某车间降压变电所的电气设计。
一、设计要求。
1.1工厂总平面图
图1.1 工厂平面图。
1.2工厂负荷情况
本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属**负荷。本厂的负荷统计资料如表1.
1所示。
1.3供电电源情况
按照本车间与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kv的公用电源干线取得工作电源。该干线的导线牌号为lgj-150，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500mva。
此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。
已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25km。
表1.1车间负荷统计资料。
1.4电费制度。
本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量为18元/kva，动力电费为0.9元/照明电费为0.
5元/工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电贴费：6~10va为800/kva。
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**突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。
1.5设计要求。
按照国家标准gb50052-95《供配电系统设计规范》、gb50053-94《10kv及以下变电所设计规范》及gb50054-95《低压配电设计规范》等规范，进行工厂供电设计。做到“安全、可靠、优质、经济”的基本要求。并处理好局部与全局、当前与长远利益的关系，以便适应今后发展的需要，同时还要注意电能和有色金属的节约等问题。
变电所的测量和绝缘监察回路变电所高压侧装有电压互感器——避雷器柜。其中电压互感器为3个jdzj——10型，组成y0/y0/的接线，用以实现电压侧量和绝缘监察，其接线图见《工厂供电设计指导》图6-8。作为备用电源的高压联路线上，装有三相有功电度表和三相无功电度表、电流表，接线图见《工厂供电设计指导》图6-9。
高压进线上，也装上电流表。低压侧的动力出线上，均装有有功电度表和无功电度表，低压照明线路上装上三相四线有功电度。低压并联电容器组线路上，装上无功电度表。
每一回路均装设电流表。低压母线装有电压表，仪表的准确度等级按符合要求。
二、 负荷计算。
2.1单组用电设备计算负荷的计算公式。
a).有功计算负荷（单位为kw）
p= ，为系数。
p== 300*0.3=90 p= =5*8=40
p= =400*0.2=80 p= =600*0.3=18.
b).无功计算负荷（单位为kvar）
q= p tanψ
q= p tanψ=300*1.02=306
q= p tanψ=400*0.5=200 q= p tanψ=600*0.5=300
c).视在计算负荷（单位为kva）
s= p／cosψ
s= p／cosψ=5/1=5 s= p／cosψ=360*0.6=600
d).计算电流（单位为a） ,为用电设备的额定电压（单位为kv）
2.2多组用电设备计算负荷的计算公式。
a).有功计算负荷（单位为kw） p =
式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取0.85~0.95
b).无功计算负荷（单位为kvar），是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.9~0.97
c).视在计算负荷（单位为kva
d).计算电流（单位为a
经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表2.1所示（额定电压取380v）
表2.1 各厂房和生活区的负荷计算表。
三、 变电所位置与型式的选择。
3.1变电所的位置的确定。
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。
3.2负荷点的坐标位置的确定。
在工厂平面图的下边和左侧，分别作一直角坐标的轴和轴，然后测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置，、、分别代表厂房..10号的功率，设定（2.5，5.
6）、（3.6，3.6）、（5.
7，1.5）、（4，6.6）、（6.
2，6.6）、（6.2，5.
2）、（6.2，3.5）、（8.
8，6.6）、（8.8，5.
2）、（8.8，3.5），并设（1.
2，1.2）为生活区的中心负荷，如图3-1所示。
3.3负荷点的的相关计算。
工厂的负荷中心而假设在p(,)其中p=++因此计算中心的力矩方程，可得负荷中心的坐标：
把各车间的坐标代入（1-1）、（2-2），得到=5.38， =5.38。
3.4绘制负荷点的坐标图。
由计算结果可知，工厂的负荷中心在6号厂房的西北角。考虑到周围环境及进出线方便，决定在6号厂房的西侧紧靠厂房建造工厂变电所，器型式为附设式。
图3-1 按负荷功率矩法确定负荷中心。
四、 变电所主变压器及。
主接线方的选择。
4.1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：
a).装设一台变压器
型号为s9型，而容量根据式，为主变压器容量，为总的计算负荷。选=1000 kva>=898.9 kva，即选一台s9-1000/10型低损耗配电变压器。
工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。
b).装设两台变压器型号为s9型，而每台变压器容量根据式（4-1）、（4-2）选择，即。
898.9 kva=（539.34~629.23）kva （4-1）
(134.29+165+44.4) kva=343.7 kva4-2）
因此选两台s9-630/10型低损耗配电变压器。
工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组均为yyn0 。
4.2 变电所主接线方案的选择
按上面考虑的两种主变压器方案可设计下列两种主接线方案：
a) 装设一台主变压器的主接线方案
如图4-1所示。
图4-1 装设一台主变压器的主接线方案。
b)装设两台主变压器的主接线方案
如图4-2所示。
图4-2 装设两台主变压器的主接线方案。
4.3 主接线方案的技术经济比较。
表4-1 主接线方案的技术经济比较。
从上表可以看出，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，则装设一台主变的主接线方案远由于装设两台主变的主接线方案，因此决定采用装设一台主变的主接线方案。
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