表2-4 全国部分大电厂电动机（给水泵）启动时的母线电压计算结果
项目 电厂名称 机号 机组 容量（MW） 200 210 200 200 200 200 200 300 300 300 300 300 200 125 125 125 125 变压器参数 最大一台给水泵容量（kW） 5500 4000 4900 4000 5500 4000 5100 5500 6300 6300 5600 5500 4000 4000 4000 4000 4000 母线电压（给水泵启动后厂用变即潢负荷，标么值） 81.8 85.0 80.5 85.0 81.8 85.0 82.8 80.8 80.0 80.0 80.8 85.7 85.0 87.5 87.5 87.5 87.5 运行状态 锦州电厂 清河电厂 富拉尔基二厂 焦作电厂 马头电厂 望亭电厂 谏壁电厂 邹县电厂 神头电厂 淮北电厂 闵行电厂 闸北电厂 黄岛电厂 1,2 5,6,7 2,3 1,2 3 6 7 12 13 7 8 1 3,4 3 8,11 15,16 1,2 31.5/15.75-15.75MVA 15.75/6.3-6.3kV,Ud%=18.5 31.5/15.75-15.75MVA 15.75/6.3-6.3kV,Ud%=18.5 25/12.5-12.5MVA 15.75/6.3-6.3kV,Ud%=18.5 31.5/15.75-15.75MVA 15.75/6.3-6.3kV,Ud%=18.5 31.5/15.75-15.75MVA 15.75/6.3-6.3kV,Ud%=18.5 2×12.5MVA 18/6.3-6.3kV,Ud%=18.5 31.5/15.75-15.75MVA 15.75/6.3-6.3kV,Ud%=18.5 31.5/15.75-15.75MVA 18/6.3-6.3kV,Ud%=15.51 31.5/15.75-15.75MVA 18/6.3-6.3kV,Ud%=18.5 16MVA,10.5/6.3kV,Ud%=8 16MVA,10.5/6.3kV,Ud%=8 16MVA,10.5/6.3kV,Ud%=8 16MVA,10.5/6.3kV,Ud%=8 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 第三节 高压厂用变压器及启动/备用变压器的容量选择
选择高压厂用变压器容量时，应按机组辅机可能出现的最大运行方式进行计算。辅机的运行方式各有不同，大致可划分成以下几类：
（1）连续。指每次连续带负荷运行2h以上者。
（2）短时。指每次连续带负荷运行10min以上、2h以内者。
（3）断续。指每次使用都是从带负荷到空载或停止，周期性地工作，每个工作周期不超过10min。
（4）经常。指一般每天都要使用的，与生产过程有关的辅机。
（5）不经常。指正常运行时不用，只是在检修、事故或机炉起停期间才用的辅机。 在进行厂用负荷计算时，其原则如下： （1）连续运行的负荷应予以计算。
（2）计算机组运行负荷时，不经常而连续运行的负荷应予以计算。
（3）不经常而短时及不经常而断续运行的负荷应不予以计算，但由电抗器供电的应全部计算。
（4）由同一厂用电源供电的互为备用的负荷只计算运行的部分。但对于分裂变压器而
言，应分别计算其高低压绕组的负荷。如互为备用的负荷分接于两个低压分裂绕组上，则在计算各分裂绕组容量时应按单独变压器分别计算各自的负荷，只有在计算高压侧绕组总容量时，才允许将其视为一台完整的变压器而将备用负荷剔除。
（5）互为备用而由不同厂用电源供电的负荷，应全部计算。 （6）分裂电抗器应分别计算每一臂中通过的负荷。 一、厂用负荷的计算方法
按国家有关规程规定：高压厂用变压器的容量，应按高压电动机计算负荷的110%与低压厂用的计算负荷之和选择。因此，选择高压厂用变压器的第一步，是确定高压电动机的计算负荷。
目前国内外计算厂用负荷的方法很多，但简易实用的工程计算方法，是轴功率法与换算系数法。各国计算方法的差异仅在于系数的选取，他们按各自设备运行特点采用了不同的数值。
1. 轴功率法
各工艺专业在计算所选择设备的机械功率SC后，还要考虑电动机的效率等因素，才能按电动机制造规格选择电动机。所以电动机容量往往较设备的机械功率大一些。将机械轴功率SC（kVA）作为计算基数，则称为“轴功率法”，其表达式为
