某冶金机械厂全厂供电系统的电气设计

动力部分

P(30)=320kw×0.4=128kw

S(30)=128kw/0.65=196.9kvA Q(30)=128kw×1.17=149.76kvar 照明部分

P(30)=10kw×0.75=7.5kw S(30)=7.5kw/1=7.5kvA Q(30)=0

由上式方法可算出个厂房的计算负荷，整理成表格如下： 用厂电房单编位号 名称 1 仓库 铸造车间 锻压车间 金工车间 工具车间 负设备荷容量性/kW 质 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 72 4 320 10 250 10 240 8 350 10 计算负荷 需要系数 功率因数 P30/k w 0.25 0.75 0.4 0.75 0.25 0.75 0.25 0.75 0.25 0.75 0.60 1.0 0.65 1.0 0.65 1.0 0.65 1.0 0.60 1.0 18 3 128 7.5 62.5 7.5 60 6 87.5 7.5 Q30/k ar 24 0 149.6 0 73.1 0 70.1 0 116.7 0 S30/k A 30 21 3 196.9 135.5 7.5 96.2 70 7.5 92.3 66 6 145.8 95 7.5 按厂房计算P30 2 3 4 5

6 7 动力 8 照明 动力 9 照明 动锅力 10 炉照房 明 照宿舍区 明 总计 电镀车间 热处理车间 装配车间 机修车间 动力 照明 动力 照明 220 10 200 8 200 10 150 6 160 3 250 0.5 0.75 0.5 0.75 0.4 0.75 0.25 0.75 0.5 0.75 0.8 0.75 1.0 0.75 1.0 0.70 1.0 0.65 1.0 0.65 1.0 1.0 110 7.5 100 6 80 7.5 37.5 4.5 80 2.25 200 1022.75 96.8 0 88.2 0 81.6 0 43.8 0 93.5 0 0 886.1 146.7 117.5 7.5 133.3 106 6 114.3 87.5 7.5 57.7 42 4.5 123.1 82.25 2.25 200 200

3-3全厂功率负荷：

取全场的同时系数为：K∑p=0.95 ， K∑q=0.97， 则全场负荷为：

P(30)=0.95×1022.75=971.61kw Q(30) =0.97×886.1=859.52kvar

^2+859.52^2 =1297.23kv.A S(30) =971.61 I（30）=1297.23kv.A/(3×0.38kv)=1970.94A 此时功率因数为：P(30)/ S(30)= 971.61kw/1297.23kv.A=0.75

3-4 年耗电量的估算

年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到： 年有功电能消耗量： 年无功电能耗电量：

Wp????P30T?

Wq????Q30T?结合本厂的情况，年负荷利用小时数T?为4800h，多数车间为两班制，取年平均有功负荷系数??0.6，年平均无功负荷系数??0.65。由此可得本厂：

年有功耗电量:

Wp????P30T?=0.6*971.61KW*4800h=2798.2k kw.h =0.65*859.52KW*4800h=2681.7k kw.h

年无功耗电量：

Wq????Q30T?3-5 负荷中心估算

变电所的位置和形式选择：变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心.

厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。在工厂平面图的下边和左侧,任作一直角坐标的X轴和Y轴,然后测出各车间（建筑）和宿舍区负荷点的坐标位置,例如P1(x1,y1) 、P2(x2,y2) 、P3(x3,y3)等，P1、P2、P3?P10分别代表厂房1、2、3...10号的功率，工厂的负荷中心假设在P(x,y),其中P=P1+P2+P3?+P11=?Pi。因此仿照《力学》中计算中心的力矩方程，可得负荷中心的坐标：

Px?P2x2?P3x3??P11x11x?11?P1?P2?P3??P11P1y1?P2y2?P3y3??P11y11iiP1?P2?P3??P11i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。 以电源纵向电源干线为Y轴，横向电源干线为X轴，测出具体坐标。

表3.1各车间和宿舍区负荷点的坐标位置 坐标1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 宿轴 舍区 X(㎝) 1.1 1.2 1.5 3.1 3.2 3.3 3.4 7.5 7.6 9.9 0.5 y?Y(㎝) 2.0 3.3 4.7 2.7 3.2 4.0 4.8 2.7 3.2 4.7 5.0 X=[(1.1*21)+(1.2*135.5)+(1.5*70)+(3.1*66)+(3.2*95)+(3.3*117.5)+(3.4*106)+(7.5*87.5)+(7.6*42)+(9.9*82.25)+（0.5*200）]/1022.75=3.36cm Y=([(2.0*21)+(3.3*135.5)+(4.7*70)+(2.7*66)+(3.2*95)+(4.0*117.5)+(4.8*

?(Px)?P(Py)? ??Piii

106)+(2.7*87.5)+(3.2*42)+(4.7*82.25)+（5.0*200）]/1022.75=3.95cm 由计算结果可知，x=3.36， y=3.95,工厂的负荷中心在6号厂房的东北面。考虑的方便进出线及周围环境情况，决定在6号厂房的东北侧紧靠厂房修建工厂变电所。结合本厂的实际情况，这里变电所采用单独设立方式。

四、主变压器台数、容量和类型的选择

4-1 主变压器台数的选择

由于该厂的负荷中铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障后检修时，

另一台变压器能对二、三级负荷继续供电，故选两台变压器。

4-2 主变压器容量的选择

装设两台主变压器的变电所，每台变压器的容量ST应同时满足以下两个条件：

（1）任一台单独运行时，ST=（0.6-0.7）*S30

（2）任一台单独运行时，ST≥S30（Ⅰ+Ⅱ），即满足全部二、三级负荷需求。

代入数据可得：ST=（0.6-0.7）*1297.23=（778.33—908.06）KV*A 同时又考虑到未来的几年的发展，所以取ST=1000 KV*A。

第二个变压器容量计算：

ST(2)=S(铸造车间)+S（电镀车间）+S（锅炉房） =196.9KW+7.5KW+146.7KW+7.5KW+123.1KW+2.25KW =483.95KV.A

可取变压器容量500KV.A。