Схема присоединения изучаемой подстанции «Мельниково-110».
Подстанция «Мельниково-110» получает питание от подстанции напряжения 220 кВ «Каргала» по линиям СВ-1 и СВ-2 протяженностью 250 м и 185 м соответственно. Обе линии выполнены из алюминиевых проводов с площадью поперечного сечения 185 мм2. Схема представлена на рисунке 1.
Рисунок 1
Расчёт падения напряжения в воздушной линии электропередачи
2.1 Проведём расчёт падения напряжения на линии СВ-1:
ΔUСВ-1 = RСВ-1×IСВ-1,
где: RСВ-1 - сопротивление провода на линии СВ-1, Ом;
IСВ-1 – ток, текущий по проводу линии СВ-1, А.
,
где: ρ - удельное электрическое сопротивление материала провода. Для алюминиевого провода ρ = 0,028 мкОм·м;
lСВ-1 – длина провода на линии СВ-1, м;
SСВ-1 – площадь поперечного сечения провода на линии СВ-1, мм2.
,
где: IСВ-1 – ток, текущий по проводу линии СВ-1, А;
P3ф - мощность трёхфазного трансформатора, МВА;
Uном – номинальное напряжение, В;
Таким образом, падение напряжения 
на линии СВ-1 равняется 5 В.
2.2 Проведём расчёт падения напряжения на линии СВ-2:
ΔUСВ-2 = RСВ-2×IСВ-2,
где:
RСВ-2 - сопротивление провода на линии СВ-2, Ом;
IСВ-2 – ток, текущий по проводу линии СВ-2, А.
,
где:
ρ - удельное электрическое сопротивление материала провода. Для алюминиевого провода ρ = 0,028 мкОм·м;
lСВ-2 – длина провода на линии СВ-2, м;
SСВ-2 – площадь поперечного сечения провода на линии СВ-2, мм2.
,
где:
IСВ-2 – ток, текущий по проводу линии СВ-2, А;
P3ф - мощность трёхфазного трансформатора, МВА;
Uном – номинальное напряжение, В;
Таким образом, падение напряжения 
на линии СВ-2 равняется 4 В.
3. Описание однолинейной схемы подстанции «Мельниково-110».
3.1 Питающие линии подстанции:
К подстанции подходят две питающие линии: СВ-1 и СВ-2.
Линия СВ-1 имеет шинный разъединитель ШР-110 ОСШ ВЛ (разомкнут), а также комплекс из линейного разъединителя ЛР-110 (замкнут), служащего для видимого разрыва цепи; заземляющего ножа ЗН ЛР-110 ВЛ в ст. В-110 ВЛ (отключен), выключателя В-110 (включен), служащего для разрыва цепи тока. После выключателя установлены заземляющий нож ЗН ШР-110 ВЛ в ст. В-110 ВЛ (отключен) и шинный разъединитель ШР-110 2 сек. ВЛ (замкнут). Линия СВ-1 подходит ко 2 секции шин 110 кВ.
Линия СВ-2 имеет единственное отличие от линии СВ-1 в том, что перед линейным разъединителем ЛР-110 ВЛ СВ-2 установлен заземляющий нож линейного разъединителя ЗН ЛР-110 ВЛ в ст. ВЛ (отключен). В остальном линии СВ-1 и СВ-2 имеют аналогичное строение.
Первая и вторая секции шин соединены шинными разъединителями ШР-110 1 сек. ОВ-110 (замкнут) и ШР-110 2 сек. ОВ-110 (разомкнут). От ОСШ к 1 секции 110 кВ присоединена линия, которая имеет комплекс из заземляющего ножа ЗН ШР-110 ОСШ в ст. ОСШ-110 (отключен), шинного разъединителя ШР-110 ОСШ ОВ-110, заземляющего ножа ЗН ШР-110 ОСШ ОВ-110 в ст. ОВ-110 (отключен), трансформатора тока ТТ-110 ОВ-110 и обходного выключателя ОВ-110 (отключен).
3.2 ОРУ-110 – открытое распределительное устройство 110 кВ:
Ко 2 секции 110 кВ подходит линия С-16. Она имеет высокочастотный заградитель ВЧЗ-110 и комплекс из конденсатора с катушкой, шинный разъединитель ШР-110 ОСШ (разомкнут), линейный разъединитель ЛР-110 (замкнут) с заземляющими ножами со стороны ВЛ С-16 и выключателя В-110, трансформатора тока ТТ-110, выключателя В-110 (включен) с заземляющим ножом и шинный разъединитель ШР-110 2 сек. (замкнут). Линии С-15, С-18, С-71 и С-41 имеют аналогичное строение.
На 2 секции 110 кВ установлен трансформатор напряжения ТН-110, который имеет комплекс шинного разъединителя ШР-110 с заземляющими ножами со стороны 2 секции и трансформатора напряжения, разрядник
вентильный РВС-110.
