1、3平均负荷为一段时刻内用电设备所消耗的电能与该段时刻之比。常选用最大负荷班即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班的平均负荷，有时也运算年平均负荷。平均负荷用来运算最大负荷和电能消耗量。4运算负荷又称需要负荷或最大负荷。运算负荷是一个假想的连续性的负荷，其热效应与同一时刻内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采纳30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。5尖峰电流指单台或多台用电设备连续1秒左右的最大负荷电流。一样取启动电流上午周期重量作为运算电压缺失、电压波动和电压下降以及选择电器和爱护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期重量。1.2、
2、全厂负荷运算表及方法负荷运算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。本设计采纳需要系数法确定。要紧运算公式有： 有功功率： P30= PeKd 无功功率: Q30 = P30 tg 视在功率: S3O = P30/cos 运算电流: I30 = S30/3Un 1.2 工厂负荷情形工厂有8个厂房分别为冷加工车间，金属加工车间，变压器装配房，检修车间和4个工具车间。机床设备情形如下：表1-1设备代号设备名称单台容量KW功率因数Cos效率1 车床20.8435铣床3.567插齿机4.50.858工具磨床1.59小冲床10磨床1112冲床13钻床14变压器0.9各车间负荷情形表1-2车间编号拥
3、有设备设备容量KW需要系数冷加工车间1,2,3号车床各2台。4,5,6号铣床各2台。插齿机1台43.50.4照明金属加工车间3号车床6台，13号钻床10台.工具磨床2台，10号磨床2台，11号磨床1台小冲床3台55.5+4.50.8，,0850.3变压器装配房14号变压器4个0.5检修车间1500.25工具车间150工具车间255工具车间340工具车间4351.3 运算负荷、无功负荷、视在负荷的运算依照公式 :tan I30 = S30/3Un表1-3车间负荷运算表Un=380V车间设备类别功率因数cos运算负荷P30/kwQ30/kwS30/kvaI30/A动力0.7517.413.0521
4、.7533.057.6601813.522.534.25.44.056.7510.267.601.61.23.040.637.544.1267.032.75.298.04工具车间11517.6526.813.62.164.246.4416.59.919.4129.497.214.1221.451.623.184.8310.56.312.3518.77总计441.5130.984.45156.9238.433228.418.5133.8551.480.835159.3102.96190.75289.91由上表可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数是0.84，而供电部门要求该厂10kv进线侧最大
5、负荷时因数不应低于0.90.考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时因数应稍大于0.90，暂取0.92来运算380V侧所需无功功率补偿容量：Qc=P30（tan1-tan2）=159.3tan（arccos0.84）-tan（arccos0.92）kvar=35.84kvar无功功率补偿装置：一样用并联电容器的方法来进行功率补偿。查表知选择型号BKMJ0.4-12-1/3并联电容器3只取Qc=36 kvar.补偿后无功功率Q3036102.96-36=66.96 kvar补偿后视在功率S30=（159.3）2+（66.96）2=172.8KV.A变压器容量选择（kVA）
