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② 在本厂的总降压变电所35千伏侧进行计算，本厂的功率因数应大于0.9。 2.3 本厂负荷性质
本厂为三班工作制，最大有功负荷年利用小时数为6000小时，属于二级负荷。
三、负荷计算及无功功率补偿
3.1 负荷计算
确定车间的计算负荷，一般用需要系数法，车间设备的利用系数乘上设备容量即为车间低压用电设备的总设备容量，即车间低压侧的计算负荷（有功功率）。并可求出相应的计算负荷（无功功率及视在功率）。计算后填入表1.（确定相应的变压器容量） 有功计算负荷P30为
P30?KxPe （2.1）
这里的K x称为需要系数（demand coefficient），Pe为车间用电设备总容量。
无功计算负荷Q30为
Q30?P30ta?n（2.2）
式中，tan?为对应于车间用电设备cos?的正切值。
视在计算负荷为 P
S30?30 cos ? （ 2.3 ） 式中，cos?为车间供电设备的平均功率因素。
根据工厂给出的资料，通过计算整理，得出该工厂各车间的负荷计算表及该工厂6kV高压设备的负荷计算表，结果见表1。
表1 全厂各车间负荷表
序车间或用电号 单位名称 No1变电所 1 铸钢车间
设备容量利用系
cosφ tanφ P
（K数Kx W） 2000 0.4 0.65 1.17
Q
变压器
S（KVA） 台数及
容量 936
1230.77 1*1250
备注
800
No2变电所 1 铸铁车间 2 砂库 3 小计 No3变电所 1 铆焊车间 2 1#水泵房 3 小计 No4变电所 1 空压站 2 机修车间 3 锻造车间
1000 110 2110 1200 28 1228
0.4 0.7 0.3 0.75
0.7 0.6 0.45 0.8 0.75 0.65 0.55 0.6 0.6 1 0.8 0.8 0.65 0.8 —
1.02 1.23 1.98 0.75 0.88 1.17 1.52 1.33 1.33 1 0.75 0.75 1.17 0.75 —
400 77 477
360 21 381
331.5 37.5 66 65.05 5.6 18 523.65 900 21 57.278 11.2 989.478
408 94.71 502.71
712.8 15.75 728.55 291.72 43.875 100.32 86.51 7.448 18 547.873 675 15.75 67.015 8.4 766.165
571.43 128.33 699.76
800 26.25 826.25
442 57.69 120
390 0.85 150 0.25 220 0.3 185.8
4 木型车间 0.35
5
5 制材场 20 0.28 6 综合楼 20 0.9
985.8
7 小计
5 No5变电所
1 锅炉房 1200 0.75 2 2#水泵房 28 0.75 3 仓库1、2 88.12 0.65 4 污水提升站 14 0.8
1330.
