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(1) 可靠性
在分析电气主接线可靠性时，要考虑变电站在系统中的地位和作用、用户的负荷性质及类别、设备制造水平及运行经验等诸多因素。
(a) 电站在电力系统中的地位和作用。变电站是电力系统的重要组成部分，其可靠性应与系统相适应。此次设计的110kV变电所在10kV电压级有近区负荷，容量不大，此时10KV电压即宜采用供电可靠性较高的母线接线方式，以便适应近区各类负荷对供电可靠性的要求。
(b) 负荷性质和类别。负荷按其重要性有Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类之分。
(c) 设备的制造水平。电气设备制造水平决定的设备质量和可靠程度直接影响着电气主接线的可靠性。
(d) 长期实践运行经验。 (2) 灵活性
电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面：
(a) 操作的方便性。电气主接线应该在满足可靠性的条件下，结线简单，操作方便，尽可能使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不致在操作过程中出差错。
(b) 调度的方便性。电气主接线在正常运行时，要能根据调度要求，方便的改变运行方式，并且在发生事故时，要能尽快的切除故障，使停电时间最短，影响范围最小，不致过多的影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。
(c) 扩建的方便性。对将来要扩建的变电站，其主接线必须具有扩建的方便性，应留有发展扩建的余地。
(3) 经济性
在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性和经济性之间。通常设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。经济性主要从以下几方面考虑：
(a) 节省一次投资。主接线应简单清晰，并要适当采用限制短路电流的措施，以节省开关电器数量、选用廉价的电器或轻型电器，以便降低投资。
(b) 占地面积小。
(c) 电能损耗少。在变电站中，电能损耗主要来自变压器，应经济合理的选择变压器的形式、容量和台数，尽量避免两次变压而增加电能损耗。
(d) 负荷情况，包括负荷的性质、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。对电力的负荷不仅应有短期负荷预测，还应有中长期负荷预测，对电力负荷预测的准确性，直接关系着变电站电气主接线设计成果的质量，一个设计应能经受当前及较长远时间（5-10年）的检验。
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2.1.3 主接线形式的选择
1）110kV电压等级主接线的确定 方案1：双母线接线 方案2：单母线分段 方案3：单母线分段带旁路
双母线接线：供电可靠、调度灵活。当母线检修时可以不停电，母线故障时、回路短路时停电。母线侧隔离开关检修时只停本回路的电。
单母线分段：母线故障或检修时，不会导致全部停电。断路器检修时会造成回路停电。但接线简单、操作维修方便、设备较少、经济性好。
单母线带旁路：单母线分段带有专用旁路断路器的旁路母线接线，可以减少设备、节省投资。随着高压配电装置广泛采用六氟化硫断路器及国产断路器、隔离开关的质量逐步提高，同时系统备用容量的增加、电网结构趋于合理和联系紧密、保护双重化的完善以及设备检测逐步由计划检修向状态检修过渡，为简化接线，总的趋势将逐步取消旁路设施。
此次110kV侧采用单母线分段的接线方式。这种接线，每一回路都通过一台断路器和一组隔离开关并连接到母线上。适用范围：110~220kV配电装置当出线回数不超过5回时。
与双母线接线相比，单母线分段接线具有下述优点：
(1) 可以轮流检修母线而不致中断供电。只需将要检修的那一段母线上的所有元件倒闸操作到另一组母线上。
(2) 检修任一回路隔离开关时，只停该回路，母线故障后，可迅速恢复供电。 (3) 调度灵活，各电源和各负荷回路可以任意分配到某一组母线上。 (4) 有利于扩建和便于试验。 2）10kV电压等级主接线的确定 采用单母线分段接线方式
此方案可以提高供电可靠性和灵活性，对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常母线不间断供电，不致使重要用户停电，两段母线同时故障的几率很小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段，任一段母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完好段即可恢复供电。
2.2 主变压器的选择
降压变电所的变压器（或自耦变压器）额定容量和台数应以下述几点要求为依据： (1) 在计及变压器过负荷能力及负荷增长进程的条件下，充分利用所安装的变压器容量；
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(2) 使变电所的每个发展阶段，能达到投资最少计算费用最省，并且投资不集中； (3) 供电可靠； (4) 运行方便；
(5) 变电所扩建时无大改造，且不中断对用户的供电；
(6) 对变压器额定容量的选择，特别要重视确定计算负荷，尽量得到最准确地选择结果。
变压器的容量大小、型式、规格：
根据变电所主变压器选择的原则，对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，并且任一台变压器单独运行时变压器容量应满足总计算负荷的大约70% ~ 75%的需要，因此
