按照国家电线产品技术标准规定，经过查表，35KV线路选用LGJ-35钢芯铝绞线架设，几何均距确定为2.5米。
查表得：
r0=0.85Ω/km,x0=0.417Ω/km.
电压损失：
△u=（r0×Pjs＇×L+x0×Qjs＇×L）/ue（L=5Km）
=（0.85×4545.59×5+0.417×1621.96×5）/35
=0.65KV
△u＜35×5%=1.75KV，电压损失合格。
2、方案二工作电源与备用电源均为10KV电源供电。
根据全厂计算负荷Sjs=4735.24KVA，可以计算处10KV线路的负荷电流。
Ijs＇=Sjs/
=4735.24（/
×10）=273A
功率因数：
COSφ=Pjs/Sjs=4522/4735.24=0.95，合格。
根据导线的发热条件，10KV线路选用LGJ-70钢芯铝绞线架设，几何均距确定为1.5米，查表得到：
r0=0.46Ω/Km,x0=0.365Ω/Km。
电压损失：
△u=（r0×Pjs×L+x0×Qjs×L）/ue（L=5Km）
=（0.46×4522×5+0.365×1405×5）/10
=1.3KV
△u=1.3＞10×5%=1.75KV，电压损失不合格。
电压损失过大，为了降低电压损失，10KV线路考虑选用LGJ-120钢芯铝绞线架空架设，几何均距确定为1.5米。
查表得：
r0=0.27Ω/Km,x0=0.335Ω/Km。
△u=（r0×Pjs×L+x0×Qjs×L）/ue（L=5Km）
=（0.27×4522×5+0.335×1405×5）/10
=0.85KV
△u=0.85＞10×5%=0.5KV，电压损失仍然不合格。
3、方案三工作电源采用35KV电源供电，备用电源采用10KV电源供电。
（1）、35KV电源供电时：
根据全厂计算负荷为4735.24KVA，厂内总降压变电所设一台容量为5000KVA的主变压器，型号为：
S11-5000/35，电压为35KV/10KV，查表得到变压器的主要技术数据如下：
△P0=4.88KW，短路损耗△Pk=31.2KW，阻抗电压UK%=7,空载电流I0%=0.6。
变压器的有功功率损耗为：
△Pb=n△P0+
△Pk（Sjs/Sbe）2
已知：
n=1，n为变压器台数，Sjs=4735.24KVA，Sbe=5000KVA。
所以，△Pb=1×4.8+1×31.2×（4735.24÷5000）2=32.78KW。
变压器的无功功率损耗为：
△Qb=n（I0%/100）Sbe+
（UK%/100）Sbe（Sjs/Sbe）2
=1×（0.6÷100）×5000+1×（7÷100）×5000×（4735.24÷5000）2
=313.91KVar
35KV线路的功率：
Pjs＇＝Pjs＋△Pb=4522+32.78=4554.78KW
Qjs＇=Qjs+△Qb=1405+313.91=1718.91KVar
Sjs＇=
=
=4868.34KVA
35KV线路功率因数:
COSφ=Pjs＇/Sjs＇=4554.78/4868.34=0.936
COSφ=0.936＞0.9，合格。
导线在运行中，因其中有电流流过，将使导线稳定升高，温度升高将会降低导线的机械强度，加大导线接头处的接触电阻，增大导线的垂度。
。
为保证导线在运行中不致过热，要求导线的最大负荷电流必须小于导线的允许载流量，即Ijs＇＜Iys。
按照国家电线产品的技术标准规定，经过查表，35KV线路选用LGJ-35钢芯铝绞线架设，几何均距确定为2.5米。
查表得到：
r0=0.85Ω/Km,x0=0.417Ω/Km。
电压损失：
△u=（r0×Pjs＇×L+x0×Qjs＇×L）/ue（L=5Km）
=（0.85×4554.78×5+0.417×1718.91×5）/35
=0.66KV
△u=0.66＜35×5%=1.75KV，电压损失合格。
（2）、10KV备用电源供电时：
计算负荷仅考虑一级负荷的使用，根据设计任务书的要求，Pjs=3724KW，
Qjs=1407.6KVar，
=
=
=3865.5KVA，由此可以计算出10KV备用电源供电时线路的负荷电流
。
=
/
=3868.5/（
×10）=223.35A
根据导体发热条件，10KV线路考虑选用LGJ-120钢芯铝绞线架设，几何均距确定为1.5米，L=7Km，查表得到r0=0.27Ω/Km,x0=335Ω/Km。
由此可以计算出10KV备用电源线路的电压损失。
△u=（r0×Pjs＇×L+x0×Qjs＇×L）/ue（L=7Km）
=（0.27×3724×7+0.335×1047.6×7）/10
=0.95KV
△u=0.95＞10×5%=0.5KV，电压损失有点偏高，但因作为备用电源，运行时间短，可以满足供电要求。
4、三个方案的综合比较
通过对三个供电方案进行的经济技术指标的分析技术，可以得出一下结论：
方案一：
供电可靠，运行灵活，线路损耗小，但因要装设两台主变压器和三台35KV高压断路器，使投资较大。
方案二：
工作和备用电源均采用10KV线路供电，无需装设主变压器，投资最少，但线路损耗较大，电压损失严重，无法满足一级负荷长期正常运行的要求，故方案不可行。
方案三：
