На стороне ВН открытая часть подстанции «Князе-Волконка» выполнена по схеме блок (линия - трансформатор) с выключателем (220-3Н). Так как подстанция нуждается в установке дополнительного автотрансформатора, то требуется принять новую схему присоединения. Предлагается применить схему: два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий (220-4Н). Это позволяет существенно увеличить надежность схемы по сравнению с существующей. На стороне СН и НН открытая часть выполнена по схеме с одной несекционированной системой сборных шин, в процессе модернизации схема будет заменена на одну рабочую секционированную выключателем систему (110-9 и 35-9). Существующая однолинейная схема главных электрических соединений подстанции представлена в графической части.

1.3 Потребители подстанции «Князе-Волконка»

• ПС 35 кВ Дубки.

• ПС 110 кВ Елабуга (С-50)

2 ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ

При выборе силовых автотрансформаторов следует добиваться как экономически целесообразного режима работы так и соответствующего обеспечения резервирования питания приемников при отключении одного из автотрансформаторов, причем нагрузка автотрансформаторов в нормальных условиях не должна (по нагреву) вызывать сокращение естественного срока службы.

Надежность электроснабжения достигается за счет установки на подстанции двух автотрансформаторов (второй в нормальном режиме может быть как отключен так и включен). Любой оставшийся в работе автотрансформатор обеспечивает полную потребную мощность.

В таблицу 2.1 приводим данные суточных ведомостей нагрузок ПС 220 кВ «Князе-Волконка» за расчетные зимний (16.12.15) и летний (17.06.15) дни. Согласно «Нормам технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ (НТП ПС)» при выборе автотрансформаторов на сооружаемых подстанции следует учитывать тенденцию развития мощностей нагрузок подстанции на 25% за отрезок в 5–10 лет [1]. Поэтому исходными данными для дальнейшего проектирования будут полученные нагрузки с учетом поправочный коэффициента развития который равен 1,25.

Таблица 2.1 – Данные суточных ведомостей нагрузок подстанции за зимний и летний расчетные дни 2015 года и с учетом коэффициента развития нагрузок в течение 5–10 лет.

Время	ЛЕТНИЙ ПЕРИОД		ЗИМНИЙ ПЕРИОД
	Sсум, мВА	К10•Sсум, мВА	Sсум, мВА	К10•Sсум, мВА
1	22,672	28,340	26,658	33,322
2	22,569	28,211	26,393	32,991

Окончание таблицы 2.1

3	22,444	28,055	26,232	32,790
4	22,311	27,888	26,139	32,674
5	22,338	27,922	26,217	32,771
6	22,425	28,031	26,430	33,037
7	22,537	28,171	26,798	33,498
8	22,749	28,436	27,241	34,051
9	23,682	29,602	27,092	33,866
10	23,240	29,050	26,874	33,592
11	23,215	29,019	26,909	33,637
12	22,827	28,534	26,853	33,566
13	22,873	28,591	25,629	32,036
14	22,655	28,318	27,754	34,693
15	22,428	28,035	26,442	33,052
16	22,952	28,690	26,531	33,164
17	23,223	29,029	26,696	33,370
18	24,036	30,044	27,452	34,315
19	22,924	28,655	27,488	34,360
20	23,507	29,384	27,626	34,532
21	23,798	29,748	27,554	34,442
22	23,126	28,907	27,474	34,342
23	23,017	28,772	27,222	34,028
24	22,838	28,547	26,973	33,716
МАКС	24,036	30,045	27,754	34,693
МИН	22,311	27,889	25,629	32,036

Действительное значение номинальной мощности автотрансформаторов Sт_ном принимается как ближайшее большее по стандартной шкале номинальных мощностей силовых автотрансформаторов.

Проверка по нагрузочной способности автотрансформатора с действующей номинальной мощностью в 63 МВА согласно условию:

, (2.1)

где – номинальная мощность автотрансформатора, МВА; – коэффициент загрузки равный 0,7[4]; – мощность максимальной нагрузки ПС, МВА.

Существующий автотрансформатор в отличном техническом состояние. Так как все характеристики данного автотрансформатора нас устраивают, выбираем второй такой же АТДЦТН-63000-220/110-У1 УХЛ1 СТО 15352615-024-2012 от производителя ООО «Тольяттинский Трансформатор»[2]. Технические характеристики автотрансформатора приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Технические характеристики автотрансформатора [2]

Тип изделия, обозначение нормативного документа	Номинальное напряжение, кВ			Схема и группа соединения обмоток		Потери, кВт			Масса, кг полная
	ВН	CН	НН			холостого хода	короткого замыкания
АТДЦТН-63000-220/110-У1	230	121	38,5		Ун-авто/Д-0-11		37	200		115000

3 ВЫБОР СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ РУ ПОДСТАНЦИИ

Вид схемы главных электрических соединений выбирается в соответствии с нормами технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ [1] и схемами принципиальных электрических распределительных устройств подстанций 35-750 кВ [3].

Основные требования к главным схемам электрических соединений:

- обеспечивать коммутацию заданного числа высоковольтных линий и трансформаторов;

- обеспечивать надежное питание присоединенных потребителей в нормальном, ремонтном и послеаварийном режимах в соответствии с категориями нагрузки по надежности электроснабжения с учетом наличия или отсутствия независимых резервных источников питания;

- учитывать требования секционирования сети и обеспечивать работу распределительных устройств при расчетных значениях токов короткого замыкания;

- обеспечивать возможность и безопасность проведения ремонтных и эксплуатационных работ на отдельных элементах схемы;

- обеспечивать требования наглядности, удобства эксплуатации, компактности и экономичности.

3.1 Выбор схемы РУ напряжением 220 кВ

Согласно указаниям [3], число трансформаторов высшего напряжения, устанавливаемых на подстанции, принимается, как правило, не менее двух.

Схема два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий (4Н) является самой подходящей, так как требуется установить второй автотрансформатор. Следовательно, меняется количество присоединений (2ВЛ+2Т). Для отпаечной подстанции с 4-я присоединениями схема 4Н является единственной подходящей по всем показателям[1].

Схема два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий наиболее дешевая схема с учетом количества присоединений, является лучшей схемой с позиций надежности и экономичности для ответвительных двухтрансформаторных подстанций. Простая и наглядная.[4]

Выбранная для РУ 220 кВ выбрана схема два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой, со стороны линий изображена на рисунке 3.1.

Новая схема главных электрических соединений представлена в графиче-ской части.

Рисунок 3.1 – Схема два блока с

выключателями и неавтоматической

перемычкой со стороны линий

3.2 Выбор схемы РУ напряжением 110 кВ и 35 кВ

Схемы соединений РУ 110 кВ и РУ 35кВ в результате модернизации

изменятся. Для ОРУ-110кВ и ОРУ 35кВ применяем схему 110-9, 35-9. Одна, секционированная выключателями, система шин.