Електропостачання заводу з виготовлення сантехнічних труб та запірної арматури

НИЖНИК, Андрій Григорович

Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10089

Назва:	Електропостачання заводу з виготовлення сантехнічних труб та запірної арматури
Автори:	Кисельов, Владлен Борисович НИЖНИК, Андрій Григорович
Ключові слова:	захисне заземлення;перевірка заземлення
Дата публікації:	чер-2026
Короткий огляд (реферат):	В даній випускній кваліфікаційній роботі бакалавра детально розглянуті питання проектування електропостачання підприємства з виготовлення сантехнічних труб та запірної арматури. Було проведено: розрахунок електричних навантажень, вибір схеми живлення підприємства та розрахунок живлячої мережі, вибір трансформаторів і засобів компенсації реактивної потужності, вибір схеми внутрішньозаводського електропостачання, розрахунок струмів к.з., вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП та високовольтної апаратури, перевірки кабельних ліній, розрахунок системи електропостачання цеху. В індивідуальному завданні розглянуті питання перевірки захисного заземлення. В економічному розділі пояснювальної записки розглянуто питання вибору напруги живильної мережі. В розділі з охорони праці проведено модернізацюя системи пожежної сигналізації в лабораторії
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу):	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10089
Розташовується у зібраннях:	141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (Електротехнічні системи електроспоживання)

Файли цього матеріалу:

Файл	Опис	Розмір	Формат
Нижник.pdf Restricted Access		3.48 MB	Adobe PDF	Переглянути/Відкрити Запит копії

Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики

Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.

Extracted text

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(назва факультету)
Кафедра електротехнічних систем
(повна назва кафедри)

«До захисту допущено»
Завідувач кафедри ЕТС
Валентин ТКАЧЕНКО
______________________
“_____” __________2026 р.

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до кваліфікаційної роботи

б а к а л а в р
(освітньо-кваліфікаційний рівень)

ЧДТУ А1 23214 94/03-03

на тему:
«Електропостачання заводу з виготовлення сантехнічних труб
та запірної арматури»
(назва теми згідно з наказом)

Виконав: здобувач вищої освіти 4 курсу,
групи ЗЕСЕ – 22 ск3
Спеціальності:
141 «Електроенергетика, електротехніка та
електромеханіка»
(шифр і назва спеціальності)

НИЖНИК Андрій Григорович
(прізвище, ім’я, по батькові здобувача вищої освіти)

Керівник _____________ Владлен КИСЕЛЬОВ
(Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ)
Рецензент ____________ _____________________
(Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ)

Засвідчую, що у цій кваліфікаційній роботі немає запозичень з праць інших авторів
без відповідних посилань
Здобувач вищої освіти ______________
(підпис)

Черкаси 2026 року
Черкаський державний технологічний університет

Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(повна назва)
Кафедра електротехнічних систем
(повна назва)
Спеціальність: 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка»

ЗАТВЕРДЖУЮ
Завідувач кафедри ЕТС
Валентин ТКАЧЕНКО
______________________
“_____” __________2026 р.

З А В Д А Н Н Я
НА КВАЛІФІКАЦІЙНУ РОБОТУ

НИЖНИК Андрій Григорович
(прізвище, ім’я, по батькові здобувача вищої освіти)
1. Тема кваліфікаційної роботи
«Електропостачання заводу з виготовлення сантехнічних труб
та запірної арматури»

Керівник кваліфікаційної роботи КИСЕЛЬОВ Владлен Борисович, к.т.н., доцент
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)

Затверджені наказом Черкаського державного технологічного університету від
« 13 » квітня 2026 року № 94/03-03

2. Строк подання кваліфікаційної роботи здобувачем вищої освіти ____________________

3. Вихідні дані до кваліфікаційної роботи: 1. Тип системи електропостачання –
централізована; 2. Клас напруги ГПП – 110/10 кВ; 3. Встановлена потужність
підприємства – 905,4 кВт; 4. Потужність КЗ на шинах енергосистеми – 1600 МВА;
5. Розміри цеху – 68х58х10 м; 6. Кількість електроприймачів цеху – 52 шт; 7. Встановлена
потужність силових електроприймачів цеху – 763,8 кВт; 8. Індивідуальне завдання –
перевірка захисного заземлення; 9. Техніко-економічні розрахунки – Вибір напруги
живильної мережі; 10. Охорона праці – Модернізація системи пожежної сигналізації в
лабораторії
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, що їх належить
розробити)
1 Умови проектування
2 Розрахунок електричних навантажень
3 Вибір і обґрунтування схеми живлення підприємства. Розрахунок живлячої мережі
4 Вибір трансформаторів і засобів компенсації реактивної потужності
5 Вибір схеми внутрішньозаводського електропостачання напругою 10 кВ
6 Розрахунок струмів короткого замикання в мережах вище 1000 В
7 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП. Вибір високовольтної апаратури.
Перевірка кабельних ліній
8 Розрахунок системи електропостачання цеху
9 Індивідуальне завдання – перевірка захисного заземлення
10 Техніко-економічні розрахунки – Вибір напруги живильної мережі
11 Охорона праці.