6、 200kVA变压器的功率损耗为：PT=0.015*172.8=2.592KW QT=0.06*172.8=10.368kvar变电所高压侧的运算负荷为：P301=159.3+2.592=161.892KW Q301=66.96+10.368=77.328KW S301=（P301）2+（ Q301）2=179.41KVA补偿后的功率因数：cos1= P301/ S301=0.902。这一功率因数满足要求。因此无功补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷运算如下表所示：表1-4项目cosQ30/kvar380v侧补偿前负荷0.84380v侧无功补偿容量-36380v侧补偿后负荷0.9266.96
7、172.8249.42主变压器功率损耗0.015S30=2.5920.06S30=10.36810kv侧负荷运算0.902161.89277.328179.4110.3581.4 无功补偿的要紧作用无功补偿的要紧作用确实是提高功率因数以减少设备容量和功率耗损、稳固电压和提高供电质量，在长距离输电中提高系统输电稳固性和输电能力以及平稳三相负载的有功和无功功率。安装并联电容器进行无功补偿，可限制无功补偿在电网中传输，相应减小了线路的电压损耗，提高了配电网的电压质量。无功补偿应依照分级就地和便于调整电压的原那么进行配置。集中补偿与分散补偿相结合，以分撒补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为
8、主；调压与降压相结合；同时与配电网建设改造工程同步规划、设计、施工、同步投运。无功补偿的要紧作用具体表达在： 提高电压质量； 降低电能损耗； 提高发供电设备运行效率；减少用户电费支出。2 确定车间变电所的所址和形式2.1 变电所位置的选择，应依照以下要求经技术、经济比较确定 一、接近负荷中心； 二、进出线方便； 三、接近电源侧； 四、设备运输方便； 五、不应设在有剧烈振动或高温的场所； 六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧； 七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻； 八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不
9、宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定； 九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。1、装有可燃性油浸电力变压器的车间内变电所，不应设在三、四级耐火等级的建筑物内；当设在二级耐火等级的建筑物内时，建筑物应采取局部防火措施。2、多层建筑中，装有可燃性油的电气设备的配电所、变电所应设置在底层靠外墙部位，且不应设在人员密集场所的正上方、正下方、贴邻和疏散出口的两旁。3、高层主体建筑内不宜设置装有可燃性油的电气设备的配电所和变电所，当受条件限制必须设置时，应设在底层靠外墙部位，且不应设在人员密集场所的正上方、
10、正下方、贴邻和疏散出口的两旁，并应按现行国家标准高层民用建筑设计防火规范有关规定，采取相应的防火措施。4、露天或半露天的变电所，不应设置在以下场所： 一、有腐蚀性气体的场所； 二、挑檐为燃烧体或难燃体和耐火等级为四级的建筑物旁； 三、邻近有棉、粮及其他易燃、易爆物品集中的露天堆场； 四、容易沉积可燃粉尘、可燃纤维、灰尘或导电尘埃且严峻阻碍变压器安全运行的场所。变电所的型式应依照用电负荷的状况和周围环境情形确定，并应符合以下规定： 一、负荷较大的车间和站房，宜设附设变电所或半露天变电所； 二、负荷较大的多跨厂房，负荷中心在厂房的中部且环境许可时，宜设车间内变电所或组台式成套变电站； 三、高层或大
11、型民用建筑内，宜设室内变电所或组合式成套变电站； 四、负荷小而分散的工业企业和大中都市的居民区，宜设独立变电所，有条件时也可设附设变电所或户外箱式变电站； 五、环境承诺的中小城镇居民区和工厂的生活区，当变压器容量在315KVA及以下时，宜设杆上式或高台式变电所。带可燃性油的高压配电装置,宜装设在单独的高压配电室内。当高压开关柜的数量为6台及以下时，可与低压配电屏设置在同一房间内。不带可燃性油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器，可设置在同一房间内。具有符合IP3X防护等级外壳的不带可燃性油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器，当环境承诺时，可相互靠近布置在车间内。 。室内变电所的每台油量为
