负荷计算和无功功率计算及补偿(一) 负荷计算和无功功率计算在负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明和动力部分分开计算，照明部分最后和宿舍区照明一起计算。
具体步骤如下。
1. 仓库：动力部分 ，30(11)880.2522P kW kW =⨯=；30(11)22 1.1725.74var Q kW k =⨯=30(11)33.86S k VA == ； 30(11)33.8651.451.7320.38k VAI A kV==⨯照明30(12)20.81.6P kW kW =⨯=；30(11)0Q = 2. 铸造车间：动力部分，30(21)3380.35118.3P kW kW =⨯=；30(21)118.3 1.02120.666var Q kW k =⨯=30(21)168.98S k VA == 30(21)168.98256.751.7320.38k VAI A kV==⨯照明部分，30(22)100.88P kW kW =⨯=；30(22)0Q = 3. 锻压车间：动力部分，30(31)3380.2584.5P kW kW =⨯=；30(31)84.5 1.1798.865var Q kW k =⨯=30(31)130.06S k VA == 30(31)130.06197.611.7320.38k V AI A kV ==⨯照明部分，30(32)100.88P kW kW =⨯=；30(32)0Q = 4. 金工车间：动力部分，30(41)3380.2584.5P kW kW =⨯=；30(41)84.5 1.33112.385var Q kW k =⨯=30(41)140.61S k VA == 30(41)140.61213.641.7320.38k VAI A kV==⨯照明部分，30(42)100.88P kW kW =⨯=；30(42)0Q =5. 工具车间：动力部分，30(51)3380.2584.5P kW kW =⨯=；30(51)84.5 1.1798.865var Q kW k =⨯=30(51)130.06S k VA == 30(51)130.06197.611.7320.38k V AI A kV ==⨯照明部分，30(52)100.88P kW kW =⨯=；30(52)0Q = 6. 电镀车间：动力部分，30(61)3380.5169P kW kW =⨯=；30(61)1690.88148.72var Q kW k =⨯=30(61)225.12S k VA == 30(61)225.12342.041.7320.38k V AI A kV ==⨯照明部分，30(62)100.88P kW kW =⨯=；30(62)0Q = 7. 热处理车间：动力部分，30(71)1380.569P kW kW =⨯=；30(71)69 1.3391.77var Q kW k =⨯=30(71)114.82S k VA == 30(71)114.82174.461.7320.38k VAI A kV==⨯照明部分，30(72)100.88P kW kW =⨯=；30(72)0Q = 8. 装配车间：动力部分，30(81)1380.3548.3P kW kW =⨯=；30(81)48.3 1.0249.266var Q kW k =⨯=30(81)68.99S k VA == 30(81)68.99104.821.7320.38k VAI A kV==⨯照明部分，30(82)100.88P kW kW =⨯=；30(82)0Q = 9. 机修车间：动力部分，30(91)1380.2534.5P kW kW =⨯=；30(91)34.5 1.1740.365var Q kW k =⨯=30(91)53.10S k VA == 30(91)53.1080.681.7320.38k VAI A kV==⨯照明部分，30(92)50.84P kW kW =⨯=；30(92)0Q =10. 锅炉房：动力部分，30(101)1380.569P kW kW =⨯=；30(101)69 1.1780.73var Q kW k =⨯=30(101)106.2S k VA == 30(101106.2161.361.7320.38k VA I A kV==⨯ 照明部分，30(102)20.8 1.6P kW kW =⨯=；30(102)0Q = 11.宿舍区照明，30(11)4000.7280P kW kW =⨯=。
30(11)0Q =另外，所有车间的照明负荷：'3063.2P KW =取全厂的同时系数为：0.95p K ∑=，0.97q K ∑=，则全厂的计算负荷为：11'3030(1)3010.95()0.95(1063.663.2)1070.46i i P P P kW==+=⨯+=∑113030(1)10.970.97867.372=841.35var i i Q Q k ===⨯∑301361.53S kV A ==⋅；302068.69I A ==(二) 无功功率补偿由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为：301361.53S kV A =⋅ 这时低压侧的功率因数为：(2)1070.46cos 0.791361.53φ==为使高压侧的功率因数≥0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.90， 取：'cos 0.95φ= 。