5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень,
плакатів)
1 Генеральний план підприємства
2 Однолінійна схема ГПП 110/10 кВ
3 План ГПП 110/10 кВ
4 Однолінійна схема електропостачання цеху
5 План живлячих та розподільчих мереж цеху
6 Однолінійна схема КТП
7 Вид та план КТП 10/0,4 кВ
6. Консультанти розділів кваліфікаційної роботи
Прізвище, ініціали та посада Підпис, дата
Розділ
консультанта завдання видав завдання прийняв
Охорона праці ст. викл. Олексій КОЖЕМ´ЯКІН

7. Дата видачі завдання до кваліфікаційної роботи 15 квітня 2026 року

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН
Строк виконання
№ Назва етапів виконання кваліфікаційної роботи
етапів кваліфікаційної Примітка
з/п
роботи
1 Умови проектування 15.04.26 – 16.04.26
2 Розрахунок електричних навантажень 17.04.26 – 25.04.28
Вибір і обґрунтування схеми живлення
3 26.04.26 – 29.05.26
підприємства. Розрахунок живлячої мережі
Вибір трансформаторів і засобів компенсації
4 30.04.26 – 01.05.26
реактивної потужності
Вибір схеми внутрішньозаводського
5 02.05.26 – 03.05.26
електропостачання напругою 10 (6) кВ
Розрахунок струмів короткого замикання в
6 04.05.26 –06.05.26
мережах вище 1000 В
Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП.
7 Вибір високовольтної апаратури. Перевірка 07.05.26 – 09.05.26
кабельних ліній.
8 Розрахунок системи електропостачання цеху 10.05.26 – 18.05.26
9 Індивідуальне завдання 19.05.26 – 21.05.26
Техніко-економічні розрахунки елементів СЕП
10 22.05.26– 23.05.26
промислового підприємства
11 Охорона праці 24.05.26– 26.05.26
12 Виконання креслень графічної частини роботи 26.05.26 – 31.05.26
Підготовка доповіді та супровідних документів, 01.06.26 – 04.06.26
13
збір необхідних підписів

Здобувач вищої освіти-дипломник ________________ Андрій НИЖНИК
(підпис) (Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ)
Керівник кваліфікаційної роботи ________________ Владлен КИСЕЛЬОВ.
(підпис) (Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ)

ЗМІСТ

1 УМОВИ ПРОЕКТУВАННЯ……………………………………… 6
1.1 Характеристика об’єкта проектування……………………. 6
1.2 Характеристика споживачів електричної енергії цеху

запірної арматури …………………………………..….…. 6
1.3 Характеристика цехів об’єкту, особливості їх
6
електропостачання ……………………………………..…...
1.4 Характеристика джерела живлення……………………….. 7
2 РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ…………… 8
2.1 Розрахунок цехових навантажень від силових

електроприймачів………….……………………………….. 8
2.2 Визначення розрахункових електричних навантажень від

освітлювальних систем…………………………………….. 9
2.3 Розрахунок електричних навантажень на шинах 0,4 кВ

цехової підстанції……………………………….................. 12
2.5 Визначення електричних навантажень на вищих рівнях

системи електропостачання……………………………….. 12
2.6 Картограма та положення центру електричних
навантажень цеху та підприємства. Вибір місця
розташування трансформаторних підстанцій……………. 14
2.6.1 Центр електричних навантажень підприємства і
цеху…………………………………………………... 14
2.6.2 Картограма електричних навантажень
підприємства…………………………………..…….. 18
2.6.3 Вибір місця розташування ГПП, ТП
18
(КТП)………..
ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ СХЕМИ ЖИВЛЕННЯ
3
ПІДПРИЄМСТВА. РОЗРАХУНОК ЖИВЛЯЧОЇ МЕРЕЖІ……. 20
3.1 Вибір і обґрунтування схеми живлення

підприємства……………………………………….............. 20
3.2 Розрахунок перерізу живлячої мережі……………………. 22
3.3 Визначення втрат напруги від системи до ГПП ………… 23

ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ
Змн. Арк. № докум Підпись Дата
.
Розроб. Нижник А.Г. Літ. Арк. Аркушів
Перевір. Кисельов В.Б. Електропостачання заводу з 3 71
виготовлення сантехнічних труб
Н. Контр. Ключка К.М. та запірної арматури ФЕТАМ, гр. ЗЕСЕ-22ск3
Затверд. Ткаченко В.Ф.

4 ВИБІР ТРАНСФОРМАТОРІВ І ЗАСОБІВ КОМПЕНСАЦІЇ
РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ…………………………………... 26
4.1 Вибір трансформаторів ГПП …………………………… 26
4.2 Вибір числа та потужності цехових трансформаторів з
врахуванням компенсації реактивної потужності…….. 27
4.3 Компенсації реактивної потужності на підприємстві…. 29
5 ВИБІР СХЕМИ ВНУТРІШНЬОЗАВОДСЬКОГО
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ НАПРУГОЮ 10 кВ……………...…. 31
5.1 Вибір і обґрунтування схеми і конструкції
внутрішньозаводської мережі………………………...…. 31
5.2 Розрахунок перерізу розподільчих мереж……………… 31
6 6 РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ
В МЕРЕЖАХ ВИЩЕ 1000 В……………………………………... 33
6.1 Розрахунок струмів трифазного короткого замикання
в характерних точках…………………………………….. 33
7 ВИБІР ТИПУ ТРАНСФОРМАТОРНОЇ ПІДСТАНЦІЇ ДЛЯ
ГПП. ВИБІР ВИСОКОВОЛЬТНОЇ АПАРАТУРИ ПЕРЕВІРКА
КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ…………………………………………..….. 34
7.1 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП……. 34
7.2 Вибір високовольтних апаратів РУВН……………..….. 34
7.3 Вибір апаратів розподільчої установки РУНН………… 35
7.4 Вибір трансформаторів струму………………………… 35
7.5 Вибір трансформаторів напруги……………………….. 36
7.6 Перевірка кабелів на термічну стійкість……………….. 36
8 РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ
ЦЕХУ……………………………………………………………… 37
8.1 Вибір схеми і конструкції системи електропостачання
цеху………………………………………………………. 37
8.2 Розрахунок внутрішньоцехових освітлювальних
систем…………………………………………………….. 37
8.2.1 Електропостачання освітлювальних установок... 39

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
4
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

