現(xiàn)場變電站內裝有電力變壓器，將6-10kV的高壓電降為一般低壓用電設備所需的電壓，然后由低壓配電線路將電能分配給各用電設備使用。今天我們來談談工廠供配電系統(tǒng)的構成和配置以及負載計算方法的例子。

工廠供配電系統(tǒng)的負荷等級劃分

一級負荷：若對此負荷停電，將會造成人的生命危險及設備損壞，打亂復雜的生產過程，造成重大設備損壞且難以修復，或給國民經濟帶來極大損失。因此要求一級負荷由兩個獨立的電源供電，而對特別重要的一級負荷，應由兩個獨立的電源點供電。

二級負荷:停電該負荷，工廠生產機械部分停止運轉，生產流程混亂，難以恢復，產品大量減產，工廠內交通停止，造成一定的經濟損失，城市居民的正常生活受到影響。二級負荷在工礦企業(yè)中所占的比例最大，應由兩個電路供電，也可由一次專用架空線路供電。

三級負荷:不屬于一級、二級負荷的其他負荷都屬于三級負荷。通常，三級負荷對供電沒有特殊要求，即使長時間停電也不會直接造成用戶的經濟損失，因此三級負荷可以通過單一電路供電。

工廠配電系統(tǒng)設備構成

配電系統(tǒng)一般由電力變壓器、配電裝置、繼電保護裝置、操作機構、自動裝置等附屬設備構成。

(1)電力變壓器

電力變壓器在配電系統(tǒng)中的作用是將一種電壓的電力轉換為另一種或幾種電壓的電力供給用戶。變電站和配電室的電力變壓器通常將高壓電能轉換為低壓電能，并將電力送給電氣設備。

(2)配電裝置

配電裝置是發(fā)電站和變電站的重要組成部分，足發(fā)電站和變電站電氣主接線的具體實現(xiàn)。配電裝置是根據(jù)電氣主線的連接方式，由開關設備、保護設備、測量設備、母線和必要的輔助設備構成。

配電裝置的功能是在正常運行時用于接收和分配電能，發(fā)生故障時自動或手動操作，迅速切除故障部分，恢復正常運行。配電裝置可以說是具體實現(xiàn)電氣主接線功能的重要裝置。

電壓為0.38~10kV的配電裝置建在室內，稱為室內配電裝置。電壓為35~220kV的配電裝置一般建在室外，稱為室外配電裝置。

(3)繼電保護裝置

繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中的電力部件(發(fā)電機、線路等)和電力系統(tǒng)本身發(fā)生故障危及電力系統(tǒng)的安全運行時，可以立即向運行值班人員發(fā)出警告信號，或者向控制的斷路器發(fā)出跳閘命令

繼電保護主要是利用電力系統(tǒng)中部件短路或異常時的電量(電流、電壓、電力、頻率等)的變化構成繼電保護動作的原理，變壓器油箱內故障時產生的大量氣體和油流速度的增加和油壓強度的增加等物理量。

(4)操作機構

手動操作是人工提供動力完成動作的機構百，電動自動或人按下啟動停止按鈕，控制電動機驅動操作機構。

主要例子是高壓盤、高壓開關斷路器。他們的手動機構是指用搖把在櫥柜里儲藏彈簧的力量裝置，機械操作手柄，推上接通，版本拉下接通的裝置。電動裝置是上面的兩個按鈕，按下按鈕有權接通，按下按鈕有權接通

(5)電力系統(tǒng)安全自動裝置

電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定性，事故擴大，電網崩潰，電力系統(tǒng)正常運行一般根據(jù)電力系統(tǒng)的電壓、頻率、負荷大小的變化，如電力網的不穩(wěn)定運轉，即通過這些穩(wěn)定裝置切除部分負荷，保證大電網迅速恢復正常運轉狀態(tài)。

電力系統(tǒng)的安全自動裝置是安裝在兩個同步電網的聯(lián)絡線上，當兩個網不能同步時，實施自動解列的裝置。自動切割機的功能是，發(fā)電站出口發(fā)生設備故障，輸送能力低于發(fā)電站的實際功率時，切除發(fā)電機組。

當電力系統(tǒng)正常運行時，原動機供應發(fā)電機的功率始終等于發(fā)電機供應系統(tǒng)的負荷消耗的功率，當電力系統(tǒng)受到干擾，破壞上述功率平衡關系時，電力系統(tǒng)應能自動恢復原來的運行狀態(tài)，或者通過控制設備的作用過度到新的功率平衡狀態(tài)運行。

