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(1).有功计算负荷(单位为kW)：
P30?KdPe (2-1)
式中 P30—设备有功计算负荷(单位为kW)；
Pe—用电设备组总的设备容量(不含备用设备容量，单位为kW)； Kd—用电设备组的需要系数。
(2).无功计算负荷(单位为kvar)
Q30=P30tan? (2-2)
式中 Q30—设备无功计算负荷(单位为kvar)；
tan?—对应于用电设备组功率因数cos?的正切值。
(3).视在计算负荷(单位为kVA)
S3030=Pcos? (2-3) 式中 S30—视在计算负荷(单位为kVA)；
cos?—用电设备组的功率因数。
(4).计算电流(单位为A)
I30=S303U (2-4) N式中 I30—计算电流(单位为A)；
S30—用电设备组的视在功率(单位为kVA)； UN—用电设备组的额定电压(单位为kV)。 2．多组用电设备计算负荷的计算公式 (1).有功计算负荷(单位为kW)
P3z?K ∑?p∑P30·i (2-5)
式中 P3z—多组用电设备有功计算负荷(单位为kW)；
∑P30·i—所有设备组有功计算负荷P30之和； K ∑?p—有功负荷同时系数，可取0.7～0.95。
(2).无功计算负荷(单位为kvar)
Q3z=KΣ?q∑Q30?i (2-6)
式中 Q3z—多组用电设备无功计算负荷(单位为kvar)；
∑Q30?i—所有设备组无功计算负荷Q30之和；
KΣ?q—无功负荷同时系数，可取0.8～0.95。
(3).视在计算负荷(单位为kVA)
S3z?p23z+Q23z (2-7) (4).计算电流(单位为A)
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I3z=(5).功率因数
S3z3UN (2-8) cos??2.2负荷统计计算
P3z (2-9) S3z 根据提供的资料，列出负荷计算表。因设计的需要，计算了各负荷的有功功率、无功功率、视在功率、计算电流等。表中生活区的照明负荷中已经包括生活区各用户的家庭动力负荷。具体负荷的统计计算见表2-1。
表2-1 某机械厂负荷计算表
序 号 1 2 3 4 5 6 7
铸造车间 锻压车间 仓库 电镀车间 工具车间 组装车间 维修车间 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 照明 小计 动力 照明 名称 类别 设备容量 需要系数 计算负荷 pe(kW) 300 10 310 280 10 290 30 5 12 200 8 208 250 10 260 200 26 226 300 13 Kd 0.4 0.8 — 0.3 0.7 — 0.4 0.8 — 0.5 0.8 — 0.3 0.9 — 0.4 0.8 — 0.2 0.8 cos? tan? p30(kW) 0.7 0.9 — 0.6 0.9 — 0.85 0.9 — 0.85 0.9 — 0.65 0.9 — 0.7 0.9 — 0.6 0.9 1.02 0.48 — 1.33 0.48 — 0.62 0.48 — 0.62 0.48 — 1.17 0.48 — 1.02 0.48 — 1.33 0.48
120 8 128 84 7 91 12 4 16 100 6.4 106.4 75 9 84 80 20.8 100.8 60 10.4 Q30(kvar) 122.4 3.8 126.2 111.7 3.4 115.1 7.4 1.9 9.3 62 3.1 65.1 87.8 4.3 92.1 81.6 10 91.6 79.8 5 S30(kVA) I30(A) — — 179.8 — — 146.7 — — 18.5 — — 124.7 — — 124.7 — — 136.2 — — — — 273 — — 223 — — 28 — — 189 — — 189 — — 207 — — 4
第 8 9 10 金工车间 焊接车间 锅炉房 小计 动力 照明 小计 动力 照明 小计 动力 照明 小计 动力 313 350 8 358 850 26 876 200 4 204 500 10 510 200 3460 — 总计（380v侧） 取 — — 1232 1334.1 照明 330 — — 1540 1667.6 — — 0.2 0.8 — 0.3 0.8 — 0.7 0.8 — 0.6 0.8 — 0.7 — 0.65 0.9 — 0.45 0.9 — 0.8 0.9 — 0.7 0.9 — 0.9 — 1.17 0.48 — 1.98 0.48 — 0.75 0.48 — 1.02 0.48 — 0.48 70.4 70 6.4 76.4 255 20.8 275.8 140 3.2 143.2 300 8 308 140 84.8 81.9 3.1 85.0 504.9 10 514.9 105 1.5 106.5 306 3.8 309.8 67.2 5页 110.2 — — 114.3 — — 584.1 — — 178.5 — — 436.8 155.3 167 — — 174 — — 887 — — 271 — — 664 236 — 11 热处理车间 照明 12 生活区 小计 照明 动力 K?p?0.8，K?q?0.8
1816 2759 2.3电容补偿