要使低压侧的功率因数由0.79提高到0.95，则低压侧需装设的并联电容器容量为：1070.46(tanarccos0.79tanarccos0.95)var 478.92var C Q k k =⨯-= 取:C Q =480var k 则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：'30(2)1129.80S kV A ==⋅计算电流'30(2)1716.60I A ==变压器的功率损耗为：'30(2)0.0150.0151129.8016.95T P S kV A kW ∆≈=⨯⋅='30(2)0.060.061129.8067.79var T Q S kV A k ∆≈=⨯⋅=变电所高压侧的计算负荷为：'30(1)1070.4616.951087.41P kW kW kW =+= '30(1)(841.35480)var 67.79var 429.14var Q k k k =-+='30(1)1169.03S A kV A =⋅=⋅'30(1)67.50I A ==补偿后的功率因数为：'1087.41cos 0.931169.03φ==满足（大于0.90）的要求。
(三) 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： 30p W P T ααα⋅= 年无功电能耗电量：30q W Q T ααβ⋅=结合本厂的情况，年负荷利用小时数T α为4800h ，取年平均有功负荷系数0.72α=，年平均无功负荷系数0.78β=。
由此可得本厂： 年有功耗电量： 60.721169.034800 4.0410p W kW h kW hα⋅=⨯⨯=⨯⋅；年无功耗电量：60.78841.35var 4800 3.1510q W k h kW hα⋅=⨯⨯=⨯⋅下面采用标么制法进行短路电流计算。
(一) 确定基准值：取100d S MV A =⋅，110.5c U kV =，20.4c U kV =所以：1 5.500d I kA ===2144.000d I kA ===(二) 计算短路电路中各主要元件的电抗标么值：（忽略架空线至变电所的电缆电抗）1) 电力系统的电抗标么值： 1100*0.200500MV AX MV A⋅==⋅2) 架空线路的电抗标么值：查手册得00.35/X km =Ω，因此：22100*0.35(/)6 1.904(10.5)MV AX km km kV ⋅=Ω⨯⨯=3）电力变压器的电抗标么值：由所选的变压器的技术参数得%6k U =，因此：346100** 6.0001001000MV AX X kV A⨯⋅===⨯⋅可绘得短路等效电路图如图（二）所示。
K-1K-2图（二）(三) 计算k-1点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量1) 总电抗标么值：*(1)120.200 1.904 2.104k X X X **∑-=+=+=2) 三相短路电流周期分量有效值： (3)11(1)5.50 2.6142.104d k k I kAI kA X -*∑-=== 3) 其他三相短路电流：''(3)(3)(3)1 2.614k I I I kA ∞-===(3) 2.55 2.614 6.666sh i kA kA =⨯= (3) 1.51 2.6143.947sh I kA kA =⨯= 4) 三相短路容量：(3)1(1)10047.5292.104dk k S MV AS MV A X -*∑-⋅===⋅(四) 计算k-2点短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量1) 总电抗标么值：*(2)1234(||)0.200 1.9046/2 5.104k X X X X X ****∑-=++==++=2) 三相短路电流周期分量有效值：(3)22(2)14428.2135.104d k k I kAI kA X -*∑-=== 3) 其他三相短路电流：''(3)(3)(3)228.213k I I I kA ∞-===(3) 1.8428.21351.912sh i kA kA =⨯= (3) 1.0928.21330.752sh I kA kA =⨯= 三相短路容量：(3)2(2)10019.5925.104dk k S MV AS MV A X -*∑-⋅===⋅１．设备的动稳定校验1) 高压电器动稳定度校验 校验条件： (3)(3)maxmax ;sh sh i i I I ≥≥由以上短路电流计算得(3)sh i = 6.666kA ；(3)sh I = 2.614kA 。
并查找所选设备的数据资料比较得：高压断路器ZN24-10/1250/20 max i =50kA ≥6.666kA ，满足条件； 电流互感器LZZQB6-10-0.5-200/5 max i =79kA ≥6.666kA ，满足条件； JN-3-10/25接地开关 m a x i =63 kA ≥6.666kA ，满足条件。
2) 绝缘子动稳定度校验校验条件： (3)al c F F ≥ 母线采用平放在绝缘子上的方式，则：(3)(3)(3)27210/c l F F N A a-==⋅⨯（其中a =200mm ；l =900mm ）。