深圳前海蛇口自贸区正处于高速发展的阶段,未来将发展为高负荷密度地区,电网建设用地与前海蛇口片区极为有限的土地资源之间的矛盾将会更加突出。传统电网建设方式难以适应片区内远期负荷发展的需要,优化调整电压层级将有助于解决前海蛇口片区建造高压变电站数量多、高压线路走廊占地面积大和中压配电网馈线回数过多的问题,优化电网电压层级、加紧建设220k V直降20k V变电站的方案能满足当前自贸区日新月异的电力发展需求。因此本文对深圳前海蛇口自贸区220/20k V变电站直降方案进行了一次、二次系统设计并完成了对方案的评估。预测了前海片区5～10年电力负荷发展水平,基于此选取最合适的变电等级。参考国内外电力行业20k V配电网的发展,分析了常规10k V配电网的现状及不足,和采用20k V配电网替代的优势,尤其是在高负荷密度地区采用常规10k V配电方式的劣势更为明显。实地考察了深圳前海蛇口自贸区建造变电站的地理条件,由于土地的稀缺性,对比了几种建立电网的方式,得出220/20k V直降方式较为符合前海蛇口片区的发展。设计了深圳前海220/20k V变电站一次系统方案。通过对电压序列的比较分析,选取220/20k V作为变电电压等级,设计了三种主接线方案,进行对比分析比较。主变压器、GIS高压成套设备、20k V侧配电设备、电容补偿、站用设备。设计了三种一次方案,选取最优。变电站一次系统设计主要阐述了变电站主接线方案、主变压器容量及类型、中性点接地方式、无功补偿,完成率主变压器、GIS高压成套设备、互感器、配电侧的开关设备的选型。设计了深圳前海220/20k V变电站二次系统方案,完成了对站内调配用系统、直流控制电源系统、保护装置的功能介绍和选取工作;设计了主变压器、220k V线路、20k V母线、电容器、站用变等继电保护方面的选择、配置及整定。采用关联矩阵法对三种主接线设计方案进行了评估,关键指标包括建设投资费用、建设工期、站区占地面积、运行成本及供电可靠性,分析计算得出得分最高一种方案作为最优方案,选取作为设计方案。