1. 研究目的与意义
随着科学技术的发展，作为现代工业发展的基础和先行官电力工业，也随之有了很大的发展。电力需求的大大增加，促使电力技术和电力工业进一步向高电压，大机组，大电网的方向发展。由于大电网的出现，世界各国电力工业发展和运行的经验说明：电力系统愈大，调度运行就愈能合理和优化，经济效益就愈好，应变事故的能力就愈强。所以许多发达的国家的国家的电力系统都已联合成统一的国家电力系统，甚至联合成跨国电力系统。
110kV变电所是电力配送的重要环节，也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，为满足城镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量。随着国民经济的发展，工农业生产的增长需要，迫切要求增长供电容量，拟新建110kV变电所。
2. 课题关键问题和重难点
主变压器的选择：在各级电压等级的变电站中，变压器是主要的电气设备之一。其担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务，确定合理的变压器台数、容量和型号是变电站可靠供电和网络经济运行的保证。
电气主接线设计，发电厂和变电所的电气主接线是指由发动机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线和电缆等电气设备，按一定顺序连接的，用以表示生产、汇集和分配电能的电路，电气主接线又称为一次接线或电气主系统，代表了发电厂和变电站电气部分的主体结构，直接影响着配电装置的布置、继电保护装置、自动装置和控制方式的选择，对运行的可靠性、灵活性和经济性起决定性的作用。
短路电流计算在变电站的设计中，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一个方面：
3. 国内外研究现状（文献综述）
文献[1]介绍：110kV变电所是电力配送的重要环节，也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，为满足城镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量。随着国民经济的发展，工农业生产的增长需要，迫切要求增长供电容量，拟新建110kV变电所。变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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。
文献[2]介绍：电气主接线的基本接线形式，可分为有汇流母线和无汇流母线两大类。有汇流母线的接线形式有：单母线、单母线分段，双母线、双母线分段；增设旁路母线或旁路隔离开关，一台半断路接线，变压器母线组接线等。无汇流母线的接线形式有：单元接线、桥型接线、角型接线。1有汇流母线的接线：进出线数量较多时，采用汇流母线作为中间环节，便于电能的汇集和分配，也便于连接、安装和扩建，使接线简单清晰，运行操作方便。2无汇流母线的接线：无汇流母线的接地线，使用的断路器数量较少，结构简单。电力系统的短路计算，短路的类型有：三相短路、两相短路、单相接地短路及两相接地短路。三相短路时，由于被短路的三相阻抗相等，因此，三相电流和电业仍是对称的，又称为对称短路。其余几种类型的短路，因系统的三相对称结构遭到破坏，网络中的三相电压、电流不再对称，故称为不对称短路。在实际短路计算中，为了简化计算工作，通常采用一些简化假设，其中主要包括：1负荷用恒定电抗表示或略去不计；2认为系统中各元件参数恒定，在高压网络中不计元件的电阻和导纳，即各元件均用纯电抗表示，并认为系统中各发电机的电势同相位，从而避免了复数的运算；3系统除不对称故障处出现局部不对称，其余部分是三相对称的。
文献[3]介绍：变电所主要变压器的选择，在变电所中用来升压向电力系统或降压向用户输送电能的变压器，称为主变压器；用于两种电压等级之间交换电力的变压器，称为联络变压器；另外，用于本所自用电系统变电所的所用电压器，称为自用变压器。变电所主变压器的选择包括变压器容量、台数和形式的选择。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。若主变压器容量选择过大，会使变电设备能力无法充分利用，不仅造成投资浪费，还会引起运行费用的增加；反之，若变压器容量选择过小，则会无法满足负荷的供电需求，也会影响发电机的发电能力的充分发挥。变电所主变压器的容量和台数的确定原则：1主变压器容量一般按变电所建成后510年的规划负荷选择，适当考虑远期1020年的负荷发展。2有一、二级负荷的变电所宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器；变电所有其他电源能保证主变压器故障停运后的一级负荷，则可装设一台主变压器。对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可设3台主变压器。凡装有两台以上主变压器的变电所，其中一台主变压器事故停运后，其余主变压器容量应保证该所全部负荷的70%，在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一、二级负荷。3变压器台数多，运行效率可提高，但过多的台数会引起接线复杂，事故时，均匀转移负荷困难；又单台变压器容量选择过大时，会引起短路容量太大和低压侧的低压侧出线过多，不易馈出。因此，我国《城市电力网规划设计导则》规定，主变压器的台数不宜少于两台或多于4台；选择单台变压器容量不宜大于下列数值：220KV:180MVA、110KV:63MVA、63KV:31.5MVA、35KV:20MVA。在一个城市电网中，同一级电压的主变压器单台容量规格不宜超过3种；在同一变电所中，同一级电压的主变压器宜采用相同的规格。
4. 研究方案
本文主要进行110KV变电所配电装置设计。首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析，满足安全性、经济性及可靠性的要求确定110KV、35KV、10KV侧主接线的形式，然后又通过负荷计算及供电范围确定主变压器台数、容量、及型号，从而得出各元件的参数，进行等值网络化简，然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流，选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等，并确定配电装置。根据负荷及短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。同时对防雷接地及补偿装置进行简单的分析，最后进行电气主接线图及110KV配电装置间隔断面图的绘制。
5. 工作计划
1：确定主变台数、容量和型号，主变容量和型号的选择是根据负荷发展的要求，包括主变压器型号的选择，冷却方式，有无励磁，有载还是无载调压方式。
2：主接线的选择，短路电流计算。电气主接线的设计确定主接线的形式对。短路电流的计算，制定短路计算等值网络图，拟订必要的短路计算点，计算出选择电气设备所需的各组短路电流。
3：选择和校验开关设备各，电压等级的母线、绝缘子、断路器、隔离开关、电压及电流互感器。按正常情况下选择电气设备，按短路情况下校验电气设备的动稳定，热稳定等。
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