8.3 Розрахунок цехової електричної мережі по умовам
нагріву……………………………………………………… 41
8.3.1 Вибір низьковольтних комплектних установок
НКУ…………………………………………………. 42
8.4 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі до
1000 В……………………………………………………..... 43
8.5 Захист цехових електричних мереж……………………… 44
8.6 Вибір типу, конструкції та компоновки
трансформаторної підстанції…………………………….. 45
9 ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ – перевірка захисного
заземлення ……………………………..…….................................... 46
10 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ЕЛЕМЕНТІВ СЕП
ПРОМИСЛОВОГО ПІДПРИЄМСТВА………………………….. 52
11 ОХОРОНА ПРАЦІ……………………………………………….. 59
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………….. 70

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
5
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

1 УМОВИ ПРОЕКТУВАННЯ

1.1 Характеристика об’єкта проектування

Структура підприємства заводу з виготовлення сантехнічних труб та
запірної арматури приведена на генплану (лист №1).

1.2 Характеристика споживачів електричної енергії цеху запірної
арматури

Відомості про електричні навантаження цеху приведены у табл. 1.1
Таблиця 1.1 – Відомості про електричні навантаження цеху

Розміри цеху складають ABH = 685810 .

1.3 Характеристика цехів об’єкту, особливості їх
електропостачання
1.4
План цеху та розташування обладнання представлено на рис. 1.1.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
6
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

1.4 Характеристика джерела живлення

Обрана номінальна напруга енергосистеми UC=110 кВ ;
– потужність КЗ на шинах районної підстанції SКЗ=1600 МВ А ;
– довжина повітряної лінії lПЛ= 50 км .

Рисунок 1.1 – План цеху та розташування обладнання

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
7
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

2 РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ

2.1 Розрахунок цехових навантажень від силових
електроприймачів

Розрахунок цехових навантажень проводимо за наступними
формулами [6,7]:

Ppоз = 3 Uном  Ipоз cos . (2.1)

n
Рном =рном , (2.2)
1

n n
Qном =qном =рном  tg, (2.3)
1 1

Рроз = Кp Кв Рном , (2.4)

2
 n 
Pном 
nе =
 1  .
n
n  р2
ном
1

2pном
nе = . (2.5)
pном max

n
кв і рном і
К = 1
в . (2.6)
n
рном і
1

п
Кв, і Рном і
К 1
в, цеху = . (2.7)
п
Рном і
1

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
8
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

п
Рроз цеху = Кр Кв, i Рном і . (2.8)
1

Qроз цеху =Кр Кв,і Рном,і  tgі . (2.9)
і

2 2
Sроз цеху = (Рроз цеху ) + (Qроз цеху ) . (2.10)

Результати розрахунків заносимо у відповідні графи таблиці 2.3.

2.2 Визначення розрахункових електричних навантажень від
освітлювальних систем

Потужність освітлювальних установок Pmax оc . визначається
співвідношенням [8, 9]:
Pmax оc =S, (2.14)

Максимальна реактивна потужність для газорозрядних ламп
визначається за співвідношенням [8, 9]:

Рроз, ос, цеху = Pmax оc Kп , (2.15)

Активну та реактивну потужності освітлювальних установок

Рроз, ос, цеху =104515 0,9 =94 .

Qроз, ос, цеху = Рроз, ос, цеху  tgφ .

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
9
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
10
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
11
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

2.3 Розрахунок електричних навантажень на шинах 0,4 кВ
цехової підстанції

Сумарні потужності визначаються за виразами [8, 9]:

Р0,4 цеху = Рроз, цеху + Рроз, ос, цеху +Рроз у

Р0,4 цеху = 663,3+94+ 28,6 = 785,9 кВт ,

Q0,4 цеху = Qроз, цеху + Qроз, ос, цеху +Qроз у ,

Q0,4 цеху = 378,6+18,8+14,6 = 412,6 квар .

Навантаження на шинах цехової підстанції [7, 8]:

2 2
S ТП = (Р0,4 цеху ) + (Q0,4 цеху ) , (2.16)

2 2
SТП = (786) + (413) = 857,3 кВ А .

2.5 Визначення електричних навантажень на вищих рівнях
системи електропостачання

Потужність Sпр заводу [8, 9]:

2 2
 N   N 
SНН ГПП =Ко  P0,4 цеху і  + Q0,4 цеху і  , (2.17)
  
 i   i 

2 2
SНН ГПП = 0,9  (6223,1) + (3221,7) = 6306,8 кВ А .

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
12
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
13
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

2.6 Картограма та положення центру електричних навантажень
цеху та підприємства. Вибір місця розташування трансформаторних
підстанцій

2.6.1 Центр електричних навантажень підприємства і цеху

Центр електричних навантажень (ЦЕН) [7, 8]:

n
 Р0,4 цеху  xi
Х i = 1
ЦЕН підпр = , (2.18)
n
 Р0,4 цеху
i = 1

n
 Р0,4 цеху  yi
Y i = 1
ЦЕН підпр = . (2.19)
n
 Р0,4 цеху
i = 1

Визначаємо координати ЦЕН по формулам (2.18 – 2.19):

1398999,4
Х ,
ЦЕН підпр = = 225,2 м
6213,1

1494608,6
YЦЕН підпр = = 240,6 м .
6960,1
Таблиця 2.6

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
14
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
15
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Координати ЦЕН цеху [7, 6]:
– для активної потужності:

п
Рроз  х
i i
Х = i=1
ЦЕН цеху(Р) , (2.20)
п
Рроз i
i=1

п
Рроз  у
i i
У = i=1
ЦЕН цеху(Р) ; (2.21)
п
Рроз i
i=1

– для реактивної потужності [7, 6]:

