【正文】 了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，進行電纜截面選擇時必須滿足發(fā)熱條件：電纜(包括母線)在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。2負(fù)荷計算及電容補償負(fù)荷計算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項式等幾種。由于本機械廠用電部門較多，用電設(shè)備臺數(shù)較多，設(shè)計采用需要系數(shù)法予以確定。1．單臺組用電設(shè)備計算負(fù)荷的計算公式(1).有功計算負(fù)荷(單位為kW)： (21)式中 —設(shè)備有功計算負(fù)荷(單位為kW)；—用電設(shè)備組總的設(shè)備容量(不含備用設(shè)備容量，單位為kW)；—用電設(shè)備組的需要系數(shù)。(2).無功計算負(fù)荷(單位為KVAR) (22)式中 —設(shè)備無功計算負(fù)荷(單位為KVAR)；—對應(yīng)于用電設(shè)備組功率因數(shù)的正切值。(3).視在計算負(fù)荷(單位為KVA) (23)式中 —視在計算負(fù)荷(單位為KVA)；—用電設(shè)備組的功率因數(shù)。(4).計算電流(單位為A) (24)式中 —計算電流(單位為A)；—用電設(shè)備組的視在功率(單位為KVA)；—用電設(shè)備組的額定電壓(單位為KV)。2．多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的計算公式(1).有功計算負(fù)荷(單位為kW) (25)式中 —多組用電設(shè)備有功計算負(fù)荷(單位為kW)； —所有設(shè)備組有功計算負(fù)荷之和； —有功負(fù)荷同時系數(shù)，～。(2).無功計算負(fù)荷(單位為KVAR) (26)式中 —多組用電設(shè)備無功計算負(fù)荷(單位為KVAR)；—所有設(shè)備組無功計算負(fù)荷之和； —無功負(fù)荷同時系數(shù)，～。(3).視在計算負(fù)荷(單位為KVA) (27)(4).計算電流(單位為A) (28)(5).功率因數(shù) (29)根據(jù)提供的資料，列出負(fù)荷計算表。因設(shè)計的需要，計算了各負(fù)荷的有功功率、無功功率、視在功率、計算電流等。表中生活區(qū)的照明負(fù)荷中已經(jīng)包括生活區(qū)各用戶的家庭動力負(fù)荷。具體負(fù)荷的統(tǒng)計計算見表21。序號名稱類別設(shè)備容量需要系數(shù)cos計算負(fù)荷1鑄造車間動力290116照明10小計300———1242鍛壓車間動力20060100照明107小計210———67830163倉庫動力30照明5小計35———4電鍍車間動力100照明8小計108———5工具車間動力220照明10小計230———6組裝車間動力200照明30小計230———7維修車間動力200照明13小計213———8金工車間動力400照明16小計416———9焊接車間動力830249照明46小計876———10鍋爐房動力100照明3小計103———11熱處理車間動力200照明10小計210———12生活區(qū)照明80總計（380v側(cè)）動力照明取表21某變電所一次系統(tǒng)設(shè)計負(fù)荷計算表由表21知：。考慮到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，：Qc =()= 選PGJ1型低壓自動補償屏，采用其方案1（主屏）1臺與方案3（輔屏）10臺相組合，總共容量75kvar11=825kvar。無功補償后工廠380V側(cè)的負(fù)荷計算： 補償后低壓側(cè)的功率因素：無功補償后工廠10KV側(cè)的負(fù)荷計算：3變壓器選擇及主接線方案確定選擇主變壓器臺數(shù)時應(yīng)考慮下列原則：1．應(yīng)滿足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求。對供有大量一、二級負(fù)荷的變電所，應(yīng)采用兩臺變壓器，以便當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負(fù)荷繼續(xù)供電。對只有二級而無一級負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺變壓器，但必須有備用電源。2．對季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動較大，適于采用經(jīng)濟運行方式的變電所，可采用兩臺變壓器。3．當(dāng)負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級負(fù)荷，也可以采用兩臺或多臺變壓器。4．在確定變電所臺數(shù)時，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。1．只裝一臺主變壓器的變電所 主變壓器容量S應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計算負(fù)荷的需要，即 (31)2．裝有兩臺主變壓器的變電所 每臺變壓器的容量SZ應(yīng)同時滿足以下兩個條件：(1)任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足總計算負(fù)荷S3的大約60%70%的需要，即 (32)(2)任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷的需要，即 (33)根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變壓器可有下列兩種方案：方案1 裝設(shè)一臺主變壓器根據(jù)式(31)，主變選用一臺接線方式為S91250/10型變壓器，根據(jù)民用建筑規(guī)范要求變壓器的負(fù)載率不宜大于85%，而顯然滿足要求。