由表2-1知：P3z?1232kW，S3z?1816kVA，因此该厂380V侧最大负荷时的功率因数为cos??P3z?0.678。供电部门要求该厂10kV进线侧最大负荷时的功率因数不应低于S3z0.9。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，本文取0.93来计算380V侧所需无功功率补偿容量：
Qc?P(tan?1?tan?2) (2-10) 3Z??1232[tan(arccos0.678)?tan(arccos0.93)]kvar?849kvar
选PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其方案2（主屏）1台与方案4（辅屏）7台相组合，总共容量112kvar×8=896kvar。
无功补偿后工厂380V侧的负荷计算：
P'3z?1232kW；
Q'3z?1334.1-896=438.1kvar；
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S'3z?Q'23z?Q'23z?12322?438.12?1307.6KVA；
补偿后低压侧的功率因素：
P'3z1232cos??'??0.942
1307.6S3z3变压器选择及主接线方案确定
3.1主变压器台数选择
选择主变压器台数时应考虑下列原则：
1．应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须有备用电源。
2．对季节性负荷或昼夜负荷变动较大，适于采用经济运行方式的变电所，可采用两台变压器。
3．当负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或多台变压器。
4．在确定变电所台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。
3.2主变压器容量选择
1．只装一台主变压器的变电所
主变压器容量S应满足全部用电设备总计算负荷S3的需要，即
S?S3 (3-1) 2．装有两台主变压器的变电所
每台变压器的容量Sz应同时满足以下两个条件：
(1)任一台变压器单独运行时，应满足总计算负荷S3的大约60%?80%的需要，即
S?(0.6?0.8)S3 (3-2) (2)任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的需要，即
S?S3(????) (3-3)
根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器可有下列两种方案： 方案1 装设一台主变压器
根据式(3-1)，主变选用一台接线方式为D.yn11的S11-1600/10型变压器，根据民用建筑规范要求变压器的负载率不宜大于85%，而
Sz?1600?85%?1360kVA>1307.6KVA (3-4) 显然满足要求。至于机械厂的二级负荷的备用电源，由与邻近单位相联的高压联络线来承担。因此装设一台主变压器时选一台接线方式为D.yn11的S11-1600/10型低损耗配电变压器。
方案2 装设两台主变压器
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根据式(3-2)和(3-3)，可知
S?(0.6?0.75)?1307kVA?(784.2?980.25)kVA
S?S3(????)?(179.8＋124.7?178.5)kVA＝483kVA
因此选两台接线方式为D.yn11的S11-1000/10型低损耗配电变压器。两台变压器并列运
行，互为备用。
3.3主接线方案确定
3.3.1变电所主接线方案的设计原则与要求
变电所的主接线，应根据变电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。
(1)安全 应符合有关国家标准和技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全。 (2)可靠 应满足电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求。
(3)灵活 应能必要的各种运行方式，便于切换操作和检修，且适应负荷的发展。 (4)经济 在满足上述要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。
3.3.2变电所主接线方案的技术经济指标 1.主接线方案的技术指标
(1)供电的安全性。主接线方案在确保运行维护和检修的安全方面的情况。 (2)供电的可靠性。主接线方案在与用电负荷对可靠性要求的适应性方面的情况。 (3)供电的电能质量主要是指电压质量，包括电压偏差、电压波动及高次谐波等方面的情况。
(4)运行的灵活性和运行维护的方便性。 (5)对变电所今后增容扩建的适应性。 2.主接线方案的经济指标
(1)线路和设备的综合投资额 包括线路和设备本身的价格、运输费、管理费、基建安装费等，可按当地电气安装部门的规定计算。
(2)变配电系统的年运行费 包括线路和设备的折旧费。维修管理费和电能损耗费等。 (3)供电贴费（系统增容费） 有关部门还规定申请用电，用户必须向供电部门一次性地交纳供电贴费。
(4)线路的有色金属消耗费 指导线和有色金属（铜、铝）耗用的重量。 3.3.3工厂变电所常见的主接线方案 1.只装有一台主变压器的变电所主接线方案
只装有一台主变压器的变电所，其高压侧一般采用无母线的接线，根据高压侧采用的
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