供配电设计Word格式文档下载.docx
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因此，要进行工程的供电设计，必须首先将这些原始资料变成电力设计所需要的假想负荷——即计算负荷，然后根据计算负荷按允许发热条件来确定发电机组和变压器的容量，选择供电系统的导线截面，确定提高功率因数的措施，选择及整定保护设备以及校验供电电压的质量等等。
所以，电力负荷的计算是整个工程供电设计的依据。
如负荷计算过低可能使供电元件过热，加速其绝缘损坏，增大电能损耗，影响供电系统的正常工作，甚至影响工程的战时指挥、通信联络等战时作用的发挥。
反之，如果负荷计算过大，将使发电机组和变乐器的容量过大，会使工程的一次性投资增加，过大的设备在长期负荷率严重不足的情况下运行也不经济。
因此，负荷计算的正确与否，将直接关系到工程的供电质量和经济指标，必须认真对待。
2.2负荷计算方法
目前，负荷计算的方法主要有：
需用系数法、二项式法、利用系数法、“ABC”法等。
需用系数法是在大量的测量与统计的基础上，给出各类负荷的需用系数和同时系数，然后把设备功率乘以需用系数和同时系数，直接求出计算负荷。
这种方法山于简单易行，在人防工程设计中被普遍采用。
但是，当用电设备台数少而功率相差悬殊时，其计算结果往往偏小，因而这种方法只适用于整个工程的负荷计算。
二项式法是把计算负荷看作两个分量组成，一个分量是平均负荷，另一分量是数台大功率设备工作对负荷影响的附加功率。
这种方法虽然也比较简单，但山于过分突出广大型设备对电气负荷的影响，使计算结果往往偏大，而且方法本身所推荐的公式和系数，仪限于机械加工工业，与人防工程内负荷情况相差较大，使用起来比较困难。
利用系数法是采用利用系数求出最大负荷的平均功率，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。
这种方法是以概率论和数理统计作为理论根据的，计算结果比较接近实际，适用范围较广，但囚计算过程繁琐，人防工程中一般不使用。
“ABC”法是一种较新的负荷计算方法。
它把计算负荷看作是平均负荷与计算负荷对平均负荷参差值的叠加，这个参差值是由没备的容量总平方和的方根表征的，因而人设备对计算负荷的影响将更接近实际，而且这种方法只需对设备台数进行简单的加法，不牵扯到设备容量的繁琐计算，比较方便。
但目前在人防丁程中平均利用系统的实测数据不足，故此法尚未被采用。
2.3计算过程
2.3.1机修车间负荷计算
工厂常用的用电设备种类繁多，根据其用途和特点，大致可分为四类：
生产加工机械的拖动设备；
电焊、电镀设备；
电热设备；
照明设备。
生产加工机械的拖动设备是机械加工类工厂的主要用电设备，是工厂电力负荷的主要组成部分，又可分为机床设备和起重运输设备两种。
其中机床设备常见的有：
车床、铣床、刨床、钻床等；
起重运输设备常见的有：
起重机、传送机等
设计任务书只给出了设备容量和台数（见下表），通过查阅相关资料可以查得其功率因数和需要系数（见下表），在进行负荷计算时，先将车间内多台设备按其特点进行分组，因而在这里我们可以把机修车间的用电设备进行分组计算：
龙门刨床、立式车床、普通车床、立式铣床、立式钻台分为第一组，双人钳工台、木工车床分为第二组，木模圆锯、摇臂钻床分为第三组，三台起重机分为第四组，其他设备由于其工作特点不一样，需要进行单独计算。
表2-1机修车间的用电设备容量
设备名称
设备容量
台数
龙门刨床
180
2
普通车床
85
5
立式铣床
70
3
立式钻床
18
10
双人钳工台
11
7
木工车床
木模圆锯
摇臂钻床
36
砂轮机
9
压力机
17.5
卧式镗床
起重机
35
1
38
电焊变压器
65、cos=0.6
通风机
8
电阻炉
照明
27、cos=0.55
表2-2机修车间的用电设备需要系数
设备序号
（需要系数）
0.55
1.51
0.16
立式车床
4
5
6
0.6
1.33
0.25
7
8
0.5
1.73
0.12
9
0.7
1.02
0.15
12
13
14
15
16
17
0.8
0.75
0.85
0.89
0.2
19
2-3各车间的计算负荷
编号
负荷