5 小计 —
12
各车间6KV变压负载 1 电弧炉 2500 0.9 2 工频炉 600 0.8 3 空压机 500 0.85 4 小计 3600
全厂合计
11253.9
(KΣp=0.9) 0.506
7
(KΣq=0.95)
KVA
1*1000 KVA
1*1000KVA
108.41 9.33 18 755.43
1125 26.25 88.12 14 1253.37
1*1000
KVA
1*1600
KVA
0.87 0.9 0.85 0.81
0.57 0.48 0.52
2250 480 425 3155 128.25 230.4 500 858.65 4122.9506
0.724 5693.515
2586.21 533.33 221 3340.54 7029.5686
3.2 无功功率补偿
通过该厂的负荷计算表可知该厂的功率因素cos?=0.81，不能达到供电部门的要求。在《供电营业规则》中规定：“用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因素应达到下列规定：100kVA及以上高压供电的用户功率因素为0.90以上。”并规定，凡功率因素未达到上述规定的，应增添无功补偿装置。
无功功率的人工补偿装置主要有同步补偿机和并联电容器两种。由于并联电容器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此本设计选用并联电容进行无功补偿。
按规定，变电所高压侧的功率因素cos?≥0.9.。考虑到变压器本身的无功功率损耗ΔQT远大于其有功功率损耗ΔPT，一般ΔQT=（4~5）ΔPT，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因素应略高于0.90，这里取cos?＇=0.92。要使低压侧功率因素由0.81提高到0.92，低压侧需装设的并联电容器容量为
QC??P30(tan?1?tan?2)?5693.515?(tan(arccos0.81)?tan(arccos0.92))kvar Qc?1696.606kvar
取 QC=2000kvar
根据以上计算，本设计从常用并联电容器中选出型号为BWF10.5-120-1的并联电容器17台进行该工厂的无功功率补偿。
四、变压器台数和容量的选择
4.1 变电所主变压器台数和容量的选择
无功功率补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为
2＇222S??（?5693.515?（4122.9506?2000）kVA?6076.43kVA Q30-QC)P3030（2）
变压器的功率损耗为
ΔPT ≈ 0.015S＇30（2）= 0.015×6076.43kVA = 91.146kW ΔQT ≈ 0.06S＇= 0.06×6076.43kVA=364.586kvar 30（2） 变电所高压侧的计算负荷为
＇P30 （1）= 5693.515kW + 91.146kW = 5784.661kW
Q＇=（4122.9506—2000）kvar + 364.586kvar =2487.537kvar 30（1）
补偿后工厂的功率因素为
'S305784.6612?2487.5372kVA?6296.836kVA （1）?＇'cos?＇?P30（1）?5784.661/6296.836kVA?0.9187 （1）/S30 这一功率因素满足供电部门规定的要求。
根据工厂提供的数据，本工厂负荷为二级负荷，且工厂视在计算负荷为6296.836kVA故本工厂总降压变电所应选择两台主变压器。由于本工厂选用两台主变压器，故每台主变压器的容量SN·T不应小于总的计算负荷S30的60%~70%。但由于本工厂的负荷均为二级负荷，故该工厂的总降压变电所选用两台容量为10000kVA型号为S9-10000/35的变压器，其主要技术数据如下：
表3.1 S9-5000/35变压器技术参数 额定电压/kV 变压器型号 额定容量/kVA 高压 低压 损耗/kW 空载 10.0 负载 48.3 阻抗电压（%） 7.5 空载电流（%） 0.55 联结组别 总体质量/t 16.480 备注 S9-10000/35 10000 35±5% 10.5 Ynd11 4.2 车间变压器台数和容量的选择
表3.2 车间变电所变压器型号 车间变电所代号 No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 变压器台数及容量/kVA 1×1250 1×1000 1×1000 1×1000 1×1600 变压器型号 S9-1250/35 S9-1000/10 S9-1000/10 S9-1000/10 S9-1600/10 表3.3 各型号变压器技术参数 变压器型号 额定容量/kVA 1250 0．4 额定电压/kV 高压 低压 损耗/kW 空载 1.95 1.70 2.40 负载 12.00 10.30 14.50 阻抗电压（%） 4.5 4.5 4.5 空载电流（%） 0.6 0.7 0.6 总体联结组别 质量/t 2.385 Yyno 3.550 4.275 备注 S9-1250/10 S9-1000/10 1000 10±5% S9-1600/10 1600 五、一次系统主接线方案设计
变电站的主接线是由各种电气设备（变压器、断路器、隔离开关等）及其连接线组成，用以接受和分配电能，是供电系统的组成部分，它与电源回路数、电压和负荷的大小、级别以及变压器的台数容量等因素有关。
该厂电源从位于距该厂东侧8km处的220/35kV变电站以35kV双回路架空线引入工厂，其中一路做为工作电源，另一路作为备用电源，两个电源不并列运行。
方案一：二次侧采用双母线接线，其可靠性、灵活性都比较高，因为双母线可以在不