п
Qроз  х
i i
ХЦЕН цеху(Q) =
i=1 ,
п
Qроз i
i=1

п
Qроз  у
i i
У i=1
ЦЕН цеху(Q) = ,
п
Qроз i
i=1

де Pроз і Qроз – номінальна активна і реактивна потужності
і і
електроприймачів,
xi, yi – координати відповідного споживача.
Розрахунки ЦЕН виконуємо за допомогою електронних таблиць Excel.
Координати ЦЕН отримаємо також в міліметрах після того, як у
таблицю 2.7 буде внесено останній споживач.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
16
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Таблиця 2.7 – Розрахунок центру електричних навантажень цеху

Pi, Xi, Yi,
Найменування Pi∙Xi Pi∙Yi Хцен Yцен
кВт мм мм
Термо-формовочний прес 26,4 19 501,6 120 3168
Прес деки 11,8 10 118 106 1250,8
Вузол живлення верстатів 10,2 108 1101,6 113 1152,6
Вузол живлення верстатів 10,2 110 1122 104 1060,8
Конвеєр 8,8 31 272,8 110 968
Пресс барабану 34 8 272 83 2822
Пресс барабану 34 26 884 83 2822
Прес протирізальних пластин 7,6 9 68,4 70 532
Прес протирізальних пластин 7,6 29 220,4 70 532
Прес ножового барабану 7,8 11 85,8 60 468
Прес ножового барабану 7,8 31 241,8 60 468
Молот кувальний 22 12 264 50 1100
Ножиці 0,6 13 7,8 40 24
Ножиці 0,6 28 16,8 40 24
Точк зварювальний апарат 12,8 167 2137,6 86 1100,8
Точк зварювальний апарат 12,8 167 2137,6 70 896
Точк зварювальний апарат 12,8 167 2137,6 56 716,8
Точк зварювальний апарат 12,8 167 2137,6 38 486,4
Точк зварювальний апарат 12,8 167 2137,6 24 307,2
Точк зварювальний апарат 12,8 167 2137,6 8 102,4
Заклепочний верстат 24,2 141 3412,2 86 2081,2
Заклепочний верстат 24,2 141 3412,2 70 1694
Заклепочний верстат 24,2 141 3412,2 56 1355,2
Заклепочний верстат 24,2 141 3412,2 38 919,6
Заклепочний верстат 24,2 141 3412,2 24 580,8
Заклепочний верстат 24,2 141 3412,2 8 193,6
Діркопробивний прес 10,4 120 1248 83 863,2
Діркопробивний прес 10,4 120 1248 52 540,8
Діркопробивний прес 10,4 120 1248 22 228,8
Прес кришки шнеку 8,2 120 984 67 549,4
Прес кришки шнеку 8,2 120 984 34 278,8
Прес кришки шнеку 8,2 120 984 8 65,6
Прес решітного стану
18 101 1818 86 1548
та грохоту
Прес решітного стану
18 101 1818 56 1008
та грохоту
Прес решітного стану 18 101 1818 27 486
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
17
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

та грохоту
Прес кришки барабана 36,2 97 3511,4 65 2353
Прес кришки барабана 36,2 97 3511,4 38 1375,6
Прес кришки барабана 36,2 97 3511,4 6 217,2
Прес корпусу змішувача 51,2 76 3891,2 70 3584
Прес елементів елеватору 51,5 76 3914 39 2008,5
Прес елементів елеватору 51,2 76 3891,2 11 563,2
Мастильна установка 5,4 58 313,2 78 421,2
Мастильна установка 5,4 58 313,2 46 248,4
Мастильна установка 5,4 58 313,2 17 91,8
Вентилятор витяжний 9 2 18 20 180
Вентилятор витяжний 9 2 18 24 216
Вентилятор витяжний 9 7 63 20 180
Вентилятор витяжний 9 10 90 20 180
Вентилятор витяжний 9 13 117 20 180
Вентилятор припливний 27,8 7 194,6 19 528,2
Вентилятор припливний 27,8 7 194,6 23 639,4
Колошліфовальний верстат 5,2 20 104 28 145,6
Разом 905,7 74595,2 45506,9 82,4 50,2

Розрахункові координати ЦЕН складають:
– на рисунку 1.1 – XЦЕН цеху(Р) = 82,4 мм ; УЦЕН цеху(Р) = 50,2 мм;
– в натурі – УЦЕН цеху(Р) = 13 м; УЦЕН цеху(Р) = 21 м.

2.6.2 Картограма електричних навантажень підприємства
Параметри картограми електричних навантажень визначаються як
[7, 6]:
Pроз і =  r
2 m ,

радіус:

Ppоз 0,4 цеху i
ri = .
π m
Для прикладу:
749
r2 = = 48,8 мм .
3,14 0,1
Розраховані) значення заносимо в таблицю 2.8.

2.6.3 Вибір місця розташування ГПП, ТП (КТП)
Координати розташування ГПП вказано на графічній частині роботи.
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
18
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
19
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

3 ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ СХЕМИ ЖИВЛЕННЯ
ПІДПРИЄМСТВА. РОЗРАХУНОК ЖИВЛЯЧОЇ МЕРЕЖІ

3.1 Вибір і обґрунтування схеми живлення підприємства

Електричні схеми типових розподільчих установок наведена на
рисунках 3.1 - 3.3 [5, 6, 7]:

Рисунок 3.1 – Схема РУ ВН схема РУВН
“місток з вимикачами в колах ліній”

Рисунок 3.2 – Схема РУВН “місток з вимикачами в колах
трансформаторів і ремонтною перемичкою з боку трансформаторів”
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
20
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Рисунок 3.3 – Схема РУ НН 6 (10) кВ:
а) – з однією секціонованою системою шин;
б) – з двома секціонованованими система шин
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
21
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

