c)视在计算负荷（单位为kvA）
S30=
P30 cos?d)计算电流（单位为A）
I30=
S303UN
, UN为用电设备的额定电压（单位为KV）
2.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式 a)有功计算负荷（单位为KW）
P30=K??p?P30?i
式中?P30?i是所有设备组有功计算负荷P30之和，K??p是有功负荷同时系数，可取0.85~0.95
b)无功计算负荷（单位为kvar）
Q30=K??q?Q30?i，?Q30?i是所有设备无功Q30之和；K??q是无功负荷同时系数，可取
0.9~0.97
c)视在计算负荷（单位为kvA） d)计算电流（单位为A）
22 S30=P30 ?Q30 I30=
S303UN
经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表2.1所示（额定电压取380V）
表2.1
编号 设备容量名称 类别 动力 照明 小计 动力 照明 小计 动力 照明 小计 动力 照明 小计 动力 照明 小计 动力 各厂房和生活区的负荷计算表
计算负荷 cos? tan? 0．7 1．0 1．0 1．0 0．6 1．0 0．8 1．0 0．8 - 5 -
需要系数 Pe/kW 300 5 305 350 8 358 400 10 410 360 7 367 250 5 255 150 Kd 0．3 0．8 —— 0．3 0．7 —— 0．2 0．8 —— 0．3 0．9 —— 0．5 0．8 —— 0．6 P30/kW 90 4.0 94 105 5.6 110.6 80 8 88 108 6.3 114.3 125 4 129 90 Q30/kvar 91.8 0 91.8 123 0 123 93.6 0 93.6 144 0 144 93.8 0 93.8 67.5 S30/kVA —— —— 132 —— —— 165 —— —— 128 —— —— 184 —— —— 160 —— I30/A —— —— 201 —— —— 251 —— —— 194 —— —— 280 —— —— 244 —— 1 铸造 车间 锻压 车间 金工 车间 工具 车间 电镀 车间 热处理
1.02 0 0 0 1.33 0 0.75 0 0.75 0．65 1.17 2 0．65 1.17 7 6 4 3 车间 照明 小计 动力 照明 小计 动力 照明 小计 动力 照明 小计 动力 照明 小计 照明 动力 照明 5 155 180 6 186 160 4 164 50 1 51 20 1 21 350 2219 403 0．8 —— 0．3 0．8 —— 0．2 0．8 —— 0．7 0．8 —— 0．4 0．8 —— 0.7 1．0 0．7 1．0 1．0 0．8 1．0 0．8 1．0 0.9 0.75 0 1.02 0 0 0.75 0 0.75 0 0.48 4 94 54 4.8 58.8 32 3.2 35.2 35 0.8 35.8 8 0.8 8.8 245 1013.5 810.8 0 67.5 55.1 0 55.1 37.4 0 37.4 26.3 0 26.3 6 0 6 117.6 856.1 727.6 —— 116 —— —— 80.6 —— —— 51.4 —— —— 44.4 —— —— 10.7 272 —— 1089 —— 176 —— —— 122 —— —— 78 —— —— 67 —— —— 16.2 413 —— 1655 9 装配 车间 机修 车间 锅炉 车间 0．65 1.17 10 8 5 仓库 11 生活区 总计 计入K??p=0.8, K??q=0.85 2.2 无功功率补偿
无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电抗器两种。由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。
由表2.1可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.75。而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷时功率因数不低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：
QC=P30(tan?1 - tan?2)=810.8[tan(arccos0.75) - tan(arccos0.92) ] = 369.66 kvar
参照图2，选PGJ1型低压自动补偿评屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1台与方案3（辅屏）4台相结合，总共容量为84kvar?5=420kvar。补偿前后，变
