1前言
1.1 工厂供电的意义和要求
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。
众所周知，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及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。
因此，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。 1.2 工厂供电设计的一般原则
按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94 《10kv及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供
电设计必须遵循以下原则： （1） 遵守规程、执行政策；
必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。 （2） 安全可靠、先进合理；
应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。 （3） 近期为主、考虑发展；
应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。 （4） 全局出发、统筹兼顾。
按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。
2 负荷计算和无功功率补偿
2.1 负荷计算 各厂房和生活区的负荷计算如表2.1
表2.1 机械厂负荷计算表
编 号 名称 类别 1 铸造动力 车间 照明 小计 2 锻压动力 车间 照明 小计 3 金工动力 车间 照明 小计 4 工具动力 车间 照明 小计 5 电镀动力 车间 照明 小计 6 热处理车间 动力 照明 小计 设备 需要 P30kW容量 系数 PekW Kd cos? tan? 260 6 266 280 9 289 310 10 320 340 5 345 180 6 186 130 8 138 110 8 118 130 3 133 80 2 82 15 1 16 310 1835 368 0.66 841.4 754.5 1265.5 1977.9 0.32 0.78 0.24 0.81 0.28 0.75 0.29 0.74 0.5 0.8 0.51 0.81 0.31 0.81 0.29 0.79 — 0.65 0.90 — 0.78 0.74 — 0.74 0.69 1.0 0.62 1.0 0.61 1.0 0.64 1.0 0.72 1.0 0.77 1.0 0.69 1.0 0.63 1.0 0.72 1.0 0.84 1.0 0.95 1.05 0 1.27 0 1.30 0 1.2 0 0.96 0 0.83 0 1.05 0 1.23 0 0.96 0 0.66 0 0.33 115.2 4.7 119.9 67.2 7.3 74.5 86.5 7.5 94.3 98.6 3.7 102.3 90 4.8 94.8 66.3 6.5 72.8 34.1 6.48 40.6 37.7 2.4 40.1 52 1.8 53.8 11.7 0.7 4.8 229.4 934.9 计 算 负 荷 Q30kvarS30kVA I30A 120.9 0 120.9 85.3 0 85.3 112.8 0 112.8 118.3 0 118.3 86.4 0 86.4 55.0 0 55.0 35.8 0 35.8 46.4 0 46.4 49.9 0 49.9 7.7 0 7.7 75.7 794.2 171.6 149.8 149.8 157.8 129.8 92.6 55.9 62.2 74.0 14.6 241.5 265.9 235.8 235.8 243.8 202.5 147.8 92.0 97.1 119.4 22.9 366.9 7 装配动力 车间 照明 小计 8 机修动力 车间 照明 小计 9 锅炉房 动力 照明 小计 10 仓库 动力 照明 小计 11 生活区 总计 （380V侧） 照明 动力 照明 计入K?p=0.9 K?q=0.95 2.2 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0.66.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0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：
QC?P30(tan?1?tan?2)?841.4[tan(arccos0.75)?tan(arccos0.92)]kar?383.3kar
故选PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1台与方案3（辅屏）4台相组合，总共容量84kvar?5=420kvar。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 380V侧补偿前负荷 380V侧无功补偿容量 380V侧补偿后负荷 主变压器功率损耗 10kV侧负荷总计 cos? 0.66 0.915 0.92 P30kW 计算负荷 Q30kvar S30kVA 754.5 -420 334.5 75.9 410.4 1265.5 919.4 929.6 I30A 841.4 841.4 13.8 855.2 1977.9 1397 53.7
3 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。工厂的负荷中心按功率矩法来确定，计算公式为式（3.1）和（3.2）。
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.因此仿照《力学》中计算重心的力矩方程,可得负荷中心的坐标:
x?P1x1?P2x2?P3x3??(Pixi)? (3.1)
P1?P2?P3??PiP1y1?P2y2?P3y3??(Piyi)? (3.2)
P1?P2?P3??Pi y? 图3.1 机械厂总平面图
工厂供配电设计资料