3.2 Розрахунок перерізу живлячої мережі

Потужність SВН ГПП визначається за формулою (2.17) , у якої
враховано втрати потужності у силових трансформаторах ГПП[4, 9]:

2 2
 N   N 
SВН ГПП =Ко  P0,4 цеху і + PT  + Q0,4 цеху і + QT  , (3.1)
   
 i   i 

де PT іQT – втрати відповідно активної і реактивної потужності.
Розрахунковий струм однієї живлячої лінії (А) визначається згідно
виразу [1, 9]

SВН ГПП
ІрозПЛ= Кзав.Л , (3.2)
3  Uном

де Кзав.Л – коефіцієнт завантаження лінії, який залежить від схеми РУНН,
організації роботи ГПП в нормальному, післяаварійному і ремонтному
режимах з врахуванням забезпечення необхідного рівня надійності і
безперебійності електропостачання.
Активна і реактивна складова втрат в трансформаторі визначаються
за виразом [1, 9]

PT = 0,02 SНН ГПП ,

QT = 0,1SНН ГПП ,

де SНН ГПП – приблизна повна потужність об’єкта, кВА, що визначена
нами за формулою (2.17).
Таким чином

ΔРТ = 0,02 6306,8 = 126 кВт кВт ;

QT = 0,16306,1 631квар .

Загальне навантаження об’єкта згідно (3.1) становить

2 2
SВН ГПП = 0,9 (6223,1+126) + (3221,7 + 631) = 6684 кВА

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
22
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

У нашому випадку

6684
Іроз ПЛ = =17,5 А .
2 1,732 110

Таким чином, користуючись проведеними розрахунками, обираємо
для повітряної лінії провід АС-70 [1, 9].

3.3 Визначення втрат напруги від системи до ГПП

Схеми заміщення (рисунок 3.4) 7:

Рисунок 3.4 – Схема заміщення фази ділянки мережі

На рисунку 3.4 S1, S2 – повна потужність у началі і кінці ділянки
(комплексні значення); Rн , Хн – опір навантаження (активний і
індуктивний).
Повздовжня (по напряму U2ф ) складова падіння напруги в лінії
U/
ф дорівнює [7]:

Uф = Iа R + Iр X= I (Rcos+Xsin) . (3.3)

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
23
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Поперечна (перпендикулярна до напряму U2ф ) складова падіння
/ /
напруги в лінії Uф [7]:

Uф = Iа X− Iр R = I (X cos−R sin) . (3.4)

Знаючи складову падіння напругу Uф , можна визначити вектор
напруги на початку ділянки [7]:

Uф1 = Uф2 + Uф = Uф2 + Uф + jUф = ,
= Uф2 + (IaR + IpX) + j(IaX − IpR) = Uф1 e
j

де модуль U1ф цієї напруги [7] :

Uф1 = (Uф2 + Uф)2 + (U 2
ф ) (3.5)

та його фаза  [7]:

Uф
 = arctg .
Uф2 + Uф

Таким чином, визначено параметри падіння напруги Uф .
«Втрата напруги» Uф , для ділянки електричної мережі [7]:

Uф = Uф1 − Uф2 (3.6)

Модуль падіння напруги Uф визначається співвідношенням
[7]:
2 2
Uф = (Uф) + (Uф ) . (3.7)

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
24
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Векторна діаграма напруги і струму фази ділянки електричної
мережі має наступний вид:

Рисунок 3.5 – Векторна діаграма напруги і струму фази ділянки
електричної мережі

Втрата напруга розраховується за співвідношенням (3.6)

Uф =110,723 103 −110,0 103 = 0,723 103 В.

Відносні втрати напруги від системи до ГПП підприємства при
проектної потужності Pі = 4915,9 кВт; Qі = 3490,1 квар складає

U
U( ф
%) = %.
Uном

0,723 103
U(%) = 100 = 0,657% .
110 103
Отже, вибрані параметри повітряних ліній здатні практично без
втрат напруги передавати розрахункову потужність на підприємство.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
25
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

4 ВИБІР ТРАНСФОРМАТОРІВ І ЗАСОБІВ КОМПЕНСАЦІЇ
РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ

4.1 Вибір трансформаторів ГПП

Загальне навантаження об’єкта визначається виразом (2.17), у якому
враховано втрати потужності в трансформаторах [3, 9]:

2 2
 n   n 
Snp(6 ст.) =КО 
P + PТ 
+ Q+ Q
 Т 
=SВН ГПП .
 i=1   i=1 

Попередньо обрана потужність SТпр кожного з двох
трансформаторів ГПП оцінюється згідно виразу [6, 8]

Snp(6 ст.)
SТ пр = . (4.1)
2 0,7

Коефіцієнт початкового завантаження трансформатора рахується за
формулою [3, 9]
n
(S2
i  ti )
1
К = i=1
1 ,
S n
ном Т ti
i=1

де Sном Т – номінальна потужність трансформатора, МВА;
n – кількість ступенів потужності графіка навантаження
трансформатора, за яких навантаження менше або дорівнює номінальному
трансформатора;
Коефіцієнт перевантаження трансформатора K2 визначається за
/ / /
більшим значенням із двох величин K2 та K2 .
/
Величина K
2 обчислюється за формулою [3, 9]

m
(S2
i  ti )
1
К/ = i=1
2 ,
S m
ном Т ti
i=1
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
26
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

K / /
Величина 2 визначається за виразом [3, 9]

0,9 S
/ / np(6 ст.)
К2 = .
Sном Т

Номінальна потужність кожного з двох трансформаторів ГПП
попередньо
оцінюється згідно виразу (4.1):
Отже
6684
SТ пр = = 4774 кВ А .
2 0,7

Попередньо вибираємо трансформатор ТМН–6300/110 із
номінальними параметрами:
Sном Т=6,3 МВ А , Uном В=115 кВ, Uном Н=11кВ, UКЗ=10,5%,
ΔРХХ= 10 кВт, ΔРКЗ= 44 кВт .

