摘要本變電所為中小型企業變電所，此礦是由35kv架空進線，經主變壓器降壓為6kv，再分別進入各車間變電所。此設計涉及到變電所主接線的設計、短路電流計算、繼電保護設計、電氣裝置選擇、配電裝置設計、防雷和接地設計。設計中將各個電氣裝置分別裝入合適的高壓開關櫃和低壓配電屏中，其結構簡單、占地面積小。
新裝置的引進，自動化的配合，供電可靠性得到了很大的提高
關鍵詞：降壓變電所負荷計算主接線電氣裝置
統計變電所的負荷時，應首先將企業的用電裝置，按照生產環節和用電裝置所處的地理位置等因素劃分成若干組。先分別求出各組用電裝置的計算負荷和負荷電流等引數，並將其填入負荷統計表中，然後計算整個變電所的總負荷。
在計算各組用電裝置的計算負荷時，應先將不同工作制下的負荷容量換算為統一工作制下的額定容量，單相負荷換算為三相負荷，然後按下述方法進行負荷計算。
1） 有功計算負荷1-1)
—用電裝置容量 —用電裝置的需要係數
2） 無功計算負荷1-2)
—對應於用電裝置功率因數的正切值
3） 視在計算負荷1-3)
4） 計算電流1-4)
—用電裝置的額定電壓
1） 有功計算負荷1-5)
—所有裝置組有功計算負荷之和
—有功負荷同時係數，可取0.85-0.95
2） 無功計算負荷1-6)
—所有裝置組無功計算負荷之和
—無功負荷同時係數，可取0.9-0.97
3） 視在計算負荷1-7)
4） 計算電流1-8)
下面以主提公升機為例進行統計計算：
查下表1-1可知 =0.81， =0.85
＝0.62
＝0.81 *800=648 kw＝648* 0.62=401.76 kvar＝648/0.85=762.4 kva＝762.4/（*6）=73.4a
由於其他裝置的負荷統計與此相同。故不再乙個乙個統計。
1.1.2 負荷總計
∑p30=3604.5+648+423.5+962.5+560+405.6+422.667+31.2+212.6+259.9
+304.2+1428+2495.64+381.2+278.56=12418.067 kw
∑q30=2523.15+401.76+317.63－596.75－274.4+474.6+426.9+19.34+187.1
+194.9+246.4+742.56+2520.6+385+245.1=7795.89kvar
總計算負荷由下式計算
p∑=ksp∑p301-9)
q∑=ksq∑q301-10)
s∑= p∑2+q∑21-11)
式中∑p30、∑q30 —各組用電裝置的有功、無功計算負荷之和;
ksp、ksq —考慮各組用電裝置最大負荷不同時出現的有功無功組同最大負荷同時係數，組數越多，其值越小，一般取ksp =0.85—0.95,ksq=0.9—0.97;
p∑、q∑、s∑ —幹線或變電所二次母線的總有功、無功、視在計算負荷。
本例中取ksp =0.85，ksq =0.9
則：p∑= ksp∑p30 =0.85 *12418.067=10555.36 kw
q∑= ksq∑q30 =0.9* 7795.89=6983.9 kvar
s∑=∑p2+∑q2= 10555.362+6983.92=12656.64kva
= p∑/ s∑=10555.36/12656.64=0.83
=0.67
根據全國供用電規則的規定：高壓供電的工業使用者功率因數應在0.9以上。
所以當變電所的功率因數低於0.9時，應採用人工補償措施，補償後的功率因數應不低於0.95。
目前35kv變電所一般採用在6kv母線上裝設併聯電容器進行集中補償的辦法，來提高變電所的功率因數。當某配電線路負荷較大、線路較長時，為了提高補償效果，可先在該配電線路末端或配電變壓器的低壓側進行補償，然後計算變電所的總計算負荷和功率因數，如功率因數不符合要求，可在變電所6kv母線上在進行集中補償。
