ETAP軟件在燒結(jié)廠供配電設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

李根

摘 要：ETAP軟件是電力電氣分析、電能管理的綜合分析的軟件。ETAP是功能全面的電力和電氣的分析計(jì)算軟件，能為發(fā)電、輸配電等模擬提供解決方案，本文探究的是ETAP軟件在燒結(jié)廠配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用以及流程，并總和了此軟件在應(yīng)用過(guò)程中遇到的一些難題。

關(guān)鍵詞：ETAP軟件;燒結(jié)廠供配電;設(shè)計(jì)應(yīng)用

在燒結(jié)廠的供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，為檢驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性，可以運(yùn)用ETAP軟件進(jìn)行檢測(cè)，ETAP軟件是對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及軟件分析的一種規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。是美國(guó)第一個(gè)特別準(zhǔn)許提供給核電，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行分析的商業(yè)化軟件。此軟件的的功能十分全面，能夠?yàn)榘l(fā)電、輸配電、以及工業(yè)電力及電氣系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析、模擬等提供全面的分析說(shuō)明及解決方法。

本文用萊鋼燒結(jié)工程的配電系統(tǒng)作為例子（燒結(jié)工程又簡(jiǎn)稱(chēng)為包鋼燒結(jié)），以此來(lái)使ETAP軟件為燒結(jié)廠提供配電系統(tǒng)的流程和應(yīng)用方法，并提供說(shuō)明，然后總結(jié)此軟件在現(xiàn)實(shí)運(yùn)行中遇到的問(wèn)題

一、應(yīng)用方法與流程

ETAP軟件檢驗(yàn)供配電系統(tǒng)當(dāng)前的設(shè)計(jì)是否滿足運(yùn)行要求，并對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析從而優(yōu)化供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。第一步，利用ETAP軟件，根據(jù)供配電設(shè)計(jì)的內(nèi)容繪制單線圖，然后錄入模型電力系統(tǒng)的各種參數(shù)最終利用該軟件得到結(jié)果。以下是個(gè)流程的詳細(xì)描寫(xiě)。

（一）單線圖的繪制

在ETAP軟件中進(jìn)行電線圖的繪制是十分簡(jiǎn)單的，通過(guò)軟件說(shuō)明中關(guān)于單線圖繪制的內(nèi)容，可以很容易掌握。在繪制單線圖之前需要注意的是要確定繪制對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)，如系統(tǒng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、單位的體系、以及設(shè)計(jì)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)等。ETAP軟件具有IEC、ANSI兩套標(biāo)準(zhǔn)，這兩套標(biāo)準(zhǔn)所繪制的單線圖的圖標(biāo)是不同的。為了避免產(chǎn)生矛盾，所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前就應(yīng)該統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

用ETAP軟件進(jìn)行單線圖的繪制前，要了解系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以燒結(jié)工程為例，它由由燒結(jié)，余熱發(fā)電兩部分構(gòu)成，提供110kV電力的均為上級(jí)的配電所。為減少工作量，將三部分都比作獨(dú)立的部分。根據(jù)燒結(jié)工程的設(shè)計(jì)圖，為單線圖建立一個(gè)文件后，便可以進(jìn)行單線圖的繪制。

（二）建立模型

在ETAP軟件進(jìn)行單線圖繪制的時(shí)候，還要根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，選取適當(dāng)部分的模型，使它們組合起來(lái)能夠組成一個(gè)完整的電力系統(tǒng)模型。這個(gè)工作過(guò)程很復(fù)雜，所以會(huì)消耗最長(zhǎng)的時(shí)間，還要錄入大量的數(shù)據(jù)，對(duì)最后的結(jié)果影響也是最大的。因此，對(duì)于錄入的數(shù)據(jù)要盡量準(zhǔn)確，這樣ETAP軟件得到的最后結(jié)果誤差會(huì)變小。以下為建造模型過(guò)程中需要注意的問(wèn)題。

1.低壓的配電系統(tǒng)模型

此模型以等效負(fù)荷、變壓器與低壓總進(jìn)線斷路器為基礎(chǔ)建立。這種模型可以檢驗(yàn)變壓器與低壓總進(jìn)線斷路器，操作方法十分簡(jiǎn)單。根據(jù)實(shí)際得到的低壓?jiǎn)尉€圖，將等效負(fù)荷改成相應(yīng)的原件即可得到低電壓配電系統(tǒng)的仿真成果。建設(shè)此系統(tǒng)要以各個(gè)變電所的低壓負(fù)荷計(jì)算表格與低壓的單線圖，而變壓器與低壓總進(jìn)線斷路器只需要按照當(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí)選擇的型號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置就可以。在等效負(fù)荷的設(shè)定要按照負(fù)荷表中無(wú)損耗的結(jié)果設(shè)定。