12、100kg及以上的三相变压器，应设在单独的变压器室内。在同一配电室内单列布置高、低压配电装置时，当高压开关柜或低压配电屏顶面有裸露带电导体时，两者之间的净距不应小于2m；当高压开关柜和低压配电屏的顶面封闭外壳防护等级符合IP2X级时，两者可靠近布置。 有人值班的配电所，应设单独的值班室。当低压配电室兼作值班室时，低压配电室面积应适当增大。高压配电室与值班室应直通或通过通道相通，值班室应有直截了当通向户外或通向走道的门。变电所宜单层布置。当采纳双层布置时，变压器应设在底层。设于二层的配电室应设搬运设备的通道、平台或孔洞。高低压配电室内，宜留有适当数量配电装置的备用位置。高压配电装置的柜顶为裸母线
13、分段时，两段母线分段处宜装设绝缘隔板，其高度不应小于0.3m。由同一配电所供给一级负荷用电时,母线分段处应设防火隔板或有门洞的隔墙。供给一级负荷用电的两路电缆不应通过同一电缆沟，当无法分开时，该电缆沟内的两路电缆应采纳阻燃性电缆，且应分别敷设在电缆沟两侧的支架上。户外箱式变电站和组合式成套变电站的进出线宜采纳电缆。配电所宜设辅助生产用房。2.2 变电所的形式类型（1）车间附设变电所（2）车间内变电所（3）露天或半露天变电所（4）独立变电所（5）杆上变电台（6）地下变电所（7）楼上变电所（8）成套变电所（9）移动式变电所工厂是10kv以下，变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负
14、荷功率矩法来确定。在工厂的平面图下侧和左侧，分别作一条直角坐标的x轴和y轴，然后测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置，p1、p2、p3pi分别代表厂房1、2、3n号的功率，设定p1、p2pi并设定p11为生活区的中心负荷，如图3-1所示。而工厂的负荷中心的力矩方程，可得负荷中心的坐标： 2-1 2-2图2-1把各车间的坐标带入2-1 2-2，得到x=12，y=11.86.由运算结果可知，工厂的负荷中心在金属加工车间厂房的东南角。考虑到周围环境和进出线方便，决定在金属加工车间厂房的东侧仅靠厂房建筑工厂变电所，器型为附设式。图2-2 装设高压配电所后工厂分布图3 确定车间变电所主变压器型式，容量和台
15、数及主结线方案主结线方案选择原那么：工厂变电所的主变压器可列两种方案：1只装一台主变压器的变电所 主变压器的容量SN.T应满足全部用电设备总运算负荷S30的需要，即 SN.T S302装二台主变压器的变电所 每变压器的容量SN.T应满足以下两个条件：1）任一台变压器单独运行时，应满足全部用电设备总运算负荷S30的60%70%的需要即 SN.T 0.60.7S302）任一台变压器单独运行时，应满足一二级负荷的需要，即SN.T S30依照本车间负荷性质属三级负荷，车间变电所设置一台变压器主结线方案选择：变电所主变压器的选择依照车间的性质和电源情形，工厂变电所的主变压器可列两种方案：由于车间所有的设
16、备都属于三级负荷，因此一台主变即可。方案一和方案二都装设一台主变器，采纳油浸式变压器S9，而容量依照SN.TS30=172.8kVA,即选一台S9200/10型低损耗变压器，。变压器容量为200kVA，额定电压10KV，联结组别Yyn0，阻抗电压为4 %，空载损耗为0.48kW，短路损耗为2.6kW，空载电流1.3%。方案1 方案2图3-1表3-1比较项目方案一方案二技术指标供电安全性满足要求差不多满足要求供电可靠性稍差一点供电质量一台主变，电压损耗较大一样灵活方便性采纳高压断路器，停送电操作十分灵活方便采纳负荷开关，也能够带负荷操作扩建适应性较差经济指标电力变压器的综合投资额S9200单价1
