【正文】 理，得出該工廠各車(chē)間的負(fù)荷計(jì)算表及該工廠6kV高壓設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算表。 工廠計(jì)算負(fù)荷的確定工廠計(jì)算負(fù)荷是選擇工廠電源進(jìn)線及主要電氣設(shè)備包括主變壓器的基本依據(jù)，也是計(jì)算工廠的功率因素及無(wú)功補(bǔ)償容量的基本依據(jù)，確定工廠計(jì)算負(fù)荷的方法很多，有需要系數(shù)法、年產(chǎn)量估算工廠計(jì)算負(fù)荷和逐級(jí)計(jì)算法等。根據(jù)國(guó)際普遍的計(jì)算方法和該冶金機(jī)械廠的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法計(jì)算工廠的計(jì)算負(fù)荷。根據(jù)該廠提供的各車(chē)間及工廠高壓設(shè)備負(fù)荷數(shù)據(jù)，運(yùn)用需要系數(shù)法，根據(jù)上面給出的公式通過(guò)計(jì)算、。表 各車(chē)間380V負(fù)荷計(jì)算表序號(hào)車(chē)間（單位）名稱設(shè)備容量/kWKd計(jì)算負(fù)荷車(chē)間變電所代號(hào)變壓器臺(tái)數(shù)及容量/kVAP30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1鑄鋼車(chē)間20008009361870216002鑄鐵車(chē)間10004004082800砂庫(kù)11077小計(jì)(KΣ=)2110———（續(xù)表）序號(hào)車(chē)間（單位）名稱設(shè)備容量/kWKd計(jì)算負(fù)荷車(chē)間變電所代號(hào)變壓器臺(tái)數(shù)及容量/kVAP30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A3鉚焊車(chē)間12003608001215.210002821小計(jì)(KΣ=)1228———11244空壓站3904421800機(jī)修車(chē)間150鍛造車(chē)間22066120木型車(chē)間186制材場(chǎng)20綜合樓201018018小計(jì)(KΣ=)986———10185鍋爐房30022514002821倉(cāng)庫(kù)（2）88污水提升站14小計(jì)(KΣ=)430——— 各車(chē)間6kV高壓負(fù)荷計(jì)算表序號(hào)車(chē)間（單位）名稱高壓設(shè)備名稱設(shè)備容量/kWKd計(jì)算負(fù)荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1鑄鋼車(chē)間電弧爐2125022502鑄鐵車(chē)間工頻爐22003203空壓站空壓機(jī)2250425500小計(jì)3400———2995 工廠負(fù)荷計(jì)算表全廠設(shè)備容量/kWKd計(jì)算負(fù)荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A111543904 無(wú)功功率補(bǔ)償及其計(jì)算工廠中由于有大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐及氣體放電燈等感性負(fù)載，還有感性的電力變壓器，從而使功率因素降低。如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運(yùn)行性能、提高其自然功率因素的情況下，尚達(dá)不到規(guī)定的工廠功率因素要求時(shí)，則需考慮增設(shè)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。假設(shè)功率因數(shù)由cos提高到cos＇，這時(shí)在用戶需要的有功功率P30不變的條件下，由公式（）和公式（）知無(wú)功計(jì)算功率和視在功率都有所減小。相應(yīng)地負(fù)荷電流I30也得以減小，這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應(yīng)降低，既節(jié)約了電能，又提高了電壓質(zhì)量，而且可選較小容量的供電設(shè)備和導(dǎo)線電纜，因此提高功率因素對(duì)供電系統(tǒng)大有好處。在提高功率因素的同時(shí)，工廠總降壓變電所的主變壓器容量可以選的小一些，這不僅可降低變電所的初投資，而且可以減少工廠的電費(fèi)開(kāi)支，因此進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償對(duì)工廠本身也有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。通過(guò)該廠的負(fù)荷計(jì)算表可知該廠的功率因素=，不能達(dá)到供電部門(mén)的要求。