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2 同步电机起动ETAP实例
搭建某工矿企业简化电力系统接线图，研究同步电机起动问题。如图1所示，1台27MW同步电机经1台50MVA、110kV/10.5kV变压器接在110kV母线，其它负荷用等效负荷表示。下面利用电力系统仿真软件ETAP进行系统参数建模，分析同步电机变频起动过程。
2.1同步电机建模
同步电机建模需设置铭牌页、堵转模型页、惯量页、负荷模型页、起动设备页、起动类型页。
（1）在铭牌页，指定电机铭牌数据（额定值），数据来源于电机基础参数。
（2）在堵转模型页，可指定用于电机起动的堵转模型（LR Model），这里的模型只能来源于库。ETAP提供的可选择库为CKT模型库、特性库。当用户所需的堵转模型不在这两种典型库中时，可选择自建库。对于建库所需的电路等值参数，若电机生产厂家不能提供，但又是电机动态起动分析必需的这种情况，由于同步电机异步起动所依赖的堵转模型在原理上等同于感应电机起动的堵转模型，因此可使用感应电机提供的参数估计法来进行同步电机近似参数估计。具体做法：首先，输入电机生产厂商可提供的电机堵转电流、堵转功率因数、堵转转矩、最大转矩及满载下的转差率、功率因数、效率等参数；然后，点击“估计”按钮，ETAP会根据内置算法估算出一套电路模型参数（定子电阻、定子电抗、励磁电阻、励磁电抗、堵转转子电阻、堵转转子电抗、满载转子电阻、满载转子电抗）；最后，将这些电路模型参数录入电路模型库，完成库的自建。在同步电机堵转模型页选择CKT模型库并选中刚刚自建的模型库，就会生成电路模型和对应的特性曲线。堵转模型页如图2所示。
（3）在惯量页，指定电机、联轴器和负荷的转动惯量。这些参数会影响电机的动态起动时间，而且一般电机生产厂家可提供。
（4）在负荷模型页，指定电机的负荷转矩模型，ETAP提供两种方法供用户选择。从负荷模型库中选择，ETAP提供了十几种典型负荷模型，这些负荷模型采用如T=A0＋A1ω＋A2ω2＋A3ω3的多项式来描述负荷转矩T和电机角速度。间的关系。若电机参数提供了实际的负荷转矩一转差特性曲线，则可采用曲线法进行描点，再将这些点录入到负荷模型库中。本实例由于提供了负荷转矩一转差曲线，因此采用曲线法。
（5）在起动设备页，为电机指定一种起动设备，并为起动设备指定控制方案。对于不同的起动方式，此页设置不同，因为本算例采用变频起动，所以需额外加变频器，此处选择None。
（6）在起动类型页，指定电机的起动类型，可定义电机起动过程最初和最终的负荷百分数，并指定负荷的加载持续时间。
2.2变频器建模
变频器参数主要需要设置额定值页、起动设备页。
（1）在额定值页，指定变频器的输入、输出额定值。输入端容量由输出端功率除以输入端功率因数和效率决定。
（2）在起动设备页，指定变频器在电机起动过程中的控制类型，并制定控制曲线。
