现场变电站内装有电力变压器，将6-10kV的高压电降为一般低压用电设备所需的电压，然后由低压配电线路将电能分配给各用电设备使用。今天我们来谈谈工厂供配电系统的构成和配置以及负载计算方法的例子。

工厂供配电系统的负荷等级划分

一级负荷：若对此负荷停电，将会造成人的生命危险及设备损坏，打乱复杂的生产过程，造成重大设备损坏且难以修复，或给国民经济带来极大损失。因此要求一级负荷由两个独立的电源供电，而对特别重要的一级负荷，应由两个独立的电源点供电。

二级负荷:停电该负荷，工厂生产机械部分停止运转，生产流程混乱，难以恢复，产品大量减产，工厂内交通停止，造成一定的经济损失，城市居民的正常生活受到影响。二级负荷在工矿企业中所占的比例最大，应由两个电路供电，也可由一次专用架空线路供电。

三级负荷:不属于一级、二级负荷的其他负荷都属于三级负荷。通常，三级负荷对供电没有特殊要求，即使长时间停电也不会直接造成用户的经济损失，因此三级负荷可以通过单一电路供电。

工厂配电系统设备构成

配电系统一般由电力变压器、配电装置、继电保护装置、操作机构、自动装置等附属设备构成。

(1)电力变压器

电力变压器在配电系统中的作用是将一种电压的电力转换为另一种或几种电压的电力供给用户。变电站和配电室的电力变压器通常将高压电能转换为低压电能，并将电力送给电气设备。

(2)配电装置

配电装置是发电站和变电站的重要组成部分，足发电站和变电站电气主接线的具体实现。配电装置是根据电气主线的连接方式，由开关设备、保护设备、测量设备、母线和必要的辅助设备构成。

配电装置的功能是在正常运行时用于接收和分配电能，发生故障时自动或手动操作，迅速切除故障部分，恢复正常运行。配电装置可以说是具体实现电气主接线功能的重要装置。

电压为0.38~10kV的配电装置建在室内，称为室内配电装置。电压为35~220kV的配电装置一般建在室外，称为室外配电装置。

(3)继电保护装置

继电保护装置在电力系统中的电力部件(发电机、线路等)和电力系统本身发生故障危及电力系统的安全运行时，可以立即向运行值班人员发出警告信号，或者向控制的断路器发出跳闸命令

继电保护主要是利用电力系统中部件短路或异常时的电量(电流、电压、电力、频率等)的变化构成继电保护动作的原理，变压器油箱内故障时产生的大量气体和油流速度的增加和油压强度的增加等物理量。

(4)操作机构

手动操作是人工提供动力完成动作的机构百，电动自动或人按下启动停止按钮，控制电动机驱动操作机构。

主要例子是高压盘、高压开关断路器。他们的手动机构是指用摇把在橱柜里储藏弹簧的力量装置，机械操作手柄，推上接通，版本拉下接通的装置。电动装置是上面的两个按钮，按下按钮有权接通，按下按钮有权接通

(5)电力系统安全自动装置

电力系统失去稳定性，事故扩大，电网崩溃，电力系统正常运行一般根据电力系统的电压、频率、负荷大小的变化，如电力网的不稳定运转，即通过这些稳定装置切除部分负荷，保证大电网迅速恢复正常运转状态。

电力系统的安全自动装置是安装在两个同步电网的联络线上，当两个网不能同步时，实施自动解列的装置。自动切割机的功能是，发电站出口发生设备故障，输送能力低于发电站的实际功率时，切除发电机组。

当电力系统正常运行时，原动机供应发电机的功率始终等于发电机供应系统的负荷消耗的功率，当电力系统受到干扰，破坏上述功率平衡关系时，电力系统应能自动恢复原来的运行状态，或者通过控制设备的作用过度到新的功率平衡状态运行。