计算负荷
（KW）
线材车间
260
280
型钢车间
450
200
电炉车间
300
100
4
动力车间
250
冷轧车间
360
6
生活设施
150
锅炉房
120
仓库
30
40
车库
20
25
综合楼
60
机修车间
根据表中数据计算机修车间总负荷：
（1）第一组设备
=
=
（2）第二组设备
（3）第三组设备
（4）第四组设备
（5）砂轮机
（6）压力机
（7）卧式镗床
（8）电焊变压器（JC应该换算到100%下计算）
（9）通风机
（10）电阻炉
（11）照明
机修车间总负荷（查表可得有功功率同时系数，无功功率同时系数）
2.3.2各车间及建筑的计算负荷
表2-3车间计算负荷表
268
400
1）总负荷计算（有资料知有功功率同时系数为0.85，无功功率同时系数0.9）
在任务书上可以得知该厂5年后负荷增长20%左右，在这里我们取该厂5年后负荷增长20%，因而5年后的总负荷为：
2）各个车间负荷计算
①线材车间
由于该车间的功率因数为0.68，低于电力部门的要求，因为当地电力部门要求平均功率因数到0.9以上。
因而需要进行无功补偿。
要使功率因数由提高到，需要装设的无功补偿装置的容量为=152
取
补偿后：
符合要求
5年后的负荷
②型钢车间
不需要进行无功补偿
③电炉车间
符合要求，不需要进行无功补偿
④动力车间
不符合要求，需要进行无功补偿，取，补偿后
符合要求
⑤冷轧车间
不符合要求，需要进行无功补偿
取，补偿后
6生活设施
⑦锅炉房
8仓库
9车库
10综合楼
说明：
6、7、8、9，放在一起补偿，变压器选择时进行补偿；
10和锅炉房一起补偿.
以上所用到的功率补偿是以功率三角形计算的如图2-1
图2-1功率补偿三角形
第3章变压器的选择
3.1主变压器台数的确定原则
1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。
对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。
2）主变压器的容量一般按变电所建成后5-10年的规划负荷选择，并适当的考虑到10-20年负荷发展。
对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。
3）根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。
对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；
对一般性变电所，当一台变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的60%～70%。
3.2变压器的分配
通过查阅相关资料得知，只要车间的总负荷不超过1000kw，同时电气距离比较接近时，就可以把这些车间合并在一起用一台变压器供电，如果一类、二类负荷过多就要单独一台变压器供电。
所以我们在这里把所有车间分为6台变压器供电，其中型钢车间和线材车间为一类和二类负荷，因此我们对这两个车间单独供电，各设一台变压器，保证其电力供应，同时在低压侧设置联络线作为后备电力，确保其不会因为一台变压器故障而停止工作。
由于其他的车间都为三类负荷，我们适当考虑在5年后总负荷不超过1000kw的车间可以合并到一起，用一台变压器供电。
所以在这个设计中各个车间的电力供应分配如下
一号变电所对生活设施、车库、仓库、锅炉房等车间进行供电
二号变电所对综合楼、电炉车间等进行供电
三号变电所对冷轧车间、动力车间进行供电
四号变电所对型钢车间（一、二类负荷）供电
五号变电所对线材车间（一、二类负荷）供电
六号变电所对机修车间供电
3.2变压器容量的确定
3.2.1车间变电所变压器选择
查阅相关资料可以得知：
有功同时系数为0.85，无功同时系数为0.9
1号车间变电所：
需要进行无功补偿，要使功率因数由0.705提高到0.9，必须装设的无功补偿装置的容量至少为：
5年后的负荷为：
变压器选择用：
S9-315/10
变压器损耗:
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