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)計的應(yīng)用以及流程，并總和了此軟件在應(yīng)用過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)計應(yīng)用

在燒結(jié)廠的供配電系統(tǒng)的設(shè)計中，為檢驗系統(tǒng)設(shè)計的正確性，可以運用ETAP軟件進行檢測，ETAP軟件是對電力系統(tǒng)設(shè)計以及軟件分析的一種規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。是美國第一個特別準(zhǔn)許提供給核電，對電力系統(tǒng)進行分析的商業(yè)化軟件。此軟件的的功能十分全面，能夠為發(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、計算、分析、模擬等提供全面的分析說明及解決方法。

本文用萊鋼燒結(jié)工程的配電系統(tǒng)作為例子（燒結(jié)工程又簡稱為包鋼燒結(jié)），以此來使ETAP軟件為燒結(jié)廠提供配電系統(tǒng)的流程和應(yīng)用方法，并提供說明，然后總結(jié)此軟件在現(xiàn)實運行中遇到的問題

一、應(yīng)用方法與流程

ETAP軟件檢驗供配電系統(tǒng)當(dāng)前的設(shè)計是否滿足運行要求，并對檢驗結(jié)果進行詳細分析從而優(yōu)化供配電系統(tǒng)的設(shè)計。第一步，利用ETAP軟件，根據(jù)供配電設(shè)計的內(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。以下是個流程的詳細描寫。

（一）單線圖的繪制

在ETAP軟件中進行電線圖的繪制是十分簡單的，通過軟件說明中關(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象的標(biāo)準(zhǔn)，如系統(tǒng)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)、單位的體系、以及設(shè)計系統(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)計之前就應(yīng)該統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

用ETAP軟件進行單線圖的繪制前，要了解系統(tǒng)的設(shè)計，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電力的均為上級的配電所。為減少工作量，將三部分都比作獨立的部分。根據(jù)燒結(jié)工程的設(shè)計圖，為單線圖建立一個文件后，便可以進行單線圖的繪制。

（二）建立模型

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

1.低壓的配電系統(tǒng)模型

此模型以等效負荷、變壓器與低壓總進線斷路器為基礎(chǔ)建立。這種模型可以檢驗變壓器與低壓總進線斷路器，操作方法十分簡單。根據(jù)實際得到的低壓單線圖，將等效負荷改成相應(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)要以各個變電所的低壓負荷計算表格與低壓的單線圖，而變壓器與低壓總進線斷路器只需要按照當(dāng)初設(shè)計時選擇的型號進行相應(yīng)的設(shè)置就可以。在等效負荷的設(shè)定要按照負荷表中無損耗的結(jié)果設(shè)定。

2.高壓斷路器與繼電保護的模型

高壓的斷路器模型根據(jù)ETAP中仿真元件設(shè)計的，按照實際選定的型號進行數(shù)據(jù)錄入。繼電保護模型與多功能繼電器器元件建模。根據(jù)高壓單線圖輸入繼電保護模型的數(shù)據(jù)就能得到設(shè)備的數(shù)據(jù)，如設(shè)備型號、保護的類型以及連線的方式。用戶要提前設(shè)定好計算的整定值才能夠錄入到ETAP軟件中，否則ETAP軟件因為不具有自主運算繼電保護的整定值會對結(jié)果造成很大的偏差。

過電流保護的整定的錄入畫面有兩個選擇：接地保護整定與相短路保護整定。ETAP軟件會根據(jù)連接的器件自動輸入數(shù)據(jù)。比如電流互感器的變化過程。自動錄入數(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

對電源進行仿真的途徑是通過等效電網(wǎng)實現(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)有多種運行模式：電壓控制、無功控制、平衡節(jié)點與功率因數(shù)控制控制。燒結(jié)工程的電源的線距離發(fā)電廠很遠，能夠當(dāng)作無限大的，因此平衡節(jié)點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，便可以運用ETAP強大的仿真計算的功能對模型進行仿真計算，并進行分析獲得結(jié)果。仿真計算功能支持短路分析、保護設(shè)備和潮流計算的配合進行分析。以下為這幾種功能的詳細解釋說明。

（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)進行計算后即可進行電路分析。由于要選擇標(biāo)準(zhǔn)進行計算，所以計算結(jié)果會受到影響。所以不同的計算方法會有不同的應(yīng)用范圍。

（2）潮流計算。潮流計算的功能并不僅局限于潮流分析，還能夠進行電力系統(tǒng)的設(shè)計。潮流計算具有三種方法：快速解耦法、加速高斯-賽德爾法和牛頓-拉夫遜法?？梢詫Ω邏合到y(tǒng)進行潮流計算的是快速解耦法，中低壓系統(tǒng)更適合牛頓-拉夫遜法進行運算。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）保護設(shè)備的配合分析。ETAP軟件能夠保護各個設(shè)備間配合分析，這樣可使用戶更有效率、簡便地保護設(shè)備配合。它包括斷路器動作保護器與Star圖。

二、ETAP軟件在運用是發(fā)生的問題

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

三、結(jié)語

ETAP軟件在燒結(jié)廠的配電應(yīng)用方面才剛剛起步，各個方面都有需要完善的。但其功能強大，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)系實際，實踐過后才能更好的發(fā)揮它的作用。

參考文獻：

[1]錢序，萬里寧，楊華.基于ETAP的發(fā)電廠電氣系統(tǒng)暫態(tài)分析[J].電力建設(shè)，2012（3）：3056.

[2]朱慧.ETAP仿真軟件在化工企業(yè)電力系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用[J].化工自動化及儀表，2014（9）：1073.