Также на ОРУ-110 установлены 2 РП с заземляющими ножами. РП-2 подключена одним концом ко 2 секции шин 110 кВ, другим – к ОСШ, оба шинных разъединителя замкнуты; РП-2 подключена одним концом к 1 секции шин 110 кВ (с этой стороны шинный разъединитель замкнут), а другим – к ОСШ (с этой стороны шинный разъединитель разомкнут).
3.3 Силовые трансформаторы подстанции:
На подстанции установлены два ТДТН (трёхфазный трёхобмоточный трансформатор с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН), с системой охлаждения – масляное дутьё): Т-1 и Т-2.
Трансформатор Т-2 имеет шинный разъединитель ШР-110 ОСШ (разомкнут), РТ-110 кВ – разъединитель трансформатора с заземляющими ножами со стороны трансформатора и со стороны выключателя В-110 (включен), трансформатор тока. Далее установлены выключатель (включен), заземляющий нож и шинный разъединитель ШР-110 2 сек. (замкнут). Также установлен ещё один трансформатор тока ТТ-110.
Номинальная мощность трансформатора Т-2 равняется 16000 кВА; номинальные напряжения на первой, второй и третей обмотках равны 110 кВ, 35 кВ и 10 кВ соответственно. Из нейтрали обмотки трансформатора имеется выход, к которому подключены два аппарата: РВС-35+15 кВ – вентильный разрядник, установленный для защиты от перенапряжений, и ЗОН-110 кВ – заземлитель однофазный наружной установки трансформатора Т-2, необходимый для заземления и разземления нейтрали.
Обмотка трансформатора 10 кВ имеет выход ко 2 секцию шин 10 кВ. Обмотка трансформатора 35 кВ имеет выход (ко 2 секции шин 35 кВ), к которому подключен РВС-35 кВ – вентильный разрядник трансформатора Т-2, РТ-35 кВ – разъединитель трансформатора с заземляющими ножами со стороны трансформатора и со стороны выключателя В-35 (включен) трансформатора Т-2. Далее на линии установлены заземляющий нож ЗН ШР-35 в ст. В-35 Т-2 и шинный разъединитель ШР-35 Т-2.
Трансформатор Т-1, номинальная мощность которого равняется 10000 кВА, отличается от трансформатора Т-2 тем, что на линии, идущей к обмотке 110 кВ, установлен вентильный разрядник РВС-110 кВ. В остальном трансформаторы Т-1 и Т-2 имеют аналогичное строение.
3.4 ЗРУ-10 – закрытое распределительное устройство 10 кВ:
Для того, чтобы подключить трансформатор Т-2 ко 2 секции шин 10 кВ, установлены трансформатор тока, заземляющий нож и выключатель с выкатными ячейками (включен).
В ячейке 4 установлен трансформатор собственных нужд ТСН-2, подключенный через предохранитель П-10. В ячейках 6,8,12, 14 и 22, имеющих одинаковое строение, установлены трансформаторы тока, выключатели (включены), заземляющие ножи и шинные разъединители (замкнуты).
В резервных ячейках 10 и 20, имеющих одинаковое строение, установлены трансформаторы тока, выключатели (отключены), заземляющие ножи (отключены) и шинные разъединители (разомкнуты).
В ячейке 16 установлен трансформатор напряжения НТМИ-10, разрядник вентильный РВО-10, шинный разъединитель ШР-10 (замкнут) с заземляющими ножами в сторону 2 сек. и в сторону трансформатора напряжения.
Для того, чтобы подключить трансформатор Т-1 к 1 секции шин 10 кВ, установлены разрядник вентильный, трансформатор тока, заземляющий нож ЗН В-10 Т-1 в ст. Т-1 и выключатель с выкатными ячейками (включен).
Остальное строение ячеек 1 секции аналогично строению ячеек 2 секции.
1 и 2 секции шин 10 кВ соединены секционным выключателем СВ-10 (отключен) и секционным разъединителем СР-10.
3.5 ОРУ-35 – открытое распределительное устройство 35 кВ:
1 секция шин 35 кВ питается от ПС Баткат (3556) и от ПС Малобрагино (3568). Линия 3556 подключена через конденсатор КС-35, заземляющий нож ЗН ЛР-35 ВЛ 3556, выключатель В-35 (включен) с заземляющими ножами и шинный разъединитель ШР-35 (замкнут). Линия 3568 имеет аналогичное строение. Также на 1 секции 35 кВ установлен трансформатор напряжения ТН-35 с вентильным разрядником РВС-35, шинным разъединителем ШР-35 ТН-35 1 сек. и заземляющими ножами в сторону трансформатора и 1 секции.
1 секция шин 35 кВ соединена со 2 секцией шин 35 кВ через секционный выключатель СВ-35 (отключен) с заземляющими ножами и шинными разъединителями со стороны обеих секций.
2 секция шин имеет трансформатор напряжения ТН-35 2 сек. с вентильным разрядником РВС-35, шинным разъединителем ШР-35 ТН-35 и заземляющим ножом (разомкнут) со стороны 2 секции.