提高运行可靠性、节约工程占地和工程投资是工程设计优化的重要目的。超高压变电站中,主变压器和无功配电装置区主要以布置主变和主变低压侧所接的无功补偿装置为主。随着电网建设的高速发展,变电站主变规模和容量越来越大,主变低压侧所接的无功补偿装置越来越多,主变压器和无功配电装置区占地面积大的问题越来越突出,而针对主变压器及其低压侧优化研究的专题很少,更缺少系统研究。本论文以目前电网一次设备的发展应用情况、电网工程设计的现状及相关规程规定为理论支撑,通过系统研究主变低压侧电压等级、电气主接线型式、开关设备和无功布置装置的选型及布置、配电装置的选型和布置等,积极拓展思路,提出主变低压侧设计的新思路：在不增加设备投资的情况下,优化电容器和电抗器装置本体布置,以压缩占地；积极采用新技术、新设备,节约占地,并进一步提高运行可靠性；针对当前超高压变电站主要特点,提出主要优化设计原则和设计方案,为后续工程设计提供了重要参考和借鉴价值。土地是不可再生资源,进一步落实合理利用土地、切实保护耕地的基本国策,迫切需要进行主变低压侧的优化设计,本项目的研究成果解决了这些问题,对提升变电站的整体设计水平,提高运行可靠性有积极意义。