在《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》中規(guī)定：“用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因素應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定：?！辈⒁?guī)定，凡功率因素未達(dá)到上述規(guī)定的，應(yīng)增添無(wú)功補(bǔ)償裝置。無(wú)功功率的人工補(bǔ)償裝置主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電容器兩種。由于并聯(lián)電容器具有安裝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此本設(shè)計(jì)選用并聯(lián)電容進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。由該廠的負(fù)荷計(jì)算表可知，總變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為4942kVA，因此為進(jìn)行功率補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選為5000kVA。按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的功率因素cos≥.?？紤]到變壓器本身的無(wú)功功率損耗ΔQT遠(yuǎn)大于其有功功率損耗ΔPT，一般ΔQT=（4~5）ΔPT，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，這里取cos＇=。，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為QC = 3904（－）kvar = 取 QC=1500kvar補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 因此主變補(bǔ)償后選擇容量不變，仍為5000kVA。變壓器的功率損耗為ΔPT ≈ = = 63kWΔQT ≈ = kVA=變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為= 3904kW + 63kW = 3967kW =（—1500）kvar + =1797kvar補(bǔ)償后工廠的功率因素為這一功率因素滿足供電部門(mén)規(guī)定的要求。根據(jù)以上計(jì)算。3 降壓變電所及變壓器的選擇 總降壓變電所所址的選擇變電所所址的選擇按照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，應(yīng)根據(jù)下列要求，選擇確定：靠近負(fù)荷中心；節(jié)約用地，不占或少占耕地及經(jīng)濟(jì)效益高的土地；與城鄉(xiāng)或工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，便于架空和電纜線路的引入和引出；交通運(yùn)輸方便；環(huán)境宜無(wú)明顯污穢，如空氣污穢時(shí)，所址宜設(shè)在受污源影響最小處；具有適宜的地質(zhì)、地形和地貌條件(例如避開(kāi)斷層、滑坡、塌陷區(qū)、溶洞地帶、山區(qū)風(fēng)口和有危巖或易發(fā)生滾石的場(chǎng)所)，所址宜避免選在有重要文物或開(kāi)采后對(duì)變電所有影響的礦藏地點(diǎn)，否則應(yīng)征得有關(guān)部門(mén)的同意；所址標(biāo)高宜在50年一遇高水位之上，否則，所區(qū)應(yīng)有可靠的防洪措施或與地區(qū)(工業(yè)企業(yè))的防洪標(biāo)準(zhǔn)相一致，但仍應(yīng)高于內(nèi)澇水位；應(yīng)考慮職工生活上的方便及水源條件；應(yīng)考慮變電所與周?chē)h(huán)境、鄰近設(shè)施的相互影響。根據(jù)上面的要求，本設(shè)計(jì)結(jié)合該工廠的負(fù)荷情況和工廠的布局，選擇該廠的西南角鍋爐房東面作為總降壓變電所的所址， 降壓變電所形式的選擇變電所的形式有很多種，優(yōu)點(diǎn)各異。露天式配電裝置具有運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少、投資少等優(yōu)點(diǎn)，而屋內(nèi)式配電裝置安裝方便、運(yùn)行可靠，故本設(shè)計(jì)總降壓變電所35kV側(cè)采用屋外式配電裝置，變壓器放置于露天，10kV側(cè)采用屋內(nèi)式配電裝置。根據(jù)各車(chē)間的地理位置，車(chē)間建筑物結(jié)構(gòu)、周?chē)h(huán)境和車(chē)間負(fù)荷等情況，本設(shè)計(jì)詳細(xì)考慮了各個(gè)車(chē)間的變電所形式，其中第一、二、三和四號(hào)車(chē)間變電所采用車(chē)間附設(shè)式變電所。