2.3设计的具体内容
该冶金机械厂总降压变电所及高压配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况，解决对电能分配的安全可靠，经济合理的问题。其基本内容有以下几方面：
（1） 工厂的负荷计算及无功补偿； （2） 确定工厂总配变电所的所址和型式；
（3） 确定工厂总配变电所的所址、形式、主接线方式，确定主变压器的型式、容量和台数；
（3） 短路电流计算； （4） 一次设备的选择；
（5） 选择工厂电源进线及高压配电线路； （6） 对一次侧进行继电保护整定计算； 2.4工厂原始资料
2.4.1生产任务及车间组成
本厂主要承担冶金系统的配件生产，生产规模为：铸钢件1万吨，铸铁件3千吨，锻件1千吨，铆焊件2千吨。 本厂车间组成如表1所示。 2.4.2设计依据
1）设计总平面布置图
2）全厂各车间负荷如表2所示，各车间均为380V的负荷，但有一部分为高压设备为6kV的负荷。 3）供用电协议
工厂与供电部门所签定的供用电协议主要内容如下：
（1）工厂从供电部门用35千伏双回架空线引入本厂，其中一个作为工作电源，一个作为备用电源，两个电源不并列运行。（即不同时工作），供电部门短路容量为200MVA，该变电所距厂东侧8公里。
（2）在本厂的总降压变电所35千伏侧进行计算，本厂的功率因数应大于0.9。
3.本厂负荷性质
本厂为三班工作制，最大有功负荷年利用小时数为6000小时，属于二级负荷。
三、工厂的电力负荷及其计算
3.3工厂的电力负荷
电力负荷（electric power load）又称电力负载，有两种含义：一是指耗用电能用电设备或用户，另一是指用电设备或用户耗用的功率或电流大小，如说轻负荷（轻载）、重负荷（重载）、空负荷（空载）、满负荷（满载）等。电力负荷的具体含义视具体情况而定，本章指的是用电设备或用户耗用的功率大小。
计算负荷又称需要负荷或最大负荷Pmax。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用半小时最大平均负荷P30作为按发热条件选择电器或导体的依据。
计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如果计算负荷确定得过大，将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费。如果计算负荷确定得过小，又将使电器和导线电缆处于过负荷状态下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至燃烧引起火灾。由此可见，
正确确定计算负荷意义重大。但是负荷情况复杂，影响负荷计算的因素很多，虽然各类负荷的变化有一定规律可循，但仍难准确确定计算负荷的大小。实际上，负荷也不是一成不变的，它与设备的性能、生产的组织、生产者的技能及能源供应的状况等多种因素有关。因此负荷计算只能力求接近实际。
3.2 车间计算负荷的确定
车间计算负荷是选择工厂内配电线路电缆型号和主要电气设备包括车间变压器的基本依据。我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法、利用系数法和二项式法。需要系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的基本方法，本设计采用需要系数法进行负荷计算。计算的基本公式如下：
有功计算负荷P30为
（2.1）
这里的Kd称为需要系数（demand coefficient），Pe为车间用电设备总容量。
无功计算负荷Q30为
（2.2）
式中，tan为对应于车间用电设备的正切值。
视在计算负荷为
（2.3）
式中，为车间供电设备的平均功率因素。
计算电流I30为
（2.4）
式中，UN为用电设备组的额定电压。
根据工厂给出的资料，通过计算整理，得出该工厂各车间的负荷计算
表及该工厂6kV高压设备的负荷计算表，结果见表3.1和表3.2。 3.3 工厂计算负荷的确定
工厂计算负荷是选择工厂电源进线及主要电气设备包括主变压器的基本依据，也是计算工厂的功率因素及无功补偿容量的基本依据，确定工厂计算负荷的方法很多，有需要系数法、年产量估算工厂计算负荷和逐级计算法等。根据国际普遍的计算方法和该冶金机械厂的实际情况，本设计采用需要系数法计算工厂的计算负荷。
根据该厂提供的各车间及工厂高压设备负荷数据，运用需要系数法，根据上面给出的公式通过计算、整理得出该工厂的负荷计算表3.3。
表 3.1 各车间380V负荷计算表
序车间设备容量kW Kd P30kW 计算负荷 Q30kvS30kVar A I30A 车间变电所代号 变压器台数及容量kVA 号 （单位）名称 1 铸钢车间 2 铸铁车间 200.0.1.800 936 123218No.12×00 4 65 17 100.0.1..77 70 车变 1600 400 408 571.3 867.5 No.22×00 4 70 02 车变 800 砂库 110 0.0.1.77 94.7122.1 1 194.9 7 60 23 小计(KΣ21— — — 429.3 452.439 624.95=0.9) 10 06 5.
4
（续表） 序车间设备容量kW 3 铆焊车间 120.0.1.360 712.738.8 55 1215. No.1水泵房 小计(KΣKd P30kW 计算负荷 Q30kvS30kVar A I30A 车间变电所代号 变压器台数及容量kVA 号 （单位）名称 No.32×00 3 45 98 车变 1000 28 0.0.0.21 15.726.25 5 39.6 1124 No.4车变 1×800 75 8 75 12— — — 342.9 0.0.0.331655.688.695 291.72 32 =0.9) 28 4 空压站 39442 671.5 0 85 75 88 .5 机修车间 锻造车间 150.0.1.37.5 43.857.7 8775 .7 120 182.3 0 25 65 17 220 0.0.1.66 100.32 3 55 52 木型车间 185.0.0.1.65.86.5108.1 2 164.35 60 33 05