SC?Ksim?(Pmax) （2-5）
?cos?式中 Ksim——同时率，对新建电厂取0.9，扩建电厂取0.95；
Pmax——最大运行轴功率（kW）；
η——对应于轴功率的电动机效率；
cos?——对应于轴功率的电动机功率因数。
当仅有少数几台电动机的功率超过了变压器低压绕组容量的20%左右时，可用简化计算方法，即对这几台电动机单独按下式计算
SC?Pmax （2-6）
?cos?将引此结果与下节所述的换算系数法相比较，取其大者作为计算负荷，对其他小负荷仍用换算系数法计算。
由于电动机额定功率总要大于机械的轴功率，当进行厂用电率计算时，为得到较为准确的数据，将大容量负荷采用轴功率法计算、小容量负荷采用换算系数法计算比较合适。
2. 换算系数法
换算系数就是将负荷运行状况和相互间的关系，用一两个系数归纳起来，使其与负荷的容量组合后，能比较正确地反映电厂的实际运行工况，换算系数通常用K表示，故此法又称为“K值法”。由于此计算方法既简便又基本符合运行实际，所以无论国内或国外，都往往采用K值或类似于K值计算法来进行厂用电负荷的计算。
换算系数法的计算公式如下
SC??(KP) （2-7）
式中 SC——计算负荷（kVA）； K——换算系数；
P——电动机的计算功率（kW）。
（1）K值的定义。K值的定义可用下式表示
K?KsimKZ （2-8）
而 KZ?KL
?m?1co?sKL （2-9）
?m?1cos?则 K?Ksim?式中 Ksim——同时率；
KZ——单独电动机换算系数； KL——电动机负荷率；
?m——电动机效率；
?1——供电线路效率，厂用电线路较短，一般可认为?1=1.0； cos?——电动机功率因数。
由式（2-9）可见，在换算系数K中已经考虑了将电动机的功率（kW）换算为视在容量（kVA），因此经式（2-7）计算后的结果是kVA。
（2）K系数的取值。K系数是一个统计值，参与统计的电动机台数越多，则K值越准确。统计K值的方法，常用的有以下两种。
在式（2-9）中，Ksim是一个较难确定的统计值。在工程计算时，如公用负荷大于20%高压厂用额定负荷，Ksim取0.9；而当公用负荷小于20%的额定负荷时，Ksim取0.95。鉴于200MW及以上发电机组的高压厂用电中公用负荷一般均低于20%的额定负荷，所以在大型电厂的厂用电负荷计算中，取Ksim取0.95。那么，只要测出各电动机的负荷率KL，就可以通过式（2-9）计算出电动机的K值。这是第一种方法，在70年代曾广泛地使用。
在以后的实践中，发现每台运行电动机的负荷率虽然很高，但总的负荷又大大低于计算负荷。为此，又采用了另一种统计方法，从成组电动机的K值着手，测出一段母线上的负荷，取各类电动机运行容量的总和与电动机铭牌容量的总和相比，从中得出不同电动机的K值。这样，既包括了个电动机间的同时率，也考虑了电动机本身的负荷率。经数十台发电机组数百台电动机的统计和分析，得出了表2-5所示的K值。
实际中，对200MW及以上机组的给水泵、循环水泵和凝结水泵电动机进行运行实测后，将其K值数据出现概率以图2-8表示。可以发现，K值在1.0~1.1占了50%以上。而用上述第一种方法计算，此三类电动机的K平均值也在0.92~1.13之间。所以，将给水泵、循环水泵和凝结水泵电动机的K值定为1.0是完全有代表性的。 表2-5 换算系数K值表
机组容量（MW） 给水泵电动机 循环水泵电动机 凝结水泵电动机 其他高压电动机 其他低压电动机 （3）低压电动机K系数的取值。
≤125 1.0 1.0 0.8 0.8 0.8 ≥200 1.0 1.0 1.0 0.85 0.7 当发电机容量为125MW及以下时，有相当多的重要辅机因容量较小面接于低压厂用电系统中，所以此类发电机的低压厂用变压器的负荷率都较高，按统计资料，将K值取为0.8较为合适。
但当发电机容量上升至200MW及以上时，大部分重要辅机因电动机容量加大而接至高压厂用电系统，从而使低压厂用电系统中公用负荷的比例越来越大。由于多数公用负荷不是长期运行并且同时率很低，所以在实测调查中发现，在低压电动机按K=0.8计算的大中型机组中，低压厂用变压器的实际负荷率变小，低至50%及以下的占大多数。所以在经大量数据统计后，将200MW及以上的机组的低压电动机K值取为0.7。