介于方案一和方案二之间，正常运行时由35KV线路供电，线路损耗低，运行方式灵活，电压损耗小，能满足和长期正常运行的需要，35KV线路检修或故障时，10KV备用线路投入运行，期间电源损失较大，但这种情况出现几率很少，且运行时间也不会很长。
从设备投资来说，方案三比方案已减少一台主变压器和两台35KV高压断路器，占用场地也相对较少，因此投资也大为降低，至于备用线路的电压损失问题，可以采用提高导线截面的办法得到改善。
综上所述，选定方案一及方案三，由经济估算比较可知，方案三的总和投资及运行维护费用均低于方案一。
从供电可靠性、灵活性、经济性三方方面综合考虑，决定采用方案三，即采用正常运行时35KV单回路供电，事故或检修是采用10KV备用电源供电方案作为本次设计的最终方案。
第二章电气主接线的设计
第一节、电气主接线设计原则
电气主接线是发电厂和变电站电气部分的主体，它反映各电气设备的作用、连接方式和回路间的相互关系。
所以，他的设计直接关系的全厂（站）电气设备的选择、配电装置的布置，继电保护、自动装置和控制方式的确定，对电力系统的安全、经济运行起到决定的关键作用。
我国《变电所设计技术规程》SDJ2-79规定：
变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且满足运行可靠，简单灵活、操作方便和节约投资等要求，便于扩建。
一、可靠性：
本厂绝大部分用电设备均属长期连续负荷，要求不间断供电，停电时间超过2分钟将造成产品报废；停电时间超过半小时，主要设备池，炉将会损坏；全厂停电将造成严重经济损失，故主要车间级辅助设施均为Ⅰ类负荷；所以，安全可靠是电力生产和分配的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求。
1、主接线可靠性的具体要求：
（1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电；
（2）断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运出线的回路数和停运时间，并要求保证对I类负荷和II类负荷的供电；
（3）尽量避免变电所全部停运的可靠性。
二、灵活性：
主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。
（1）调度灵活操作方便。
可以灵活地操作，投入或切除变压器及线路，调配电源和负荷，满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的要求。
（2）检修安全。
应能方便地停运线路、断路器、母线及继电保护设备，进行安全检修而不影响系统的正常运行及用户的供电要求；
（3）扩建方便。
变电站的建设要考虑工厂扩产变电站后续发展留有空间，应能容易地从初期过渡到其最终接线，使在扩建时一次、二次设备所需的改造最小。
三、经济性：
主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。
（1）投资省：
主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备的投资，要能使控制保护不过复杂，以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资；要能限制短路电流，以便选择价格合理的电气设备或轻型电器；在终端或分支变电所推广采用质量可靠的简单电器；
（2）电能损耗小。
年运行电能损耗费、折旧费及大修理费、日常检修要小，其中电能损耗主要由变压器引起的，因此要合理地选择主变压器的型式、容量、台数及避免两次变压而增加损耗。
（3）占地面积小。
主接线要为配电装置布置创造条件，以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。
在不受运输条件许可，都采用三相变压器，以简化布置。
第二节电气主接线图说明
本次设计根据前面的技术、经济比较选择方案三：
正常运行时采用35KV供，35KV供电系统故障或检修时，采用10KV备用电源系统供电。
10KV配电系统采用单线分段接线。
1、总降压变电所设一台主变压器，型号为S11-5000/35，以35KV架空线从电力网中引入作为工作电源。
在变压器的高压侧装设一台ZW30-40.5/1600型真空断路器，便于变电所的控制和检修。
2、主变压器低压侧经ZN5-10/630真空断路器接在10KVI段母线上。
10KV备用电源经架空线引入经ZN5-10/630真空断路器接在10KVII段母线上，I、II段之间设母联断路器ZN5-10/630。
3、总降压变电所的10KV侧采用单母线分段接线，选用LMY型硬铝母线，各车间的一级负荷都由两段母线供电，提高了供电的可靠性。
4、根据规定，10KV备用电源只有在35KV主电源停运及主变压器故障或检修时，才能投入使用。
因此，在正常运行方式下，主变压器两侧开关合上，10KV母线分段开关合上，备用电源开关断开。
在备用电源开关上装设备用电源自动投入装置（APD），当工作电源故障时，自动投入备用电源，保证一级负荷车间的正常供电。