工廠供配電系統(tǒng)的配置

(1)室內配電室的構成

室內式變配電所主要由高壓配電室、變壓器室、低壓配電室三部分構成。另外，也有設置高壓電容室和值班室的。

與室內變配電室相鄰的室外電氣設備設置在室外，一般用于35KV以上的電壓水平。

(2)戶外配電裝置

戶外配電裝置根據(jù)電氣設備和導體的配置高度和重疊情況，分為中型、半高型和高型幾種配置型。

戶外配電裝置的特點:

①土建工作量和費用少，建設周期短

②擴建方便

③鄰近設備之間距離大，帶電作業(yè)方便

④占地面積大

⑤受外部環(huán)境影響，設備運行條件差，需要加強絕緣

⑥不良氣候影響設備的維護和操作。

(3)配電配置的總體要求

①易于運行維護和檢查:值班室一般應盡可能接近高低壓配電室，特別是接近高壓配電室，有直通門和走廊。

②運行安全:變壓器室的大門向外開放，避開露天倉庫，有助于緊急情況下人員進出處理事故。門最好朝北開，不要朝西開，以免西曬。

③進出線方便:架空線進出線時，高壓配電室應位于進出線側。戶內供配電的變壓器一般宜靠近低壓配電室。

④ 節(jié)約占地面積和建筑費用：當供配電場所有低壓配電室時，值班室可與其合并。但此時，低壓電屏的正面或側面離墻不得小于3m.

⑤高壓電容器組裝在單獨的高壓電容器室內，該室一般接近高壓配電室，在兩室之間建造防火墻。低壓電力電容柜安裝在低壓配電室內。

⑥留有發(fā)展馀地，不妨礙工廠和工廠的發(fā)展。在確定供配電場所的整體配置方案時，要根據(jù)當?shù)厍闆r合理設計，通過一些方案的技術經濟比較，努力獲得最佳方案。

工廠配電負荷的計算方法和實例

設計時，使用的總負荷必須是假定負荷，即計算負荷。計算負荷也稱為需要負荷或最大負荷。計算負荷是假想的持續(xù)負荷，其熱效應與同時間內實際變動負荷產生的最大熱效應相等。在配電設計中，通常以30分鐘的最大平均值為基礎，根據(jù)發(fā)熱條件選擇電氣設備和導體。

1.負荷計算分類

負荷計算的方法分為系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位指標法等幾種。

(1)需要系數(shù)法。用設備功率乘以所需系數(shù)和同時系數(shù)，直接要求計算負荷。該方法比較簡單，應用廣泛，特別適用于配電、變電站的負荷計算。

(2)利用系數(shù)法。利用系數(shù)尋求最大負荷班的平均負荷，考慮設備臺數(shù)和電力差異的影響，乘以與有效臺數(shù)相關的最大系數(shù)來計算負荷。該方法的理論基于概率論和數(shù)理統(tǒng)計，計算結果接近實際。適用于各種范圍的負載計算，但計算過程稍繁瑣。

(3)單位面積功率法、單位指標法、單位產品功耗法。前兩者多用于民用建筑，后兩者用于某些工業(yè)建筑。當電氣設備的功率和臺數(shù)無法確定時，或者在設計前期，這些方法是確定設備負荷的主要方法。

(4)除采用以上方法外，還有近年國內出現(xiàn)的abc法、變值所需系數(shù)法等。這些方法有的已被其他方法代替，有的是利用系數(shù)法的簡化，還有的實用數(shù)據(jù)不多，未能推廣。

單位面積功率法、單位指標法和單位產品耗電量法多用于設計的前期計算，如可行性研究和方案設計階段；需要系數(shù)法、利用系數(shù)法多用于初步設計和施工圖設計。

2.設備功率確定

進行負荷計算時，必須將電氣設備根據(jù)其性質分為不同的電氣設備組，確定設備功率。電氣設備的額定功率Pr或額定容量Sr是指銘牌上的數(shù)據(jù)。對于不同負荷持續(xù)率下的額定功率或額定容量，應換算為統(tǒng)一負荷持續(xù)率下的有功功率，即設備功率Pe。

(1)連續(xù)工作制馬達的設備功率等于額定功率。

(2)短時間或周期工作制馬達(起重機用馬達等)的設備功率是指將額定功率轉換為統(tǒng)一負荷持續(xù)率下的有效功率。

采用系數(shù)法和兩種方法計算負荷時，應統(tǒng)一換算為負荷持續(xù)率在25%以下的有效功率。

上式中式Pr-電機額定功率、KW

上式中式中式中式中式中式中式中式電機額定功率-電機額定負載持續(xù)時電機額定功率。

(3)電焊機的設備功率是將額定容量換算成負荷持續(xù)率為100%時的有功功率

上式中斷Sr-電焊機的額定容量，KVA

cosφ-額定功率因數(shù)。