前言
变电所是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。电气主接线是变电所设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。电气主接线的拟订直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电所电气部分投资大小的决定性因素。
本次设计为 110kV 变电站电气一次部分初步设计，分为设计说明书、设计计算书、设计图纸等三部分。所设计的内容力求概念清楚，层次分明。本文是在青岛农业大学机电工程学院刘立山教授的精心指导下完成的。刘老师治学严谨、知识广博、善于捕捉新事物、新的研究方向。在毕业设计期间刘老师在设计的选题和设计思路上给了我很多的指导和帮助。刘老师循循善诱的教学方法、热情待人的处事方式、一丝不苟的治学态度、对学生严格要求的敬业精神给我留下了很深的印象。在此，我对恩师表示最崇高的敬意和最诚挚的感谢！ 本文从主接线、短路电流计算、主要电气设备选择等几方面对变电站设计进行了阐述，并绘制了电气主接线图、电气总平面布置图、所用电系统图、防雷保护配置图、各级电压配电装置断面图、直流系统图等相关设计图纸。由于本人水平有限，错误和不妥之处在所难免，敬请各位老师批评指正。
第一部分 110kV 变电站电气一次部分设计说明书
第一章原始资料
1.1地区电网的特点
（1）莱阳市地处胶东半岛，境内无大河流经过，主要以火电为主，火电出力时基本能满足本地区的负荷需求。
（2）本系统和其他地区变电所联成环网，提高了本地供电质量和可靠性。 1.2 建站规模
(1)变电站类型：110kV 变电工程
(2)主变台数：最终两台(要求第一期工程全部投入) (3)电压等级：110kV、35kV、10kV (4)出线回数及传输容量？？？？？？ ？？？？？？？？ (5)无功补偿
采用电力电容两组, 容量为 2×4500kva 1.3 环境条件
(1)本地区年最高温度为37℃, 年最低温度为-10℃； (2)本地区海拔高度为 100 米；
(3)本地区四季都有海风，风速为2级-6级； 1.4 电气主接线
建议 110kV、35kV、10 kV 均采用单母线分段带旁路接线，并考虑导线抗风力保护措施。
1.5 短路阻抗
(1)系统作无穷大电源考虑：X1∑max=0.05，X1∑min=0.1。 (2)火电厂装机容量为？？？？？？, 最大运行方式下,该火电厂只投入二台机组,最小运行方式下,该火电厂三台机组全部投入,并满发。
第2 章电气主接线设计
电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。为满足生产需要，变电站中安装有各种电气设备，并依照相应的技术要求连接起来。把变压器、断路器等按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。
第 2.1 节主接线的设计原则和要求
主接线代表了变电站电气部分主体结构，是电力系统接线的主要组成部分，是变电站电气设计的首要部分。它表明了变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业
生产和人民生活。因此，主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。 2.1.1 电气主接线的设计原则
电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。
(1)接线方式：对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽可能采用断路器较少或不用断路器的接线，如线路—变压器组或桥形接线等。若能满足继电保护要求时，也可采用线路分支接线。在 110kV～220kV 配电装置中，当出线为2 回时，一般采用桥形接线；当出线不超过 4 回时，一般采用分段单母线接线。在枢纽变电站中，当 110～220kV 出线在 4 回及以上时，一般采用双母接线。
在大容量变电站中，为了限制 6～10kV 出线上的短路电流，一般可采用下列措施： ①变压器分列运行；
②在变压器回路中装置分裂电抗器或电抗器； ③采用低压侧为分裂绕组的变压器。 ④出线上装设电抗器。
(2)主变压器选择
①主变压器台数：为保证供电可靠性，变电站一般装设两台主变压器。当只有一个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台。对于大型枢纽变电站，根据工程具体情况，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。
②主变压器容量：主变压器容量应根据 5～10 年的发展规划进行选择，并应考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力。对装设两台变压器的变电站，每台变压器额定容量一般按下式选择 Sn=0.6Pm为变电站最大负荷。这样，当一台变压器停用时，可保证对 60%负荷的供电，考虑变压器的事故过负荷能力 40%，则可保证对 84%负荷的供电。由于一般电网变电站大约有 25%的非重要负荷，因此，采用Sn=0.6Pm，对变电站保证重要负荷来说多数是可行的。对于一、二级负荷比重大的变电站，应能在一台停用时，仍能保证对一、二级负荷的供电。
③主变压器的型式：一般情况下采用三相式变压器。具有三种电压的变电站，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到 15%Sn 以上时，可采用三绕组变压器。其中，当主网电压为 110～220kV，而中压网络为 35kV 时，由于中性点具有不同的接地形式，应采用普通的三绕组变压器；当主网电压为 220kV 及以上，中压为 110kV 及以上时， 多采用自耦变压器，以得到较大的经济效益。 (3)断路器的设置
根据电气接线方式，每回线路均应设有相应数量的断路器，用以