17、9.18万元，变压器综合投资约为单价的2倍，因此其综合投资为27.4738.36万元高压开关柜含计量柜的综合投资额GG1AF型按每台3.8万元计，其综合投资按设备价1.5倍，因此其综合投资为21.53.811.4万元电力变压器和高压开关柜的年运行费主变各高压开关柜的折旧各修理治理费每年为2.903万元其余略从上表能够看出，按技术指标，方案一和方案二都比较适用于三级负荷，但考虑发生短路时方案二只能熔断器复原供电的时刻较长的缺点，而且可靠性不高，而方案一采纳高压断路器，因此变电所的停、送电操作十分方便，同时高压断路器有断电爱护装置，在变电所发生短路和过负荷时均能自动跳闸，而且在短路故障和过负荷情形
18、排除后，又可直截了当快速合闸，从而复原供电的时刻缩短，从经济指标来看，方案二比方案一投资稍低，但从长远的利益看，方案一比较好一些，因此决定采纳方案一。 各配电干线、支线采纳VV22型铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套内钢带铠装电力电缆，配电干线沿电缆沟敷设，配电箱到用电设备的配电支线有条件时沿电缆沟敷设，否那么采纳穿铁管沿地暗敷设。 动力配电箱采纳型号为XL（F）-14、15落地式防尘型动力配电箱，动力配电箱安装高度是箱底离地面0.3米，箱底座用水泥、沙、砖堆砌作基础，并做好防小动物措施。配电屏选择型号为GGD2A固定低压配电屏。4 短路运算短路电流是供配电系统中的相间或相地之间因绝缘破坏而发生电气
19、连通的故障状态。它的数值可达额定电流的十余倍至数十倍，而电路由常态变为短路的暂态工程中，还显现高达稳态短路电流1825倍的冲击电流。会对供配电系统造成严峻的破坏。一、短路电流运算的目的及几点说明：在供配电系统中除应采取有效技术措施防止发生短路外，还应设置灵敏、可靠的继电爱护装置和有足够断流能力的断路器，快速切除短路回路，把短路危害抑制到最低限度。为此必须进行短路电流运算，以便正确选择和整定爱护装置、选择限制短路电流的元件和开关设备。1由于民用建筑内所装置的元件，其容量远比系统容量要小，而阻抗那么较系统阻抗大得多，当这些元件遇到短路时，系统母线上的电压变动专门小，可认为电压坚持不变。因此，在本次
20、运算中，差不多上以上述的由无限大容量电力系统供电作为前提来进行运算的。2在运算高压电路中的短路电流时，只需考虑短路电流值有重大阻碍的电流元件如发电机、变压器、电抗器、架空线及电缆等。由于发电机、变压器、电抗器的电阻远小于本身电抗，因此可不考虑。但当架空线和电缆较长，使短路电流的总电阻大于总电抗1/3时，需要计如电阻。3短路电流运算按金属性短路进行。4短路电流运算的符号含义：短路电流运算应求出最大短路电流值，以确定电气设备容量或额定参数；求出最小短路电流值，作为选择熔断器、整定继电爱护装置和校验电动机启动的依据。5短路电流的运算方法有欧姆法和标幺制法。 图4-14.1 运算k-1点的短路电流和短
21、路容量UC1=10kv4.1.1 运算短路电路中各无件的电抗1） 电力系统的等效电抗X1=UC12/Sd=（10kV）2/500MVA=0.22） 架空线路电抗X0=0.35/kmX2=X0L=0.35/km5km=1.75 3） 绘制k-1点的等效电路如以下图图4-2其总电抗为Xk-1= X1 +X2=0.2+1.75=1.954.1.2 运算三相短路电流和短路容量1） 三相短路电流周期重量有效值IK-1（3）=UC1/3XK -110KV/31.952.96kA2） 三相短路次暂态电流和稳固电流I（3）I（3）I K -1 （3）2.96kA3） 三相短路冲击电流及第一个短路全电流有效值i
22、sh（3） 2.55I（3） 2.552.96KA7.548 kAIsh（3） 1.51I（3） 1.512.96KA4.470 kA4三相短路容量：SK-1（3）3UC1IK-1（3）310KV2.96 KA51.267MVA4.2 运算k-2点的短路电流和短路容量UC2=0.4kv4.2.1 运算短路电路中各无件的电抗X1=UC22/Sd=（0.4kV）2/500MVA=3.210-4X2=X0LUC2/ UC12=0.35/km5km0.4/102=2.810-3 3电力变压器的电抗：XTUK%UC2 2/100.SN=4.5（0.4KV）2/1001000kVA=7.210-34） 绘制k-2点的等效电路如以下图图4-3Xk-2= X1 +
