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1、 . . . 1 引言工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产与整个国民经济生活中应用极为广泛。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳
2、动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（1）安全: 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠: 应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3）优
3、质: 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4）经济: 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。2 负荷计算和无功功率补偿21 负荷计算的目的和方法（1）求计算负荷，是选择确定建筑物报装容量、变压器容量的依据；（2）求计算电流，是选择缆线和开关设备的依据； （3）求有功计算负荷和无功计算负荷，是确定静电电容器容量的依据。 （4）需要系数法用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。用于设备数量多，容量差别不大的工程计算，尤其
4、适用于配、变电所和干线的负荷计算。 （5）利用系数法采用利用系数求出最大负荷区间的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数，得出计算负荷。适用于各种围的负荷计算，但计算过程稍繁。表2.1 机械厂负荷计算表编号名称类别设备容量需要系数计 算 负 荷1铸造车间动力3900.30.681.08117126.4172.2261.6照明80.81.006.406.49.7小计3981.1123.4126.4178.6271.32锻压车间动力3200.20.621.276481.3103.5157.3照明60.91.005.405.48.2小计3261.169.481.310
5、8.9165.53金工车间动力3500.30.641.2105126164.0249照明50.91.004.504.56.8小计3551.2109.5126168.5255.84工具车间动力2500.350.651.1787.5102.4134.7204.7照明50.71.003.503.55.3小计2551.0591.0102.4138.22105电镀车间动力2700.60.720.96162155.5201.0305照明60.91.005.405.48.2小计2761.5167.4155.5206.4314.26热处理车间动力1400.460.780.864.451.5282.5125.4
6、照明70.81.005.605.68.5小计1471.2670.051.5288.1133.97装配车间动力1600.40.681.0864.069.1291.2138.6照明60.71.004.204.26.4小计1661.168.269.1295.41458机修车间动力1400.260.631.2336.444.857.787.7照明50.81.004.004.06.1小计1451.0640.444.861.793.89锅炉房动力800.660.750.8852.846.570.4107照明20.81.001.601.62.4小计821.4654.446.572.0109.410仓库动力2
7、00.340.830.676.84.68.212.5照明20.9101.801.82.7小计221.248.64.610.015.211生活区照明3000.780.900.23234.053.82260.039512总计动力2120975.9862照明352计入0.75932.3818.91240.91885.422 无功功率补偿由表2.1可知，该厂380V侧最大负荷是的功率因数只有0.75.而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷是功率因数不应该低于0.92。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷是功率因素应稍大于0.92，暂取0.93来计算380V侧所需无功功率补偿
8、容量：按照上述条件，故选BWF0.4-14-1/3型电容器，所需电容器的个数为，取n=32,实际补偿容量为：因此无功补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算如表2.2所示。表2.2 无功补偿后工厂的计算的负荷项 目计算负荷380V侧补偿前负荷0.75932.3818.91240.91885.4380V侧无功补偿容量-448380V侧补偿后负荷0.93932.3370.9973.31478.9主变压器功率损耗13.353.310kV侧负荷总计0.92945.6424.2973.953.33 变电所位置和型式的选择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荷功率矩法来确定.即在工厂
9、平面图的下边和左侧,任作一直角坐标的X轴和Y轴,测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置,例如P1(x1,y1) 、P2(x2,y2) 、P3(x3,y3)等.而工厂的负荷中心设在P(x,y),P为P1+P2+P3+=Pi.图3.1 机械厂总平面图按比例K在工厂平面图中测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置表3.1所示。表3.1各车间和宿舍区负荷点的坐标位置坐标轴12345678910生活区X()2.32.32.34.74.74.74.79.28.427.210.45Y()5.53.82.17.235.53.82.155.14.12.57.8由计算结果可知，x=6.82， y=5.47工厂的负荷中心在5
10、号厂房的东面考虑的方便进出线与周围环境情况，决定在5号厂房的东侧紧靠厂房修建工厂变电所，其型式为附设式。4 变电所主变压器的选择和主结线方案的选择41 变电所主变压器的选择根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的方案：1 装设一台主变压器型式采用S9型，而容量根据式，选1000kvar973.9，即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由与邻近单位相联的高压联络线来承担。2 装设两台主变压器型号亦采用S9，而每台变压器容量按式和式选择，即,且因此选两台S9-800/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源亦
11、由与邻近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组均采用Yyn0。 3 变电所主接线方案的选择 按上面的两种主接线方式可以设计下面两种主接线方案 （1）装设一台主变压器的主接线方案 如图11-5所示 （2）装设两台主变压器的主接线方案 如图11-6所示42 两种主结线方案的技术经济比较表4.1 两种主接线方案的比较比较项目装设一台主变的方案装设两台主变的方案技术指标供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求供电质量由于一台主变，电压损耗较大由于两台主变并列，电压损耗小灵活方便性只一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些经济指标电力变压器的综合投资
12、由手册查得S91000/10单价为15.1万元，而由手册查得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其综合投资为215.1万元=30.2万元由手册查得S9800单价为10.5万元，因此两台综合投资为410.5万元=42万元，比一台变压器多投资11.8万元高压开关柜（含计量柜）的综合投资额查手册得 GGA（F）型柜按每台4万元计，查手册得其综合投资按设备价1.5倍计，因此其综合投资约为41.54=24万元本方案采用6台GGA（F）柜，其综合投资额约为61.54=36万元，比一台主变的方案多投资12万元电力变压器和高压开关柜的年运行费参照手册计算，主变和高压开关柜的折算和维修管理费每年为6.2万元主变和高压开关柜的折旧费和维修管理费每年为8.94万元，比一台主变的方案多耗274万元交供电部门一次性供电贴费按800元/KVA计，贴费为10000.08=80万元贴费为28000.08万元=128万元，比一台主变的方案多交48万元从表4.1可以看出，按技术指标，装设两台主变的主接线方案略优于装设一台主变的主接线方案，但按经济指标，则装设一台主变的方案优于装设两台主变的方案，因此决定采用装设两台主变的方案。（说明：如果工厂负荷近期可有较大增长的话，则宜采用装设两台主变的方案。）5 短路电流的计算51 绘制计算电路如图5-1