電容器的無功補償容量為：qc= pn(tanφ-tanφ
式中 tanφ——補償前功率因數角的正切值；
tanφ補償後應達到的功率因數角的正切值。
電容器所需補償量，因全礦功率因數cosφ=0.83，低於0.9所以應進行人工補償，補償後的功率因數應達到0.95以上即cosφ則全礦所需補償容量為：
qc= pn(tanφ-tanφ (0. 67-/0.95)=3602.71 kvar
1.2.2電容器（櫃）型號和台數的確定
變電所的無功補償裝置，可選擇單個電容器，也可選擇成套電容器櫃。為了加快變電所裝置的安裝速度和布置上的規範整齊，一般均選擇成套電容器櫃。
選擇電容器的型號時，應根據各種型號電容器的特點和變電所的要求選擇。由於目前生產廠家較多，相同規格的電容器其外型尺寸不完全相同，選擇時應注意這一問題。
電容器擬採用雙星型接線接在變電所的二次母線上，因此選標稱容量為30 kvar。額定電壓為6.3 kv的電容器，裝於電容器櫃中，每櫃中裝15個，每櫃容量為450 kvar，則電容器櫃數為
n= qc / 3602.71/ 450 *(6 /6.3)≈9
由於電容器櫃要分接在兩端母線上。且為了在每段母線上構成雙星形接線，因此每段母線上的電容器櫃也應分成相等的兩組。所以每段母線上的電容器櫃數n1為：
n1= n /4=9/4≈3
所以變電所電容器櫃總數n =4n1=12臺 ，電容器型號為bwf-6.3-30-/w根
據我礦實際情況，電容器櫃選擇gr-1型採用01接線方案。
1.2.3補償後的實際功率因數
因電容器（櫃）的台數選擇與計算值不同，所以應計算補償後的實際功率因數。
電容器實際補償容量為：
qca= 12 *450*(6/6.3)=4897.96kvar1-13)
補償後變電所負荷的總無功功率：
q∑-q ca=6983.9-4897.96=2085.94 kvar1-14)
補償後變電所的負荷總容量:
==10759 kva (1-15)
補償後的功率因數：
cosφ =10555.36/10759=0.981-16)
功率因數符合要求。
變電所中主變壓器的容量應按補償後變電所的負荷容量及主變器的台數和執行方式確定，還應考慮5年-10年的發展規劃。主變壓器應選擇低損耗變壓器，同一變電所中的幾台變壓器的型號和容量應該相同。
工礦企業變電所主變壓器的台數，應根據負荷的重要程度確定。對於
一、二累負荷的工礦企業變電所主變壓器一般選擇兩台，在特殊情況下也可選擇三颱。對只有三類負荷的變電所或變壓器側能取得備用電源的
一、二類負荷的變電所，也可選擇一台變壓器。
由於工礦企業變電所一般都屬於
一、二級負荷，為了保證供電的可靠須選兩台變壓器。每台變壓器的容量為：
10759=8607.2kva
式中 變壓器的額定容量kva;
故障保證係數，根據全企業
一、二類負荷所佔比例確定（對煤礦企業取不應小於0.8）。
查《工礦企業供電設計》表1-10，確定每台主變壓器容量為10000kva，選sfl-10000/35型變壓器兩台，其技術資料如下:
型號sfl-10000/35
額定容量kva: 10000
額定高壓kv: 35
額定低壓kv: 6.3
額定空載損耗kw: 13.6
額定短路損耗kw: 53
阻抗電壓7.5
空載電流0.8
連線組yn,d11
重量kg油（4800）器身（11200）總體（20250）
外形尺寸mm： 長（4130）寬（3210）高（2580）
變壓器的損耗包括有功損耗和無功損耗兩部分
n臺變壓器併聯執行有功損耗公式為：
1-17)
—變壓器的空載損耗變壓器的短路損耗
《供電技術》課程設計指導書
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