变压器容量 S=70%(∑s+S所用)
=0.70×(42.266+12.734) =55×0.70
=38.5MVA (1) 相数
根据所计算的容量，选用两台双绕组无励磁调压电力变压器。 (2) 组数与结构
在110kV中性点直接接地系统中，凡需选用三绕组变压器的场所，均可优先选用自耦变压器，其损耗小，价格低，但主要潮流方向应为低高压同时向低压和中压送电，且变化不宜过大，并注意自耦变压器限制短路电流的效果较差，所以选用两台双绕组变压器。
2.3 短路电流的计算及负荷计算
2.3.1 短路电流计算的目的和条件
1）短路电流计算的目的
在发电厂和变电站的设计中，短路计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几个方面：
(1) 电气主接线的比较。 (2) 选择导体和电器。
(3) 在设计户外高型配电装置时，需要按短路条件校验软导线的相同和相对地的安全距离。
(4) 在选择继电保护装置和运行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。 (5) 接地装置的设计，也需要用短路电流。
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2）短路电流的计算条件
为使所选设备具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定的时期内适应电力系统发展的需要，做验算用的短路电流应按下列条件确定：
(1) 容量与接线。按设计的最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划（一般为建成后5~10年）；其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式。
(2) 短路种类。一般按三相短路计算，或其他种类较三相短路严重时，则按最严重的情况计算。
(3) 计算短路点。在计算电路图中，同电位的各短路点的短路电流值均相等，但通过各支路的短路电流将随着短路点的位置不同而不同。在校验电器和载流导体时，必须确定电气设备和载流导体处于最严重的短路点，使通过的短路电流校验值为最大。
2.3.2 短路时间的计算
效验热稳定的短路计算时间tk为急电保护动作时间tpr和相应短路器的全开断时间tbr
之和，即 tk?tpr?tbr
tpr一般取保护装备的后备保护动作时间，这是考虑到主保护有死区或拒动；而tbr指对
短路器的分闸脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各相触头分离后的电弧完全熄灭为止的时间段。显然，tbr包括两个部分，即
tbr?tin?ta
式中，tin为断路器的分闸时间，它是由断路器接到分闸命令起，到灭弧触头刚分离的一段时间，此值可在相应手册中查出；ta为断路器开断时电弧持续时间，它是指由第一个灭弧触头分离瞬间起，到最后一级电弧熄灭为止的时间，对少油断路器为0.04~0.06s，对SF6断路器压缩空气断路器约为0.02~0.04s，真空断路器约为0.015s。
断路器不仅在电路中作为操作开关，而且在短路时要迅速可靠的切断短路电流，作为
't保护电器。为此，这种断路器应能在最严重的情况下开断短路电流，故短路计算的时间k应为主保护动作时间tpr1和断路器固有分闸时间tin之和，即
'tk?tpr1?tin
对于无延时保护，tpr1为主保护启动和执行机构动作时间之和，一般0.05~0.06s。
为方便设计，此处规定各电源在不同短路点的短路计算时间为tk=4s。
2.3.3 等效电路阻抗及短路电流的计算
用于设备选择的短路电流是按照变电所最终规模：两台40MVA主变压器及110kV远景
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系统阻抗，考虑两台主变并列运行的方式进行计算的。计算结果如下：
表一 等效电路阻抗计算结果表
阻抗名称 短路阻抗标幺值 系统X 发电机XG 变压器XT1 主变XT2 线路1XL1 0.045 0.06 0.075
表二 短路电流计算结果表
短路电流最大有效值（kA） 0.262 0.18 线路2XL2 0.12 短路短路点类型 编号 短路点位置 短路点平均电压（kV） 基准电流（kA） 短路电流周期分量起始有效值 短路电流冲击值（kA） 三相短路 f1 f2 110kV母线 10kV 母线 115 10.5 7.89 86.36 14.19 32.82 36.18 83.68 15.15 32.82 2.4、设备的选择与校验
2.4.1 导体和电气设备选择的一般条件
正确的选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳定的采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。
1）一般原则
(1) 应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要； (2) 应按当地环境条件校核； (3) 应力求技术先进和经济合理； (4) 选择导体时应尽量减少品种；
(5) 扩建工程应尽量使新老电器型号一致；
(6) 选用的新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。 2）短路状态热稳定和动稳定的校验 1 短路热稳定校验
短路电流通过电器时，电气设备各部件温度（或发热效应）应不超过允许值，满足热稳定的条件为
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