4.2 Вибір числа та потужності цехових трансформаторів з
врахуванням компенсації реактивної потужності

Потужність трансформатору:

SТП 855,2
Sприб T = = = 611 кВ∙А.
2 0,7 1,4

Номінальна потужність відповідно складає:

Sном T =630 кВ∙А.

Потім вибирається економічне оптимальне число цехових
трансформаторів NT.E. та економічне оптимальне значення потужності
НБК QHK1.
Визначається додаткова потужність НБК QHK2 з метою
оптимального зниження втрат потужності в трансформаторах та в мережі
напругою 10 (6) кВ.
P
N = max
min + N,
кзаван Sном T

785,9
Nmin = + 0,39 = 2 .
0,75 630
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
27
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Економічна кількість трансформаторів Nе знаходиться за виразом

Nе = Nmin +m ,

де m – додаткова кількість трансформаторів, яка визначається згідно [3, 6]
у функції Nmin і N .
Nе = 2 + 0 = 2 ,

За рахунок N та m з`являється некомпенсована потужність
Qmax T , яка передаватиметься через трансформатори в мережу 0,4 кВ,
визначається вона за формулою

2
Q 2
max T = (Nе кзаван.ф Sном T ) − Рmax .

S
де кзаван.ф – фактичний коефіцієнт завантаження, к = ТП
заван.ф .
Ne Sном T
855,2
кзаван.ф = = 0,679 .
2 630

У такому разі
2 2
Qmax.T = (2  0,679  630) - (785,9) = 398,6 квар.

Сумарна потужність батарей статичних низьковольтних
конденсаторів QHK1 складе:

QHK1 =Qmax −Qmax T ,
0,4

де Qmax – сумарна реактивна потужність напругою 0,4 кВ за найбільш
0,4
завантажену зміну, квар.

QHK1 =378,6 -398,6 = −20 квар .

Додаткова потужність статичних конденсаторів QHK2 з врахуванням
оптимального зниження втрат потужності визначається за формулою [6]

QHK2 =Qmax −QHK1 −  Nе Sном Т ,
0,4
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
28
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

де  – розрахунковий коефіцієнт, який визначається у функції показників
Показник К2 враховує віддаленість ТП від РП ГПП та потужність
трансформаторів. Його чисельне значення беруть згідно з даними [6].

QHK2 =397,4− (-20)−0,18 2 630 =190 квар .

Сумарна розрахункова потужність батарей конденсаторів згідно
формули (4.2) складає
QHK = −20 + 190 = 170 квар .
сум

Вибираємо дві комплектні конденсаторні установки марки УК3 –
0,415 – 100 потужністю 100 квар [9].

4.3 Компенсації реактивної потужності на підприємстві

Максимальна реактивна потужність Qвк на шинах розподільчої
установки 10 кВ підстанції, яка повинна бути скомпенсована
високовольтними батареями статичних конденсаторів, визначається за
виразом [8, 9]:
Qвк = кнс  Qmax + Qт - Qек - Qнк.ф ,

де кнс – коефіцієнт, що враховує неспівпадання за часом найбільшого
навантаження промислового підприємства з максимумом навантаження
енергосистеми (чисельні значення коефіцієнту кнс визначаються за
довідковими даними);

З енергосистемою узгоджено Qек= 450 квар.

Qвк = Qвк = кнс  Qм + ΔQт - Qек - Qнк.ф =
.
= 0,9 3221,7 + 631− 450 −1300 =1780 квар
Qmax – розрахункова реактивна потужність підприємства, квар;
Qт – сумарна втрата реактивної потужності в трансформаторах, квар;
Qек – економічна узгоджена реактивна потужність з енергосистемою в
часи її максимуму навантаження, квар;
Qнк.ф – сумарна встановлена потужність низьковольтних
конденсаторів, квар (таблиця 4.1).
Вибираємо дві конденсаторні установки марки УКЛ(П)56–10,5–
300 УЗ-М.
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
29
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
30
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

5 ВИБІР СХЕМИ ВНУТРІШНЬОЗАВОДСЬКОГО
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ НАПРУГОЮ 10 кВ

5.1 Вибір і обґрунтування схеми і конструкції
внутрішньозаводської мережі

Обираємо радіальну схему, приклад якої наведено на рисунку 5.1.

Рисунок 5.1 – Одноступенева радіальна схема розподілення
електроенергії

5.2 Розрахунок перерізу розподільчих мереж

Максимальна потужнысть [1, 9]

Рmax10= Рроз 0,4+ РТ= Рроз 0,4+ 0,02  Sном Т ; (5.1)

Qmax10= Qроз 0,4+ QТ = Qроз 0,4+ 0,1Sном Т , (5.2)

де Рроз 0,4, Qроз 0,4 – розрахункові навантаження на стороні 0,4 кВ (активне,
реактивне).
Потужність лінії [1, 9]

2 2
S Л =
i (Рmax 10 і ) + (Qmax 10 і ) .

Розраховані дані заносимо у таблицю 5.1.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
31
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Таблиця 5.1 – Розрахунок електричних навантажень на стороні 10 кВ ТП

Розрахунковий струм у кабельної лінії: [1, 9]
SЛ
I і
роз, Л = .
і 3 Uном
Для цеху, який обрано у якості прикладу
463,1
Iроз Л (ГПП - ТП 4 ) = = 27,1 А .
3 10

Розраховані таким чином значення струму заносимо у таблицю 5.2
(графа 4).
Таблиця 5.2 – Вибір перерізу кабельних ліній напругою 10 кВ

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
32
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

6 РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ
В МЕРЕЖАХ ВИЩЕ 1000 В

Розрахункова схеми та схема заміщення приведено на рис. 6.1 та 6.2.