至于機械廠的二級負(fù)荷的備用電源，由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。因此裝設(shè)一臺主變壓器時選一臺接線方式為S91250/10型低損耗配電變壓器。 。兩臺變壓器并列運行，互為備用。變電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變電所在供電系統(tǒng)中的地位、進出線回路數(shù)、設(shè)備特點及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足安全、可靠、靈活和經(jīng)濟等要求。(1)安全 應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全。(2)可靠 應(yīng)滿足電力負(fù)荷特別是其中一、二級負(fù)荷對供電可靠性的要求。(3)靈活 應(yīng)能必要的各種運行方式，便于切換操作和檢修，且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。(4)經(jīng)濟 在滿足上述要求的前提下，盡量使主接線簡單，投資少，運行費用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。(1)供電的安全性。主接線方案在確保運行維護和檢修的安全方面的情況。(2)供電的可靠性。主接線方案在與用電負(fù)荷對可靠性要求的適應(yīng)性方面的情況。(3)供電的電能質(zhì)量主要是指電壓質(zhì)量，包括電壓偏差、電壓波動及高次諧波等方面的情況。(4)運行的靈活性和運行維護的方便性。(5)對變電所今后增容擴建的適應(yīng)性。(1)線路和設(shè)備的綜合投資額 包括線路和設(shè)備本身的價格、運輸費、管理費、基建安裝費等，可按當(dāng)?shù)仉姎獍惭b部門的規(guī)定計算。(2)變配電系統(tǒng)的年運行費 包括線路和設(shè)備的折舊費。維修管理費和電能損耗費等。(3)供電貼費（系統(tǒng)增容費） 有關(guān)部門還規(guī)定申請用電，用戶必須向供電部門一次性地交納供電貼費。(4)線路的有色金屬消耗費 指導(dǎo)線和有色金屬（銅、鋁）耗用的重量。只裝有一臺主變壓器的變電所，其高壓側(cè)一般采用無母線的接線，根據(jù)高壓側(cè)采用的開關(guān)電器不同，有三種比較典型的主接線方案：(1)高壓側(cè)采用隔離開關(guān)熔斷器或戶外跌開式熔斷器的主接線方案；(2)高壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān)熔斷器或負(fù)荷型跌開式熔斷器的主接線方案；(3)高壓側(cè)采用隔離開關(guān)斷路器的主接線方案。裝有兩臺主變壓器的變電所的典型主接線方案有：(1)高壓無母線、低壓單母線分段的主接線方案；(2)高壓采用單母線、低壓單母線分段的主接線方案；(3)高低壓側(cè)均為單母線分段的主接線方案。由原始資料可知，高壓側(cè)進線有一條10kV的公用電源干線，為滿足工廠二級負(fù)荷的要求，又采用與附近單位連接高壓聯(lián)絡(luò)線的方式取得備用電源，因此，變電所高壓側(cè)有兩條電源進線，一條工作，一條備用，同時為保證供電的可靠性和對擴建的適應(yīng)性所以10kV側(cè)可采用單母線或單母線分段的方案。由原始資料可知，工廠用電部門較多，為保證供電的可靠性和靈活性可采用單母線或單母線分段接線的方案，對電能進行匯集，使每一個用電部門都可以方便地獲得電能。根據(jù)前面章節(jié)的計算，若主變采用一臺S11型變壓器時，總進線為兩路。為提高供電系統(tǒng)的可靠性，高壓側(cè)采用單母線分段形式，低壓側(cè)采用單母線形式，其系統(tǒng)圖見：圖31 采用一臺主變時的系統(tǒng)圖。若主變采用兩臺S11型變壓器時，總進線為兩路，為提高供電系統(tǒng)的可靠性，高壓側(cè)采用單母線分段形式，兩臺變壓器在正常情況下分裂運行，當(dāng)其中任意一臺出現(xiàn)故障時另一臺作為備用，當(dāng)總進線中的任一回路出現(xiàn)故障時兩臺變壓器并列運行。低壓側(cè)采用也單母線分段形式，其系統(tǒng)圖見：圖32 采用兩臺主變時的系統(tǒng)圖。圖31 采用一臺主變時的系統(tǒng)圖圖32 采用兩臺主變時的系統(tǒng)圖　比較項目　裝設(shè)一臺主變的方案　　裝設(shè)兩臺主變的方案技術(shù)指標(biāo)　供電安全性　滿足要求　滿足要求　供電可靠性　基本滿足要求　滿足要求　供電質(zhì)量　由于一臺主變，電壓損耗略大　由于兩臺主變并列，電壓損耗略小　靈活方便性　只有一臺主變，靈活性不好　由于有兩臺主變，靈活性較好　擴建適應(yīng)性　差一些　更好經(jīng)濟指標(biāo)　電力變壓器的綜合投資額　，綜合投資為2=，綜合投資為4=　高壓開關(guān)柜（含計量柜）的綜合投資額　,綜合投資約為5=　6臺GG1A（F）型柜綜合投資約為6=　電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運行費　主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費約7萬元　主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費約1