在设计中要注意的是：由于大型电厂的范围较大，厂区风负荷集中点也分散，因低压系统供电距离的限制，势必在各负荷集中点分别设置低压变压器来供电。而选择这些变压器的时候又往往留有一定的裕度，致使低压变压器总容量在高压厂用变压器中所占的比例随机组容量加大而有上升的趋势。在200MW机组中，此比例一般为10%~20%，到300MW机组时，则上升为34%~38%。如按低压变压器容量进行高压厂用变压器的容量计算，其计算结果可能导致高压厂用变压器的容量在计算书上显得非常紧张并使得容量加大，这在300MW及以上机组中特别明显。因此，在计算高压厂用变压器容量时，应考虑计入低压厂用电的计算负荷，而不是低压厂用变压器的额定容量。
（4）计算功率PC
在式（2-7）中，还涉及到电动机的计算功率PC，该值并不是电动机的铭牌功率，而是应按本节开始时所提到负荷运行特点来确定的。
对于经常连续和不经常连续运行的电动机为
PC?PMN （2-11）
式中 PMN——电动机额定功率（kW）。
对于经常短时及经常断续运行的电动机为
PC?0.5PMN （2-12）
对于不经常短时及不经常断续运行的电动机为
PC?0PMN?0 （2-13）
（5）中央修配厂计算功率PC
目前我国设计规定中对中央修配厂计算功率P的计算方法，仍延用原苏联重工业企业电气设计院所编《确定工业企业电力负荷的暂行导则》，对三个及以上的用电同组设备（对于一个机床中的三台及以上的电动机，也视为同组的设备）供电时，其计算功率可按下式计算
PC?bP??cP?X （2-14）
式中 P?——修配厂内全部用电设备的额定功率总和（kW）；
P?X——其中x台最大用电设备的额定功率之和（kW）；
b，c——系数。
所谓“同组设备”，指那些有近似需要系数的、合并成组的设备。现将确定机床和电阻炉计算功率PC的公式列于表2-6。
电厂的中央修配厂一般为小批量和单独生产的情况，因此常使用表2-6中的第3项来计
算其负荷，即：
PC?0.14P??0.4P?X （2-15）
在表内1-4项中，若用电设备仅3~4台，式（2-14）中的x可按实际情况定。 如车间内仅一台设备，则其铭牌功率即为计算功率P（kW），当不知其功率因数时，可按0.85计。
表2-6 确定机床和电阻炉计算功率PC的计算公式 cos? 序号 用电设备组名称 计算公式 1 2 3 4 5 6 大批量生产及流水作业的金属热加工机床 大批量生产及流水作业的金属热加工机床 小批量及单独生产金属热加工机床 木工机械 自动装料的电阻炉（连续） 非自动装料的电阻炉（定期） 0.26P??0.5P?X 0.14P??0.5P?X 0.14P??0.4P?X 0.14P??0.5P?X 0.65 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 0.7P??0.3P?X 0.5P??0.5P?X 注 “大批量生产”指车间在某一时期内专门大量生产某一配件而言；“流水作业”指车间生产作业线是依次前进的，不允许中间停顿；“小批量生产”指车间生产任务经常变更，生产作业线也经常变更；“单独生产”指设备进行单独操作，很难形成固定流水线，也包括有多台电动机的单独机床；“金属热加工机床”指锻压设备；“金属冷切削机床”指金属切削机床。
如车间有2个用电设备，则计算功率P为两台设备铭牌容量的相加，回路功率因素平均值cos?av按下式计算
cos?av?P1cos?1?P2cos?2 （2-16）
P1?P2式中 P、cos?1 ——第一台设备的铭牌容量（kW）及功率因素； 1P2、cos?2 ——第二台设备的铭牌容量（kW）及功率因素。
在表2-4内第6项中，如非自动装料电阻炉仅3台，可先取其中容量较大的2台，按
上述2个用电设备的原则进行计算。
对修配厂内的单相用电设备，在设计时应尽量将其分接于不同相上，使三相负荷平衡，并取其中用电设备容量最大的一组，按单相进行计算功率P的计算，然后取其三倍作为三相负荷。
（6）煤场机械的计算功率P。
1）翻车机系统的计算功率。所谓翻车机系统，是指以翻车机为中心，包括重车调入和空车集结系统的卸煤生产作业线。
由于在翻车机生产线上的各电动机在一个工作周期内（进车—翻车—出车为一个周期，约耗时135s）并不是同时都在运行，其负荷随时间而变动，故应求翻车机在周期内的平均