Рисунок 6.1 – Розрахункова схема розрахунку КЗ

Рисунок 6.2 – Схема заміщення для розрахунку струмів КЗ

6.1 Розрахунок струмів з трифазного короткого замикання в
характерних точках

Розрахунки проводимо за допомогою Microsoft Excel і результати
заносимо у таб.6.
Таблиця 6.1 – Струми короткого замикання в СЕП

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
33
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

7 ВИБІР ТИПУ ТРАНСФОРМАТОРНОЇ ПІДСТАНЦІЇ ДЛЯ ГПП.
ВИБІР ВИСОКОВОЛЬТНОЇ АПАРАТУРИ
ПЕРЕВІРКА КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ

7.1 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП

Тип трансформаторної підстанції ГПП представлено у графічній
частині роботи.

7.2 Вибір високовольтних апаратів РУВН

Характеристики та параметри для вибору високовольтних апаратів
РУВН зведені у відповідні таблиці 7.1 – 7.6
Таблиця 7.1 – Вибір вимикача

Таблиця 7.2 – Вибір роз’єднувача

Остаточно, по даним таблиці обираємо роз’єднувач серії РГН–110/1000
УХЛ1, який на протязі терміну експлуатації (30 років) не вимагає технічного
обслуговування [14].

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
34
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

7.3 Вибір апаратів розподільчої установки РУНН

Таблиця 7.3 – Вибір ввідного вимикача 10 кВ

Таблиця 7.4 – Вибір секційного вимикача 10 кВ

7.4 Вибір трансформаторів струму

Таблиця 7.5 – Вибір трансформаторів струму напругою 10 кВ ТШЛП–10К

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
35
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

7.5 Вибір трансформаторів напруги

Таблиця 7.6 – Розрахунок навантаження трансформатора напруги

7.6 Перевірка кабелів на термічну стійкість

Переріз кабелю на термічну стійкість до струмів трифазного короткого
замикання перевіряють за співвідношенням [14]:

I  tпр
Fmin = ,
С

tпр = tзах + tвідкл= 0,08 + 0,055 = 0,135 с .

У такому разі

I  tпр 2610  0,135
Fmin = = = 11,283 мм2 .
С 85

Отже, кабельна лінія, переріз якої 50 мм², задовольняє умовам
термічної стійкості.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
36
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

8 РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ЦЕХУ

Цехові мережі промислових підприємств виконують на напругу до
1000 В, з якої найбільш поширена – напруга 400 кВ.
При виборі схеми і конструктивного виконання цехової мережі
обґрунтовують, яким чином враховано наступні фактори [7, 14]:
– вимоги до надійності електропостачання і резервування,
– режими роботи електроприймачів,
– розміщення їх по території цеху,
– номінальні струми та напруги,
– вплив мікроклімату виробничих приміщень.
Електричні мережі напругою до 1000 В розрізняються за конструкцією
провідників, способах їх ізоляції та прокладки [7, 14] .

8.1 Вибір схеми і конструкції системи електропостачання цеху

Схема цехової електричної мережі приведена на графічній частині
диплому.

8.2 Розрахунок внутрішньоцехових освітлювальних систем

Розрахунок освітлення цеху проводимо методом світлового потоку [15]
(методом коефіцієнту використання).
Розраховуємо освітлення цеху, розміри якого АВН = 685810 ,
освітлення виконано лампами типа ДРЛ с світильниках РСП05/ГОЗ. В
подальшому використаємо позначення, приведені на рисунки 8.2. В нашому
випадку hp = 0,8 м; hc = 1,2 м .

к Е S  z
Ф = 3 min , (8.1)
N  

Розраховуємо кількість світильників в ряду і кількість рядів, приклад
розміщення світильників приведений на рисунку 8.2.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
37
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Рисунок 8.2 –– Розміщення світильників цеху

Після прийняття схеми розміщення світильників проводиться перевірка
освітленості в найбільш характерній точці точковим методом по кривим
просторових ізолюкс прийнятого світильника згідно виразу [15]

n
Фсв  ei
Е = i=1 ,
1000 к3

Для прийнятого світильника, що має глибоку криву сили світла (буква
Г в позначенні світильника), знаходимо значення λ – λ=1.
Відстань між світильниками

La = λ h = 18 = 8 м .

При La = 8 м в ряду можна розмістити 9 світильників, тоді

2  l = 68 −8 7 =12 м,
де l = 5 м.

Приймаємо число рядів світильників рівним 8, тоді Lb = 6 м , а
величина
La 8
= = 1,33  1,5 .
Lb 6

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
38
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Отримаємо кількість світильників в цеху N = 90.

200 1,5 3994 1,15
Фсв = = 24854 лм.
72 0,74

Обираємо лампу ДРЛ 400 з потужністю 400 Вт, що має світловий потік
Fном = 24000 лм [20].
Визначимо відхилення обраного значення світлового потоку від
розрахованого:
Fр - Fном
Δ(%) = 100 %
Fр

24845 - 24000
Δ(%) = 100 % = 3,4 %
24854

Обрана лампа за світловим потоком відрізняється від розрахункового
на 8,2 % , що допустимо.
Активна потужність системи освітлення складає:

Рос  = PДРЛ N

Рос  = 400 72 = 28800 Вт.

Реактивна потужність системи освітлення дорівнює:

Qmaxоc = Pmax оc  tg0

Qmaxоc = 28,8 0,2 =5,76квар.