由于第五號(hào)車(chē)間變電所在鍋爐房旁邊，故采用獨(dú)立式，以保證供電安全。 工廠高壓配電系統(tǒng)示意圖 廠區(qū)供電電壓的選擇工廠供電電壓的選擇，主要取決于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的供電電壓登記，同時(shí)也要考慮工廠用電設(shè)備的電壓、容量和供電距離等因素。由于在同一輸送功率和輸送距離條件下，供電電壓越高，則線路電流越小，從而使線路導(dǎo)線或電纜截面越小，可減少線路的初投資和有色金屬消耗量。該冶金機(jī)械廠經(jīng)過(guò)與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)協(xié)商，工廠電源從電力系統(tǒng)的某220/35kV變電站以35kV雙回路架空線引入工廠，其中一路作為工作電源，另一路作為備用電源，兩個(gè)電源不并列運(yùn)行。系統(tǒng)變電站距工廠東側(cè)8km。工廠供電系統(tǒng)的高壓配電電壓，主要取決于工廠高壓用電設(shè)備的電壓和容量、數(shù)量等因素。工廠通常采用的高壓配電電壓為10kV。如果工廠擁有想當(dāng)數(shù)量的6kV用電設(shè)備，則可考慮采用6kV作為工廠的高壓配電系統(tǒng)。如果當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)供電電壓為35kV，而廠區(qū)環(huán)境條件又允許采用35kV架空線路和較經(jīng)濟(jì)的35kV電氣設(shè)備時(shí)，則可考慮采用35kV作為高壓配電電壓深入工廠各車(chē)間負(fù)荷中心。這種高壓深入負(fù)荷中心的直配方式，可以省去一級(jí)中間變壓，大大簡(jiǎn)化供電系統(tǒng)接線，節(jié)約投資和有色金屬，降低電能損耗和電壓損耗，提高供電質(zhì)量，但必須要保證人身生產(chǎn)安全。該廠從鄰近變電所引入35kV電壓電源作為工廠電源，考慮到該工廠車(chē)間密集，道路狹窄，廠區(qū)布局復(fù)雜，為了確保廠區(qū)內(nèi)的人身和生產(chǎn)安全，保障正常的生產(chǎn)生活秩序，故本設(shè)計(jì)不采用35k高壓深入負(fù)荷中心的直配方式，而需要經(jīng)過(guò)工廠內(nèi)的總降壓變電所降壓后在廠內(nèi)配電。工廠有6kV高壓負(fù)荷電弧爐2臺(tái)，工頻爐2臺(tái)和空壓機(jī)2臺(tái)，但6kV高壓用電設(shè)備不多，所以本設(shè)計(jì)仍采用將35kV電源經(jīng)總降壓變電所降壓至10kV作高壓配電電壓，而6kV高壓負(fù)荷則通過(guò)專用的10/。 總降壓變電所變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇根據(jù)工廠提供的數(shù)據(jù)，本工廠負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷，故本工廠總降壓變電所應(yīng)選擇兩臺(tái)主變壓器。由于本工廠選用兩臺(tái)主變壓器，故每臺(tái)主變壓器的容量SNT不應(yīng)小于總的計(jì)算負(fù)荷S30的60%~70%。但由于本工廠的負(fù)荷均為二級(jí)負(fù)荷，故該工廠的總降壓變電所選用兩臺(tái)容量為5000kVA型號(hào)為S95000/35的變壓器。 車(chē)間變電所變壓器選擇電力系統(tǒng)的35kV供電電源引入該廠后，經(jīng)過(guò)廠區(qū)內(nèi)的35/10kV總降變電所將電壓降至10kV給廠區(qū)供電。10kV仍是高壓電源，不能被380V以下負(fù)荷所用，固還需要進(jìn)行降壓才能供負(fù)荷使用。根據(jù)工廠布局并結(jié)合實(shí)際情況，在該工廠設(shè)立五個(gè)10/，給車(chē)間380V以下負(fù)荷供電。由于該廠有6kV高壓負(fù)荷，故在有高壓負(fù)荷的車(chē)間變電所需專門(mén)設(shè)立10/6kV變壓器給高壓負(fù)荷供電。對(duì)于有重要的二級(jí)負(fù)荷且容量較大的車(chē)間變電所，需要采用兩臺(tái)變壓器進(jìn)行供電，以保證供電的可靠性。本設(shè)計(jì)結(jié)合工廠實(shí)際情況和各車(chē)間的負(fù)荷需要。 S95000/35變壓器技術(shù)參數(shù)額定容量/kVA額定電壓/kV損耗/kW阻抗電壓（%）空載電流（%）聯(lián)結(jié)組別總體質(zhì)量/t備注高壓低壓空載短路500035，38177。 2%7Y d11沈變上變福變武變等 車(chē)間變電所變壓器型號(hào)車(chē)間變電所代號(hào)變壓器臺(tái)數(shù)及容量/kVA變壓器型號(hào)21600S91600/1012500S72500/102800S9800/101630S7630/1021000S91000/101800S9800/101630S7630/101400S9400/10 各型號(hào)