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电力系统中吸收有功功率，而且还要吸收无功功率，以此产生正常系统运行时所需要的交变磁场，但是在输送有功功率一定的情况下，随着无功功率的增大，将产生以下不良的后果:
(1) 使线路总电流增大，从而使供电系统中的功率损耗增大。
(2) 随着电流增大,使供电系统中电压损失增大，影响负荷端的电压质量。 (3) 使系统中设备的容量不能得到充分利用，降低了设备使用效率。 (4) 使发电机的输出能力降低，发电机的发电效率下降。
综上所述，工厂无功功率的增大对供配电系统将产生不良影响，从增大供配 电设备的利用率和提高电能质量等方面考虑，都必须设法降低负荷的无功功率,减少由其引起的不良影响，因此，需要装设无功功率补偿设备。功率因数是衡量供配电系统的一项重要技术指标，功率因数通常用无功功率补偿后的效果来表现。《全国供用电规则》规定：100kVA及以上的高压供电用户，其功率因数不应低于0.9，其他电力用户的功率因数不应低于0.85。如果达不到以上要求，则应装设无功补偿设备。 2.4.2 无功功率补偿计算
取K?p=0.9，K?q=0.9由表2-1知P30.1?3302kW，Q30.1?2875kvar，所以
P30?kQ30?k?p?P30.1?0.9?3302kW?2972kW
?q?Q30.1?0.9?2875kvar?2588kvar
22S30?P30?Q30?3941kVA
cos??P302972??0.75 S303941所以该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.75，但是原始条件要求工厂最大负荷时功率因数不应低于0.9，考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：
QN.C?p30(tan?1?tan?2)?2972[tan(arccos0.75)?tan(arccos0.92)]kvar?1355kvar初选BWF0.4-75-3型并联电容器进行补偿，每组容量qN.C?75kvar，则需要安装
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的并联电容器组数为n=QN.C/qN.C?1355/75?18.07,n取整数19，补偿的容量为
?Q?75?19?1425kvar，
补偿后，
PC?2972kw
?kvar?1163kvar，QC??2588?14252SC?PC2?QC?29722?11632kV.A?3191kV.A
所以cos??2972/3191?0.931.考虑到变压器的功率损耗
?Sc?PT??PFe??PCu??P0??Pk??S?N?T??? ?2?Sc?QT??Q0??QN??S?N.T2?I%?U%?S?0kc????S?N.T?100100????SN.T?????2?? ??在负荷计算中，公式简化为：?PT?0.015Sc ， ?QT?0.06Sc 即：?PT?0.015SC?48kw ， ?QT?0.06SC?191kvar 所以10kv侧计算负荷为：
Pkw 1?PC??PT?P10KV?2972?48?338?2880?6238Q1?QC??QT?Q10KV?1163?191?288?2300?3942kvar
S1?P12?Q12?7379kVA
10KV侧未补偿时的功率因数为：cos?1?P1/S1?0.85 ，取功率因数为0.92来计算10kv侧所需无功功率补偿容量：
?tan?arccos0.85??tan?arccos0.92??kvar?1208kvar QN.C1?6238选BWF10.5-50-1型并联电容器进行补偿，则需要安装的并联电容器组数为
n1=QN.C1/qN.C=1208/50=24.16
对于单相电容器，n1应为3的倍数，取27。所以补偿的容量为
?Q1?27?50kvar?1350kvar，补偿后：
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'Pkw 1?6238Q1'?Q1??Q1?(3942?1350)kvar?2592kvar
S1'?P1'2?Q1'2?6755kVA
cos?1'?6238/6755?0.923
应用公式?PT?0.015Sc ?QT?0.06Sc得主变压器的功率损耗为
?P2?0.015?6755kw?101kw ?Q2?0.06?6755kvar?405kvar
所以110KV侧计算负荷为
'P2?Pkw 1??P2?6339'Q2?Q2??Q2?2997kvar 2S2?P22?Q2?7012kVA
此时110KV侧功率因数cos?2?6339/7012?0.904， 满足要求。
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3 确定变电所的位置与型式
（1） 总降压变电所位置选择
变电所选址是可行性研究的重要环节，需依据电力系统规划设计中所确定的地点或范围进行，在符合系统功能要求的可选范围内，选出相对最优所址?15?。 合理选择变电所的位置，对于工厂的投资、有色金属的消耗、供电系统的合理布局、供电系统供电质量和可靠性以及线路损耗等都有着直接的关系。
根据供电电源的进线情况，并考虑到尽量将主降压变电所设置在远离人员密集区，结合厂区平面图，将主降压变电所设置在厂区西南侧，如图3-1所示。 （2） 车间变电所位置选择
根据各车间负荷情况，本厂拟设置13个车间变电所，每个车间变电所装设一台变压器，由各车间的进线和负荷分布情况，并结合接近电源侧、进出线方便等其他各项选择基本原则确定变电所位置，车间变电所位置如图3-1所示。
自行 车库 门卫 锻造车间 空压站 加压站 材料 设备处仓库 成品试验站 办公楼 俱乐部 食堂泵房 备件车间 浴池 水池 水塔 110kV电源进线 车库 新制车间 锅炉房 原料车间 图3-1 厂区供电平面图 半成品试验站 大线圈车间 电机修造车间 加工 车间
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厂区平面布置图的比例标尺为1:5000，经测量计算得主变压器至各车间变压器的距离如表3-1。
表3-1 主变压器至各车间变压器的距离
车间序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
距离
0.7 1.025 0.5 0.6 0.575 0.975 0.515 0.55 0.425 0.915 0.8 0.75 0.92
(km)
（3）变电所型式的选择
变配电所有屋内式和屋外式两大型式。屋内式运行维护方便，占地面积少，受环境影响相对较小。在选择工厂总变电所型式时，应根据具体的厂区地理环境，因地制宜；技术经济合理时，应优先选择屋内式。负荷较大的车间，宜选附设式或半露天式变电所。此处总降压变电所选为附设式，车间变电所全部安装为屋内式。