2 1＃水泵房 （4）No.4变电所 1 空压站 2 机修车间 3 锻造车间 4 木型车间 5 制材场 6 综合楼 （5）No.5变电所 1 锅炉房 2 2＃水泵房 3 仓库（1、2） 4 污水提升站 30 400 150 200 190 30 30 300 30 80 20 0.75 0.8 0.85 0.25 0.3 0.35 0.28 0.9 0.75 0.75 0.3 0.65 0.75 0.65 0.55 0.6 0.6 1 0.8 0.8 0.65 0.8 0.75 0.88 1.17 1.52 1.33 1.33 1 0.75 0.75 1.17 0.75 1 0.9 1 0.9 表1-2 各车间6kV负荷
备注 序号 车间或用电单位名称 设备容量（kW） KX cos? tan? K? 1 2 3 3 供用电协议
电弧炉 工频炉 空压机 2?1500 2?400 2?500 0.9 0.87 0.57 0.8 0.9 0.48 0.85 0.85 0.62 0.9 工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下：
（1）工厂电源从电业部门某220/35kV变压所，用35kV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，该厂变所距厂东侧8公里。 （2）供电系统短路技术数据
表1-3 区域变电所35kV母线短路数据
系统运行方式 最大运行方式 最小运行方式 (3)短路容量 Sdmax?250MVA 说明 Sdmax?200MVA (3)供电系统如下图（图1-2）所示：
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区域降压变电所 220/35kV
本厂总降压变电所 （待设计）
d(3) ?0=0.4Ω/km l=8km x（同上） d(3)
图1-2 供电系统图
（3）电业部门对本厂提出的技术要求
? 区域变电所35kV配出线路定时限过流保护装置的整定时间为2秒，工厂
“总降”不应大于1.5秒； ? 在总降压变电所35kV侧进行计量； ? 本厂的功率因数值应在0.9以上。
1.3.3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。
1.3.4自然条件
1 气象条件
（1）最热月平均最高气温为30?C；
（2）土壤中0.7～1米深处一年中最热月平均温度为20?C； （3）年雷暴日为31天； （4）土壤冻结深度为1.1米； （5）夏季主导风向为南风。 2 地质及水文条件
根据工程地质勘探资料获悉，厂区地址原为耕地，地势平坦，地层以砂质粘
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土为主，地质条件较好，地下水位为2.8～5.3米，地耐压力为20吨/平方米。
1.4设计具体内容
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 负荷计算；
2 工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择； 3 工厂总降压变电所主结线设计； 4 厂区高压配电系统设计；
5 工厂供、配电系统短路电流计算； 6 改善功率因数装置设计； 7 变电所高、低压侧设备选择；
8 继电保护装置及二次结线的设计（选做）； 9 变电所防雷装置设计（选做）。
第二章 工厂负荷计算与无功补偿
2.1负荷计算
2.1.1负荷计算定义
所谓负荷计算，是指对某一线路中的实际用电负荷的运行规律进行分析，从
而求出该线路的计算负荷的过程。负荷计算与计算负荷，是两个不同的概念，不可混淆。在现行的设计规范中，负荷计算的内容不仅包括确定计算负荷，还包括确定尖峰电流和确定一极、二级负荷的容量已及季节性负荷的容量。
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2.1.2计算负荷目的
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。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。
2.1.3负荷计算方法
负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法和二项式法。需要系数法的优点是简便，适用于全厂和车间变电所负荷的计算，二项式法适用于机加工车间，有较大容量设备影响的干线和分支干线的负荷计算。但在确定设备台数较少而设备容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时，采用二项式法较之采用需要系数法合理，且计算也较简便。本设计采用需要系数法确定。
1、单组用电设备的计算负荷的确定 主要计算公式 有功功率 无功功率
视在功率 计算电流
P30?Pe?Kd （2-1）
（2-2）
P3?Q00 3 （2-3）
Q30?P30?tan?S30?P3/0co?s?I30?S30/3UN （2-4）
式中
P30pe、
Q30、
S30——用电设备组的有功、无功、视在功率的计算负荷；
——用电设备组的设备总额定容量；
tan?——功率因数角的正切值；
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I30UN——用电设备组的计算负荷电流； ——额定电压。
2、多组用电设备的计算负荷的确定 主要计算公式
有功功率 P30?K??p?P30?i （2-5）
无功功率 Q30?K??q?P30?i 视在功率 S30?P302?Q302 计算电流 IS3030? 3UN式中
?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，本设计取0.9；
?Q30?i——所有设备组无功计算负荷Q30之和；
K??q——无功负荷同时系数，本设计取0.9。
2.1.4车间变电所计算负荷确定
1、车间变电所低压侧计算负荷的确定
根据以上公式，以铸钢车间为例进行负荷统计： 由已知数据 得：
Pe?1500kW，Kd?0.4，cos??0.65， P30?1?KdPe?0.4?1500?600kW Q30?1?Petan??600?1.17?702kVar S30?1?Pe/cos??600?0.65?923.1kVA I?S30?130?923.1?1402.5A
3UN3?0.388
tan??1.17（2-6）
（2-7）
（2-8）