'
压器低压侧的有功计算负荷基本不变，而无功计算负荷Q30=（727.6-420）kvar=307.6 kvar，
视在功率S'30?P?Q=867.2 kVA，计算电流I230'230'30?'S303UN=1317.6 A,功率因数提高为
P30cos?='=0.935。
S30'在无功补偿前，该变电所主变压器T的容量为应选为1250kVA,才能满足负荷用电的需要；而采取无功补偿后，主变压器T的容量选为1000kVA的就足够了。同时由于计算电流的减少，使补偿点在供电系统中各元件上的功率损耗也相应减小，因此无功补偿的经济效益十分可观。因此无功补偿后工厂380V侧和10kV侧的负荷计算如表3所示。
- 6 -
主屏辅屏C1#方案6支路2#方案8支路C3#方案6支路4#方案8支路C
图2.1 PGJ1型低压无功功率自动补偿屏的接线方案
表2.2 无功补偿后工厂的计算负荷
计算负荷 项目 380V侧补偿前负荷 380V侧无功补偿容量 380V侧补偿后负荷 主变压器功率损耗 10KV侧负荷计算 cos? 0.75 0.935 0.935 P30/KW 810.8 810.8 0.015S30=13 823.8 Q30/kvar 727.6 -420 307.6 0.06S30=52 359.6 S30/kVA 1089 867.2 898.9 I30/A 1655 1317.6 52
第三章 变电所位置与型式的选择
变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。
在工厂平面图的下边和左侧，分别作一直角坐标的x轴和y轴，然后测出各车间（建筑）和宿舍区负荷点的坐标位置，P1、P2、P3?P10分别代表厂房1、2、3...10号的功率，设定P1（2.5，5.6）、P2（3.6，3.6）、P3（5.7，1.5）、P4（4，6.6）、P5（6.2，6.6）、P6（6.2，5.2）、P7（6.2，3.5）、P8（8.8，6.6）、P9（8.8，5.2）、P10（8.8，3.5），并设P11（1.2，1.2）为生活区的中心负荷，如图3-1所示。而工厂的负荷中心假设在P(x,y),其中P=P1+P2+P3?+P11=?Pi。因此仿照《力学》中计算中心的力矩方程，可得负荷中心的坐标：
x?P1x1?P2x2?P3x3??P11x11?P1?P2?P3??P11?(Px) （3-1） ?Piii - 7 -
Py?P2y2?P3y3??P11y11y?11?P1?P2?P3??P11?(Py) ?Piii
（3-2）
把各车间的坐标代入（1-1）、（2-2），得到x=5.38，y=5.38 。由计算结果可知，工厂的负荷中心在6号厂房（工具车间）的西北角。考虑到周围环境及进出线方便，决定在6号厂房的西侧紧靠厂房建造工厂变电所，器型式为附设式。
yP4P1P2P5P8 P P6P7P9 P10P11P3x 图3-1 按负荷功率矩法确定负荷中心
第四章 变电所主变压器及主接线方案的选择
4.1 变电所主变压器的选择
根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的
方案：
SN?T为主变压器容量，S30 a)装设一台变压器 型号为S9型，而容量根据式SN?T?S30，
为总的计算负荷。选SN?T=1000 KVA>S30=898.9 KVA，即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。 b)装设两台变压器 型号为S9型，而每台变压器容量根据式（4-1）、（4-2）选择，即
SN?T?(0.6~0.7)?898.9 KVA=（539.34~629.23）KVA （4-1）
SN?T?S30(?)=(134.29+165+44.4) KVA=343.7 KVA （4-2）
因此选两台S9-630/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组均为Yyn0 。
4.2 变电所主接线方案的选择
按上面考虑的两种主变压器方案可设计下列两种主接线方案： 4.2.1装设一台主变压器的主接线方案 如图4-1所示
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10kFS4-1GW口-10 GG-1A(J)-0GG-1A(F)-5GG-1A(F)-0GG-1A(F)-0Y0Y0 联络（备用电源）
S9-10010/0.4k220/380高压柜GG1A(J-0
GG1A(F-5
GG1A(F-0
GG1A(F-0
主
联络（备用）
图4-1 装设一台主变压器的主接线方案
4.2.2装设两台主变压器的主接线方案 如图4-2所示
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