5、当主变压器检修时，只需合上10KV备用电源进线开关就可以实现一级负荷车间的正常供电。
。
画出电气主接线图，如附录一。
6、对电气主接线图的说明：
总降压站设一台主变压器，型号为：
S11-5000/35，电压为35KV/10KV，以35KV架空线从电力外网中引入作为工作电源，为了监测线路电压情况和绝缘水平，线路侧安装一台三相五柱式电压互感器，在线路侧还安装一台避雷器，防止雷电波沿线路侵入降压站。
架空线经装隔离开关3011、进线断路器QF4接到主变压器35KV高压侧，主变压器10KV侧接断路器QF2，经隔离开关1011接到10KVⅠ段母线上。
10KV备用电源经过架空线进入降压站，线路侧也安装一台电压互感器用于线路电压的监测和一台避雷器。
10KV备用电源进线进入降压站后通过隔离开关1021、进线断路器QF1和母线侧隔离开关1022接到10KVⅡ段母线上。
10KVⅠ、Ⅱ母线用一台母联断路器QF3连接，母联断路器两侧分别接母联隔离开关0101和0102。
正行运行情况下，母联隔离开关0101、0102和母联断路器QF3均合上，Ⅰ、Ⅱ母线同时运行。
备用电源进线断路器QF1断开。
备用电源进线安装备用电源自动投入装置APD，当工作电源故障时自动投入备用电源，保证一级负荷的供电正常。
10KVⅠⅡ段母线各接车间的负荷出线共9条
第三章短路电流计算
在电力系统的运行过程中，常常会受到各种因素而发生各种故障或短路事故。
例如设备绝缘老化造成击穿，发生短路事故，大风造成树枝与高压线路接触造成接地短路，小动物进入配电设备造成的短路事故，误操作造成的短路事故等等。
电力系统短路事故包括对称短路事故和不对称短路事故，对称短路事故指三相短路事故，不对称短路事故包括单相接地短路事故，两相短路事故，两相接地短路事故和三相接地短路事故，还有断相事故。
对于电机类设备有匝间短路等。
发生短时事故有时是很难避免的，也是无法预测的。
发生短路事故后如何控制停电范围，减少事故造成的损失就是继电保护的目的。
因此短路电流的计算就是继电保护设计的基础，是使继电保护能够满足要求的关键。
第一节短路电流计算的条件
为了简化计算工作量，本次设计短路电流的计算采用等值电路标幺值进行计算。
短路计算的基本假设：
1、假设外系统是一个无限大容量电力系统。
2、标幺值计算基准容量定为1000MVA。
35KV侧基准电压为37KV，10KV侧基准电压为10.5KV。
3、采用等值电路进行计算，忽略电阻值。
4、最大运行方式：
按A变电站两台变压器并列运行考虑。
5、最小运行方式：
按A变电站两台变压器分裂运行考虑。
根据电气主接线图，画出干线图如下：
从图上可以看出，短路点d1在总降压站35KV侧，短路点d2在总降压站10KV母线侧。
为便于计算，根据短路电流干线图，画出基本等值电路图，如下图：
基本等值电路图
第二节计算各元件的电抗标幺值
（1）电源电抗
=Sj/Sd=1000/1918=0.52
（2）三圈变压器：
=0.5×（Uk1-2+Uk1-3-Uk2-3）/100×（Sj/Sbn）
=0.5×（10.5+17-6）/100×（1000/31.5）
=3.49
=0.5×（Uk1-2+Uk2-3-Uk1-3）/100×（Sj/Sbn）
=0.5×（10.5+6-17）/100×（1000/31.5）
=-0.08
（3）线路：
=x0LSjU2j1=（0.4×5×1000）、372=1.46
（4）双圈变压器：
=（Uk/100）×（Sj/Sbn）=（7/100）×（1000/5）=14
第三节短路电流计算
1、最大运行方式下的短路电流Ik
（1）等值电路图如下：
（2）短路电流Ik
因为
=
得到
=
当K1点发生短路时：
IK1=
ish=2.55Ik1=2.55×4.2=10.7KA
Ish=1.51×IK1=1.51×4.2=6.3KA
SK1=I*K1×Sj=（1/3.765）×1000=269MVA
当K2点发生短路时：
ish=2.55Ik2=2.55×3.1=7.9KA
Ish=1.51×IK2=1.51×3.1=4.67KA
SK2=I*K2×Sj=（1/17.765）×1000=56MVA
1、最小运行方式下的等值电路
（1）等值电路图：
（2）短路电流IK
因此
，
得到
=
当K1点发生短路时：
IK1=
ish=2.55Ik1=2.55×2.81=7.17KA
Ish=1.51×IK1=1.51×2.81=4.24KA
SK1=I*K1×Sj=（1/5.55）×1000=180MVA
当K2点发生短路时：
ish=2.55Ik2=2.55×2.8=7.1KA
Ish=1.51×IK2=1.51×2.8=4.23KA
SK2=I*K2×Sj=（1/19.55）×1000=51MVA
2、短路电流计算结果表：
运行方式
短路点
短路电流
Ik（KA）
冲击电流
ish（KA）
短路容量
Sd（MVA）
最大运行方式
K1
4.2
10.7
269
K2
3.1
7.9
56
最小运行方式
K1
2.81
7.17
180
K2
2.8
7.1
51
升级会员 