1、案例
以電機110kW為校驗對象，變壓器采用常見的1000kVA(uk=6%)，發(fā)電機組采用800kW(cosφ=0.8)機組，假設(shè)低壓柜至電機控制柜的電纜采用185mm2截面銅纜，長度100m；發(fā)電機至低壓柜采用2000A密集母線，長度70m；忽略配電柜母排阻抗及變壓器到低壓柜的母線阻抗；高壓一次側(cè)短路容量為100MVA，另外假設(shè)配電母線上接入其他負載容量為600kVA。
2、電壓偏差法計算電機直接啟動電壓暫降
采用電壓偏差法時，僅需要把被校驗電動機的計算電流改為啟動電流，按配四手冊的公式計算出電壓偏差即可。我們先看看配四公式6.2.3是怎么寫的：
上述公式可以用來計算經(jīng)過一長段電纜后在電纜上產(chǎn)生的壓降，但由于我們在預(yù)設(shè)條件中已忽略了配電柜母排阻抗及變壓器到低壓柜的母線阻抗，故在求配電母線上的電壓暫降時就只用考慮變壓器本身的電壓降。
根據(jù)配四6.2.1.2節(jié)，變壓器的電壓降公式如下：
另外配四還提供了一個簡便公式，當(dāng)功率因數(shù)低于0.5時，變壓器的電壓降可按下式估算
可以看出，根據(jù)配四公式計算變壓器的壓降主要決定于負載功率因數(shù)和變壓器自身負載率。我們下面就利用這個簡便公式進行驗證。
①計算電機啟動時整體負載功率因數(shù)：電動機啟動時功率因數(shù)極低，有論文經(jīng)過計算給出了0.22的數(shù)值，另外查詢ABB提供的資料也可以驗證這一點。故此我們可以考慮電動機啟動時功率因數(shù)取值為0.2，此時在本案中電機啟動電流為
其中有功電流為275A，無功電流為1348.5A；電機起動時其他負載按設(shè)定條件為600kVA，假設(shè)其功率因數(shù)為0.8，則其他負載的有功電流為729A，無功電流為547A。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以得出整體負載的有功電流為1004A，無功電流為1895.5A，折算整體功率因數(shù)為0.468。
②計算電機啟動時變壓器負載率：1000kVA變壓器的額定滿載電流為1443A，根據(jù)上面的計算，電機啟動時所有負載的電流為2224.9A，可以認(rèn)為電機啟動時變壓器負載率為1.54。
③計算變壓器的電壓降：由于整體負載功率因數(shù)為0.468，小于0.5，采用配四簡便公式，可以得出電動機啟動時變壓器的電壓降為1.54×6%=9.24%。考慮到變壓器二次側(cè)端子電壓正常運行時一般設(shè)定為400V，則可以推算出電動機啟動時變壓器二次側(cè)端子電壓為400×(1-9.24%)=363V，與采用近似計算法得到的361V很接近，由此可見在無限電源容量系統(tǒng)中采用近似計算法與電壓偏差法得到的結(jié)論都是：一般電機采用直接啟動時配電母線的電壓暫降很難不符合要求。
配四同時提供了表6.2.1“在不同功率因數(shù)下滿負荷時10(20或6)kV/0.4kV變壓器的電壓降”，如果計算出了電動機啟動時的整體負載功率因數(shù)及負載率，也可以簡單的查表得出此時的變壓器近似壓降。
