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，但由于我們在預設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定條件為600kVA，假設其功率因數(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。
