Введение 4
1 Выбор типа и мощности силовых трансформаторов 6
2 Электрическая схема подстанции 14
3 Расчёт токов короткого замыкания 18
4 Проверка и выбор новых электрических аппаратов и проводников 25
5 Анализ электрического оборудования и схемы подстанции 42
6 Релейная защита 43
7 Модернизация аккумуляторных батарей 53
8 Собственные нужды подстанции 54
9 Расчёт заземления подстанции 56
10 Расчёт молниезащиты подстанции 59
Заключение 61
Список использованных источников 62
Подстанция «Заводская» находится в городе Бузулуке Оренбургской области. Бузулук возник в 1736 году, как крепость на восточных рубежах России. Основан начальником Оренбургской экспедиции И.К. Кириловым на левом берегу реки Самары, при впадении в неё реки Бузулук. В первые же годы оказалось, что место выбрано крайне неудачно, так как во время весеннего разлива река Самара затапливала большую часть крепости. Поэтому скорее крепость была перенесена на более высокое место по течению реки, где город и стоит по сей день. Во время Великой Отечественной Войны в Бузулук были эвакуированы предприятия из западных областей страны: завод автотранспортных инструментов, швейная, перчаточная и кожгалантерейная фабрики. Климат города Бузулука резко континентальный, по климатическому районированию для строительства расположен на границе I-B и III-А климатических районов. Подстанция «Заводская» была введена в эксплуатацию в далёком 1961 году. Для того времени, это была передовая подстанция использующая современные конструкторские решения и оборудование. Основной причиной постройки являлась, необходимость электроснабжения завода тяжёлого машиностроения имени «Куйбышева», одним из градообразующих предприятий того времени, линией 35кВ. Поэтому номинальными напряжениями подстанции были выбраны: 110/35/6кВ.
Нагрузка по низкой стороне 6кВ тогда не превышала 35-40% от общей нагрузки подстанции. Однако с течением времени энергосистема города сильно изменилась. Были построены 2 микрорайона с пятиэтажными многоквартирными домами. Так же некоторые улицы были переключены с соседних подстанций на «Заводскую»
К 2008 году завод «Куйбышева» оказался на грани банкротства, потребность в электроснабжении по стороне 35кВ начала падать. Уже к началу 2009 года соотношение нагрузок 35кВ и 6кВ качественно изменились. Так нагрузка на стороне 6кВ превысила 70% от общей нагрузки подстанции. Появились первые предпосылки к реконструкции подстанции.
В 2011 году была осуществлена модернизация подстанции. Заменены многие ячейки КРУ, различное оборудование и токопроводы. В тоже время работа на заводе «Куйбышева» была фактически остановлена. На подстанции нагрузка 6кВ превысила 85% от общей.
К концу 2012 года всё оборудование, работающее от линии 35кВ, было отключено. Завод «Куйбышева» фактически прекратил существование. Цеха и территории завода стали распродаваться и сдаваться в аренду. Единственным работающим цехом завода остался цех автотранспортных инструментов. В результате развала завода полностью исчезла необходимость в линии 35 кВ. Поэтому на подстанции «Заводская» данная линия была отключена, а трёхобмоточные силовые трансформаторы стали работать в режиме 110/6кВ.
В 2013 году была проведена реконструкция подстанции «Заводская» Ключевым изменением, считаю ввод двухобмоточного трансформатора ТДНГ- 15000/110 на напряжение 110/6кВ. Второй трансформатор остался прежним трёхобмоточный ТДТН-16000/110 на напряжение 110/35/6кВ, однако сторона 35кВ осталась, полностью отключена от нагрузки. Были установлены ОПН 35кВ для всех отходящих фаз среднего напряжения 35кВ. Замена второго трансформатора не была осуществлена, введу надежд на восстановление работы завода.
В конце 2016 года было объявлено о продаже территории завода и о скором сносе цехов, так же был подписан проект на строительство ещё двух микрорайонов, которые должны питаться от подстанции «Заводская». После расчёта предварительной мощности оказалось, что подстанция в текущем виде не сможет покрыть район требуемой мощностью. Проконсультировавшись с инженерами ПАО «МРСК Волги» я выбрал темой ВКР реконструкцию данной подстанции. Во время, которой хочу решить сразу две проблемы. Во-первых, повысить мощность подстанции в связи с повышением спроса. Во-вторых, довести до конца вектор реконструкции 2013 года, заменив оставшийся трёхобмоточный трансформатор ТДТН-16000/110 на двухобмоточный. Таким образом, подстанция 110/35/6кВ превратится в современную подстанцию 110/6кВ отвечающую всем современным требованиям
В результате реконструкции подстанции «Заводская» были заменены силовые трансформаторы и изменена схема подстанции. В виду отсутствия нагрузки по линии 35кВ подстанция после реконструкции имеет напряжения 110/6кВ. Установлены 2 силовых трансформатора ТДН-25000/110 с суммарным покрытием мощности в 50МВА, что обеспечивает все проектируемые жилые зоны мощностью в номинальном режиме. Из-за возросших нагрузок и номинальных токов пришлось обновить многие силовые выключатели и такую аппаратуру как трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Были добавлены 3 ячейки 6кВ для питания двух проектируемых микрорайонов и 2 улиц. Подстанция избавилась от масленых аппаратов, которые были заменены на элегазывые или вакуумные. После реконструкции подстанция «Заводская» отвечает всем нормам современной энергетики и готова к эксплуатации.