近年来,国家电网公司新推广应用的模块化变电站是变电站建设发展中不断深化的成就之一。它重新排列了站内的整体功能要求和设备配置。通过设计概念优化设备集成,最大化预制,最小化安装,预制辅助设备,预制建筑物,预制光缆和其他关键技术,标准化设计,工厂加工。可靠性高,施工效率高等较多优点。本文基于110k V临空变电站建设项目,充分的将“模块化”设计理念融入其中。主要工作包括:(1)介绍了长沙区域的负荷发展状况和网络特征,统计了临空变电站区域的实际电力需求,并预测了临空远期的用电需求量,证明了在该地区建设智能变电站的必要。(2)设计了临空110k V智能变电站的一次侧电气部分,根据负荷需求确定临空110k V智能变电站工程的出线和工程规模,比较两种接线方式后,选择扩大内桥和单母分段接线为该变电站的主接线方式,进行了主变型号的选择,根据设计手册所要求的热稳定性和动稳定性分别对断路器、隔离开关和电流互感器进行了选型。通过对电压互感器的接线法的改良,使得直流电阻和交流励磁阻抗数值增大,可以抑制低频振荡,避免互感器损坏,最后计算了母线和站用电源的参数。(3)介绍了智能变电站的二次结构化组成,对智能变电站继电保护架构标准进行了研究,对二次设备进行了模块划分,然后配置了以互感器、合并单元、交换机、智能终端等为基础设备的三层网络架构,从主变保护和线路保护进行了整定计算,最后结合实际工程,以主变为例,通过虚端子表的形式展示了连接方式,以图形化SCD可视化软件展示了GOOSE和SV的发送和接收。(4)对户外110k V变电站工程特点,提出预制光缆选型方案,实现“即插即用”功能。通过预制光缆连接器的对比,采用“MPO型光缆连接器的预制室外光缆”,通过对预制舱内外预制光缆的连接方案进行经济技术比较,采用光缆交换方案。本文基于建设智能变电站,从工程实用性等方面出发,通过使用智能变电站中的先进的设计技术,实现了110k V智能变电站及其二次系统模块化设计。