2.高壓斷路器與繼電保護(hù)的模型

高壓的斷路器模型根據(jù)ETAP中仿真元件設(shè)計(jì)的，按照實(shí)際選定的型號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入。繼電保護(hù)模型與多功能繼電器器元件建模。根據(jù)高壓?jiǎn)尉€圖輸入繼電保護(hù)模型的數(shù)據(jù)就能得到設(shè)備的數(shù)據(jù)，如設(shè)備型號(hào)、保護(hù)的類(lèi)型以及連線的方式。用戶要提前設(shè)定好計(jì)算的整定值才能夠錄入到ETAP軟件中，否則ETAP軟件因?yàn)椴痪哂凶灾鬟\(yùn)算繼電保護(hù)的整定值會(huì)對(duì)結(jié)果造成很大的偏差。

過(guò)電流保護(hù)的整定的錄入畫(huà)面有兩個(gè)選擇：接地保護(hù)整定與相短路保護(hù)整定。ETAP軟件會(huì)根據(jù)連接的器件自動(dòng)輸入數(shù)據(jù)。比如電流互感器的變化過(guò)程。自動(dòng)錄入數(shù)據(jù)使得用戶人工輸入數(shù)據(jù)的工作量減少很多。ETAP軟件還能夠判斷功率的方向。

3.電源線路安裝的模型

對(duì)電源進(jìn)行仿真的途徑是通過(guò)等效電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的。在ETAP軟件中，選擇等效電網(wǎng)的工作方式后，錄入等效電網(wǎng)的數(shù)據(jù)，。等效電網(wǎng)有多種運(yùn)行模式：電壓控制、無(wú)功控制、平衡節(jié)點(diǎn)與功率因數(shù)控制控制。燒結(jié)工程的電源的線距離發(fā)電廠很遠(yuǎn)，能夠當(dāng)作無(wú)限大的，因此平衡節(jié)點(diǎn)可以作為工程中等效電網(wǎng)的工作模式。

4.仿真分析

建立完模型之后，便可以運(yùn)用ETAP強(qiáng)大的仿真計(jì)算的功能對(duì)模型進(jìn)行仿真計(jì)算，并進(jìn)行分析獲得結(jié)果。仿真計(jì)算功能支持短路分析、保護(hù)設(shè)備和潮流計(jì)算的配合進(jìn)行分析。以下為這幾種功能的詳細(xì)解釋說(shuō)明。

（1）短路分析。短路分析功能功能可以分析電力系統(tǒng)中的單相、三相、地-線、線-線、線-線-地短路。在選擇某種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算后即可進(jìn)行電路分析。由于要選擇標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，所以計(jì)算結(jié)果會(huì)受到影響。所以不同的計(jì)算方法會(huì)有不同的應(yīng)用范圍。

（2）潮流計(jì)算。潮流計(jì)算的功能并不僅局限于潮流分析，還能夠進(jìn)行電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。潮流計(jì)算具有三種方法：快速解耦法、加速高斯-賽德?tīng)柗ê团ｎD-拉夫遜法?？梢詫?duì)高壓系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算的是快速解耦法，中低壓系統(tǒng)更適合牛頓-拉夫遜法進(jìn)行運(yùn)算。需要規(guī)定精度的是牛頓-拉夫遜法與快速解耦法。而二者中牛頓-拉夫遜法更適合燒結(jié)廠的供配電系統(tǒng)。

（3）保護(hù)設(shè)備的配合分析。ETAP軟件能夠保護(hù)各個(gè)設(shè)備間配合分析，這樣可使用戶更有效率、簡(jiǎn)便地保護(hù)設(shè)備配合。它包括斷路器動(dòng)作保護(hù)器與Star圖。

二、ETAP軟件在運(yùn)用是發(fā)生的問(wèn)題

ETAP軟件是一個(gè)功能強(qiáng)大的對(duì)于電力系統(tǒng)的仿真的軟件，但它也有不足之處，它對(duì)于配電系統(tǒng)的終端應(yīng)用有不適配的地方。在電容補(bǔ)償系統(tǒng)仿真時(shí)，ETAP軟件不支持此系統(tǒng)仿真。ETAP軟件也不支持電動(dòng)機(jī)差的保護(hù)。

三、結(jié)語(yǔ)

ETAP軟件在燒結(jié)廠的配電應(yīng)用方面才剛剛起步，各個(gè)方面都有需要完善的。但其功能強(qiáng)大，為用戶提供了極大的方便，使用戶更好的掌握使用配電系統(tǒng)。此軟件只是一種工具，要配合其它的工具及聯(lián)系實(shí)際，實(shí)踐過(guò)后才能更好的發(fā)揮它的作用。

參考文獻(xiàn)：

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