工厂供配电系统的配置

(1)室内配电室的构成

室内式变配电所主要由高压配电室、变压器室、低压配电室三部分构成。另外，也有设置高压电容室和值班室的。

与室内变配电室相邻的室外电气设备设置在室外，一般用于35KV以上的电压水平。

(2)户外配电装置

户外配电装置根据电气设备和导体的配置高度和重叠情况，分为中型、半高型和高型几种配置型。

户外配电装置的特点:

①土建工作量和费用少，建设周期短

②扩建方便

③邻近设备之间距离大，带电作业方便

④占地面积大

⑤受外部环境影响，设备运行条件差，需要加强绝缘

⑥不良气候影响设备的维护和操作。

(3)配电配置的总体要求

①易于运行维护和检查:值班室一般应尽可能接近高低压配电室，特别是接近高压配电室，有直通门和走廊。

②运行安全:变压器室的大门向外开放，避开露天仓库，有助于紧急情况下人员进出处理事故。门最好朝北开，不要朝西开，以免西晒。

③进出线方便:架空线进出线时，高压配电室应位于进出线侧。户内供配电的变压器一般宜靠近低压配电室。

④ 节约占地面积和建筑费用：当供配电场所有低压配电室时，值班室可与其合并。但此时，低压电屏的正面或侧面离墙不得小于3m.

⑤高压电容器组装在单独的高压电容器室内，该室一般接近高压配电室，在两室之间建造防火墙。低压电力电容柜安装在低压配电室内。

⑥留有发展馀地，不妨碍工厂和工厂的发展。在确定供配电场所的整体配置方案时，要根据当地情况合理设计，通过一些方案的技术经济比较，努力获得最佳方案。

工厂配电负荷的计算方法和实例

设计时，使用的总负荷必须是假定负荷，即计算负荷。计算负荷也称为需要负荷或最大负荷。计算负荷是假想的持续负荷，其热效应与同时间内实际变动负荷产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常以30分钟的最大平均值为基础，根据发热条件选择电气设备和导体。

1.负荷计算分类

负荷计算的方法分为系数法、利用系数法、单位指标法等几种。

(1)需要系数法。用设备功率乘以所需系数和同时系数，直接要求计算负荷。该方法比较简单，应用广泛，特别适用于配电、变电站的负荷计算。

(2)利用系数法。利用系数寻求最大负荷班的平均负荷，考虑设备台数和电力差异的影响，乘以与有效台数相关的最大系数来计算负荷。该方法的理论基于概率论和数理统计，计算结果接近实际。适用于各种范围的负载计算，但计算过程稍繁琐。

(3)单位面积功率法、单位指标法、单位产品功耗法。前两者多用于民用建筑，后两者用于某些工业建筑。当电气设备的功率和台数无法确定时，或者在设计前期，这些方法是确定设备负荷的主要方法。

(4)除采用以上方法外，还有近年国内出现的abc法、变值所需系数法等。这些方法有的已被其他方法代替，有的是利用系数法的简化，还有的实用数据不多，未能推广。

单位面积功率法、单位指标法和单位产品耗电量法多用于设计的前期计算，如可行性研究和方案设计阶段；需要系数法、利用系数法多用于初步设计和施工图设计。

2.设备功率确定

进行负荷计算时，必须将电气设备根据其性质分为不同的电气设备组，确定设备功率。电气设备的额定功率Pr或额定容量Sr是指铭牌上的数据。对于不同负荷持续率下的额定功率或额定容量，应换算为统一负荷持续率下的有功功率，即设备功率Pe。

(1)连续工作制马达的设备功率等于额定功率。

(2)短时间或周期工作制马达(起重机用马达等)的设备功率是指将额定功率转换为统一负荷持续率下的有效功率。

采用系数法和两种方法计算负荷时，应统一换算为负荷持续率在25%以下的有效功率。

上式中式Pr-电机额定功率、KW

上式中式中式中式中式中式中式中式电机额定功率-电机额定负载持续时电机额定功率。

(3)电焊机的设备功率是将额定容量换算成负荷持续率为100%时的有功功率

上式中断Sr-电焊机的额定容量，KVA

cosφ-额定功率因数。