一、对待设计变电所在电力系统中的地位、作用及电力用户的分析
待建变电所在城市近郊，向开发区的炼钢厂供电，在变电所附近还有地区负荷。220kV有7回线路；110kV送出2回线路；在低压侧10kV有12回线路。可知，该所为枢纽变电所。另外变电所的所址，地势平坦，交通方便。
二、主变压器的选择
根据《电力工程电气设计手册》的要求，并结合本变电所的具体情况和可靠性的要求，选用两台同样型号的无励磁调压三绕组自耦变压器。
（1）主变容量的选择。变压器的最大负荷为PM=K0∑P。对具有两台主变的变电所，其中一台主变的容量应大于等于70%的全部负荷或全部重要负荷。两者中，取最大值作为确定主变的容量依据。考虑到变压器每天的负荷不是均衡的，计及欠负荷期间节省的使用寿命，可用于在过负荷期间中消耗，故可先选较小容量的主变作过负荷能力计算，以节省主变投资。最小的主变容量为
（2）过负载能力校验。经计算，一台主变应接带的负荷为34350kVA，先选用两台31500kVA的变压器进行正常过负荷能力校验。
先求出变压器低载运行时的欠负荷系数为
由K1及过负荷小时数T查 “变压器正常过负荷曲线”得过负荷倍数K2=1.08。
得变压器的正常过载能力S2=K2Se=1.08×31500=34020（kVA）＜34350（kVA），故需加大主变的容量，考虑到今后的发展，故选用两台OSFP7-40000/220三绕组变压器。
三、主接线的确定
按SDJ2—88 《220～500kV变电所设计技术规程》规定，“220kV配电装置出线在4回及以上时，宜采用双母线及其他接线”，故设计中考虑了两个方案，方案1采用双母线接线，该接线变压器接在不同母线上，负荷分配均匀，调度灵活方便，运行可靠性高，任一条母线或母线上的设备检修，不需要停掉线路，但出线间隔内任一设备检修，此线路需停电。方案2采用单母线带旁路母线，该接线简单清晰，投资略小，出线及主变间隔断路器检修，不需停电，但母线检修或故障时，220kV配电装置全停。
本工程220kV断路器采用SF6断路器。其检修周期长，可靠性高，故可不设旁路母线。由于有两回线路，一回线路停运时，仍满足N 1原则，本设计采用双母线接线。
对110kV侧的接线方式，出线仅为两回，按照规程要求，宜采用桥式接线。以双回线路向炼钢厂供电。考虑到主变不会经常投切，和对线路操作和检修的方便性，采用内桥式接线。
对10kV侧的接线方式，按照规程要求，采用单母线分段接线，对重要回路，均以双回线路供电，保证供电的可靠性。考虑到减小配电装置的占地和占用空间，消除火灾、爆炸的隐患及环境保护的要求，主接线不采用带旁路的接线，且断路器选用性能比少油断路器更好的真空断路器。
本设计的变电所主电气接线图如图8-6所示。
图8-6 变电所的电气主接线
四、短路电流水平
根据本变电所电源侧5～10年的发展规划，计算出系统最大运行方式下的短路电流，为母线系统的设计和电气设备的选择做好准备，若短路电流过大，就要考虑采取限流措施。对于继电保护的灵敏度校验时所需的系统最小运行方式下的短路电流，这里不作计算，其结果见表8-28和表8-29。
其中高压断路器的全分闸时间计为0.1s。在这里短路的持续时间以最长的过电流保护的动作时间来计算的，显然，如果用主保护的动作时间或主保护存在动作死区时用后备保护的动作时间一定能满足要求。
表8-28 系统最大运行方式下的短路电流（kA）
从以上计算的表格上可见，各电压级的最大短路电流均在断路器一般选型的开断能力（20kA）之内，所以不必采用价格昂贵的重型设备或者采取限制短路电流的措施。
五、电气设备的选择
根据电气设备选择的一般原则，按正常运行情况选择设备，按短路情况校验设备。同时兼顾今后的发展，选用性能价格比高，运行经验丰富、技术成熟的设备，尽量减少选用设备的类型，以减少备品备件，也有利于运行、检修等工作。
各电气设备选择和校验的结果见表8-30～表8-36。
表8-29 短路电流的持续时间的最大值（s）
表8-30 220kV高压断路器的选择结果
表8-31 220kV隔离开关的选择结果
表8-32 110kV高压断路器的选择结果
表8-33 110kV隔离开关的选择结果
表8-34 母线桥和汇流母线的选择结果
表8-35 支柱绝缘子、穿墙套管的选择结果
六、所用电的接线方式与所用变的选择
（1）所用电的引接。为了保证所用电供电的可靠性，所用电分别从10kV的两个分段上引接。为了节省投资，所用变压器采用隔离开关加高压熔断器与母线相连。
（2）所用变的容量。所用变的容量选择，可通过对变电所自用电的负荷，结合各类负荷的需求系数，求得最大需求容量来选取容量。在这里假定选用两台S9—50/10可满足要求，其型号选择的计算结果见表8-37。
表8-36 互感器选择情况列表
七、配电装置的选型(www.xing528.com)
双母线接线的220kV配电装置采用屋外高型布置。
内桥式接线的110kV配电装置采用屋外中型布置。
10kV的单母线分段接线采用屋内成套开关柜JYN-10型手车式开关柜单层布置。配电装置的配置图、平面图和断面图（略）。
八、互感器的配置
按照监视、测量、继电保护和自动装置的要求，配置互感器。
（1）电压互感器的配置。电压互感器的配置应能保证在主接线的运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。
每组母线的三相上装设电压互感器。
出线侧的一相上应装设电容式电压互感器。利用其绝缘套管末屏抽取电压，则可省去单相电压互感器。
（2）电流互感器的配置。所有断路器的回路均装设电流互感器，以满足测量仪表、保护和自动装置要求。变压器的中性点上装设一台，以检测零序电流。电流互感器一般按三相配置。对10kV系统，母线分段回路和出线回路按两相式配置，以节省投资同时提高供电的可靠性。
九、继电保护配置
（1）主变的保护。按照BG14285—93 《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，并考虑到采用微机保护的具体情况，采用双主双后的配置方式：差动保护、复合电压闭锁的过电流保护、过负荷保护、零序过电流保护及瓦斯、油温、油位、绕组温度、压力释放等非电量保护。
（2）220kV的保护。装设高频保护作为主保护，电流保护作为后备。
（3）110kV的保护。设置距离保护，以电流保护作为后备。
表8-37 10kV所用变、压变高压侧熔断器选择情况列表
（4）10kV的保护。设置两段式电流保护。
十、防雷规划
本工程采用220kV、110kV配电装置构架上设避雷针；10kV配电装置设独立避雷针进行直接雷保护。
为了防止反击，主变构架上不设置避雷针。
采用避雷器来防止雷电侵入波对电气设备绝缘造成危害。避雷器的选择，考虑到氧化锌避雷器的非线性伏安特性优越于碳化硅避雷器（磁吹避雷器），且没有串联间隙，保护特性好，没有工频续流、灭弧等问题，所以本工程220kV和110kV系统中，采用氧化锌避雷器。
由于金属氧化物避雷器没有串联间隙，正常工频相电压要长期施加在金属氧化物电阻片上，为了保证使用寿命，长期施加于避雷器上的运行电压不可超过避雷器允许的持续运行电压。避雷器选择情况见表8-38。
表8-38 避雷器选择情况列表
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