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总降压变电所主变压器的容量为6300kVA，且两台并列运行，根据规程要求，应装设瓦斯保护、电流速断保护、过电流保护以及过负荷保护。10kV馈电线路装设电流速断保护、定时限过电流保护。并对保护装置进行整定计算和校验灵敏度系数。
（9）确定防雷和接地方案
参考当地气象地质资料，设计防雷装置。防雷设计包括直击雷防护和雷电侵入波防护。进行直击雷防护的避雷针保护范围的计算，选择防护装置；确定雷电侵入波防护装置的型号和安装地点。确定接地装置的类型并计算接地电阻是否满足要求。
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2 负荷计算和无功功率补偿
2.1 负荷计算的目的和意义
进行电力设计的原始资料是用电部门提供的用电设备安装容量，这些用电设备品种多、用量大、工作情况复杂，所以，如何根据这些原始资料正确估算出所需的用电量是一个非常重要的问题。估算的准确与否将直接影响电力设计的质量。若估算过高，将使选择的设备和导线等容量和型号偏大，造成投资和有色金属的浪费；若估算过低，将使选择的设备和导线等容量和型号偏小，使得电气设备超负荷运行，使设备过热，加快绝缘的老化，降低使用寿命，甚至损坏设备，影响系统的正常运行?14?。可见，正确的负荷计算具有十分重要的作用。
另外，负荷计算是系统设计时作为选择电力变压器、开关设备、保护装置以及导线参数的依据，所以十分重要。
2.2 负荷计算的方法
负荷计算的方法主要有需要系数法、利用系数法以及二项式系数法等几种。本设计采用需要系数法。需要系数法的特点是计算方便简单，对于所有性质的企业都适用，且计算结果基本上符合实际要求，尤其是对设备容量相差较小且用电设备数量较多的用电设备组，因此这种方法是世界范围内普遍采用的计算负荷的一种基本方法。
对于一组用电设备，当在最大负荷情况下运行时，所涉及的所有用电设备不可能全部在同一时间运行，也不可能全部在满负荷情况下运行，并且线路在输送功率时要产生功率损耗，同时用电设备本身也产生损耗，所以不能简单的将所有设备的额定容量相加结果作为用电设备组的计算负荷，必须考虑在运行的时候出现的上述各种情况。
一个用电设备组的需要系数可以表示为
Kd?K?KL ?e?WL式中，K?为用电设备的同时系数；KL为用电设备的负荷系数；?e为用电设备组的平均效率；?WL为供电效率的平均功率。需要系数Kd小于1。
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（1）单组用电设备计算负荷的确定
单组用电设备计算负荷可按下列式子计算：
P30?KdPe
Q30?P30tan? S30?P30cos?
I30?S303UN
式中，P30 、Q30、S30分别为该用电设备组的有功计算负荷（kW）、无功计算负荷（kvar）和视在计算负荷（kVA）；Pe为用电设备组的设备容量，是指用电
at设备组所有用电设备（不包括备用设备）的容量总和（kW）；n?为该用电设备
组的平均功率因数角的正切值；UN为该用电设备组的额定电压（kV）；I30为该用电设备组的计算电流（A）。 （2）多组用电设备计算负荷的确定
在配电线或车间变电所低压母线上，通常是连接有多组用电设备组同时工作，但是由于各个用电设备组的最大功率负荷不一定会在同一时间出现，所以在计算配电线或车间变电所低压母线上的计算负荷时，应该对其有功负荷和无功负荷计入一个同时系数K?,多组用电设备计算负荷可按下列式子计算：
P30?K??P30。i Q30?K??Q30.i
22S30?P30?Q30
I30?S303UN
式中，K?为同时系数，一般取为0.85~0.95。
由于各组用电设备的功率因数不一定相同，所以总的计算负荷和总的计算电流不能简单的将各组设备的视在计算负荷和计算电流相加来计算得到。
2.3 负荷计算
各车间的负荷统计情况如表2-1
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表2-1 电机修造厂各车间负荷统计情况
设备容量
KW
计算负荷
变压器台数及容量
序号 车间名称
p30 kw609 163 222 310 199 36 197 181 30 187 365 640 163 338 2880 3302
Q30S30 kvarkVA500 258 336 183 158 58 172 159 27 118 287 480 139 288 2300 2875
788 305 403 360 254 68 262 241 40 221 464 800 214 444 3686 —
车间变电
所代号
kVA
1?1000 1?400 1?500 1?400 1?315 1?100 1?315 1?315 1?80 1?250 1?500 1?1000 1?250 1?500
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
电机修造车间 机械加工车间 新品试制车间 原料车间 备件车间 锻造车间 锅炉房 空压站 汽车库 大线圈车间 半成品试验站 成品试验站 加压站
设备处仓库（10KV转
供负荷） 成品试验站内大型集中负荷(10KV)
总计（380V侧）
2505 886 634 514 562 150 269 322 53 335 2290 256 3600 —
No.1 车变 No.2 车变 No.3 车变 No.4 车变 No.5 车变 No.6 车变 No.7 车变 No.8 车变 No.9 车变 No.10车变 No.11车变 No.12车变 No.13车变
—
主要为高压整流装置,要
求专线供电
—
以一车间变电所为例，380V侧有功负荷609kW，无功功率500kvar。一车间变压器选择型号为S9—1000型，电压为10/0.4kV，Yyn0联结的变压器，其技术数据如下：?P0?1.7kW,?Pk?10.3kW，I000?0.7,Uk率??7881000?0.788，则变压器的功率损耗为
00?4.5。变压器的负荷
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?PT??P0??2?Pk?1.7?0.7882?10.3kW?8.1kW
?QT?SN?I000??2Uk10000??1000??0.7?0.788?4.5?kvar?34.9kvar
1002所以10kV侧计算负荷
2?816.7kVA P1?617.1kW,Q1?534.9kvar，S1?P12?Q1其他车间计算负荷的计算过程同上，此处从略。将各车间的计算负荷汇总于表2-2。
表2-2 各车间计算负荷汇总
380V侧计算负荷
变压器
车间名称
有功负 荷/kW
No.1车间 No.2车间 No.3车间 No.4车间 No.5车间 No.6车间 No.7车间 No.8车间 No.9车间 No.10车间 No.11车间 No.12车间 No.13车间 总计
609 163 222 310 199 36 197 181 30 187 365 640 163 —
无功负
视在负
容量/kVA
荷/kvar 荷/kVA 500 258 336 183 158 58 172 159 27 118 287 480 139 —
788 305 403 360 254 68 262 241 40 221 464 800 214 —
1000 400 500 400 315 100 315 315 80 250 500 1000 250 —
耗/kW 8.1 3.3 4.3 4.3 3.0 1.0 3.2 2.8 0.6 2.9 5.4 8.3 2.8 —
耗/kvar 34.9 13.3 18.0 17.0 11.7 3.4 12.2 10.8 2.2 10.8 22.2 35.8 10.3 —
荷/kW 617.1 166.3 226.3 314.3 202 37 200.2 183.8 30.6 189.9 370.4 648.3 165.8 3352
荷/kvar 荷/kVA 534.9 271.3 354 200 169.7 61.4 184.2 169.8 29.2 128.8 309.2 515.8 149.3 3077.6
816.7 318.2 420.2 372.5 263.8 71.7 272.0 250.2 42.3 229.5 482.5 828.5 223.1 4550.6
有功损
无功损
有功负
无功负
视在负
变压器功率损耗
10kV侧计算负荷
2.4 无功功率补偿
2.4.1 无功功率补偿目的
在工厂供电系统中，绝大部分负荷为感性用电负荷，这些用电设备不仅要从