8.2.1 Електропостачання освітлювальних установок

Для освітлювальних установок з лампами розжарювання розрахункова
потужність ( Рроз , кВт) визначається виразом [15]

n
Рроз = кп Рном ,
і
i=1

де кп – коефіцієнт попиту;
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
39
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

n
Р – сумарна встановлена потужність усіх світильників, кВт;
номі
i=1
Для освітлювальних установок з газорозрядними лампами необхідно
враховувати втрати в ПРА [15]

n
Рроз = кп кдод Рном ,
і
i=1

Для цеха обираємо схему живлення освітлювальної установки, що
приведена на рисунку 8.5 [15].

Рисунок 8.5 – Схема живлення освітлювальної установки:
1 – магістральні щитки робочого освітлення; 2 – групові щитки робочого освітлення

1 Pроз ос
Ipоз =  .
2 3 Uф cos

1 29,9 103
Ipоз =  = 24,21А.
2 3 230 0,9

Обираємо алюмінієвий чотирижильний кабель типу АППВ (4х6) з
допустимим струмом 40 А.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
40
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

8.3 Розрахунок цехової електричної мережі по умовам нагріву

Обираємо переріз провідників однофазної мережі:

Pроз
Ipоз = ,
3 Uном cosφ

де Рном – номінальна потужність згідно з завданням, кВт ;
Uном = 0,4 кВ.

Після розрахунків заносимо результати в таблицю 8.3 та 8.4.

Таблиця 8.3 – Вибір перерізу живлячого кабелю

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
41
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Таблиця 8.4 – Вибір перерізу ввідних кабелів

8.3.1 Вибір низьковольтних комплектних установок НКУ

За результатами аналізу характеристик нами обрано пункти розподільчі
ПР11 (рисунок 8.8). Відповідні схеми приведено на графічній частині роботи

Рисунок 8.8 – Пункт розподільчий ПР11

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
42
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

8.4 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі до 1000 В

Розрахункова схема КЗ представлена на рис. 8.9.

Рисунок 8.9 – Розрахункова схема КЗ цехової мережі

Схема заміщення приведена на рис. 8.10.

Рисунок 8.10 – Схема заміщення прямої послідовності для розрахунку КЗ
в цехової мережі
Розрахуємо послідовно необхідні параметри струмів короткого
замикання та занесимо їх у табл. 8.5.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
43
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Таблиця 8.5 – Струми короткого замикання у розрахованих точках

8.5 Захист цехових електричних мереж

При вибору автоматичних вимикачів дотримуємося вимог згідно глави
3.1 ПУЕ [1].За каталогом обираємо наступні вимикачі (табл. 8.6):
Таблиця 8.6 – Вибір автоматичних вимикачів

Обрані лінії перевіряються на захищеність згідно умови:
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
44
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Ксх  Ідоп Кзах  Ізах ,

де Ксх – поправний коефіцієнт, що дорівнює одиниці для умов цеху;
Ідоп – тривалий допустимий струм провідника, А;
Кзах – коефіцієнт захисту, що дорівнює 1,0 для теплового та 0,22 для
електромагнітного розчиплювачів;
Ізах – струм спрацювання апарату захисту, А.

Для прикладу перевіримо лінію, для якої Іроз = 6,4 А , Ітр.доп = 19 А,
Ізах = 10 А.
119 А  110 А

8.6 Вибір типу, конструкції та компоновки трансформаторної
підстанції

Конструкція та компоновки трансформаторної підстанції приведені на
графічній частині роботи. На рис. 8.11 представлено загальний вигляд шафи
вводу КТП.

Рисунок 8.11 – Загальний вид шафи вводу

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
45
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

8 ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ – перевірка захисного заземлення

Захисне заземлення – це спеціальне електричне з’єднання металевих,
але неструмоведучих елементів електроустановок із ґрунтом. Його головне
призначення полягає у зменшенні ризику ураження людини електричним
струмом у випадках, коли ізольовані частини обладнання можуть опинитися
під напругою через пошкодження ізоляції.
Ефективність роботи заземлення залежить від режиму нейтралі системи
електропостачання. У мережах із ізольованою нейтраллю трансформатора
безпека забезпечується тим, що струм, який може протікати через тіло
людини, зменшується завдяки шунтуванню його опору Rл≈1000 Ω опором
заземлювального пристрою Rз. Такий принцип показано на схемі (рис. 9.1,а)
[1,13].

а) б)

Рисунок 9.1 – Шунтування опору людини – а);
схема заміщення – б)

Зі схеми заміщення вищеописаної ситуації (рисунок 9.1) б маємо

Iл=IвRз/(Rл+Rз)

де Iл– струм у тілі людини; Iв– струм витоку (визначається значенням опору
ізоляції електроустановки щодо землі).
З наведеного вираження видно, щo чим менше Rз, тим менше Iл.
У випадку пошкодження ізоляції та її пробою на корпус у системах із
глухозаземленою нейтраллю виникає однофазне коротке замикання (КЗ).
У такій ситуації через ланцюг протікає значний струм, який миттєво активує
максимальний струмовий захист (МСЗ). Завдяки цьому відбувається
автоматичне відключення пошкодженої ділянки електромережі, що запобігає
подальшому розвитку аварійного режиму та знижує ризик ураження
персоналу електричним струмом (рис. 9.2), З малюнка видно, що наявність
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
46
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

невеликого опору заземлення трохи знижує напругу дотику Uл у порівнянні з
Uф за рахунок перерозподілу падіння напруги між внутрішнім опором
трансформатора, опором фазного провідника лінії ZЛ і опором нульового
провідник Zо. Але, через велике значення струму в ланцюги, зниження
напруги дотику недостатньо для захисту людини від ураження електричним
струмом.
Тут захист забезпечується за рахунок швидкого відключення
ушкодженої фази і залежить від правильності настроювання МСЗ. Як у
першому, так і в другому випадках ефективність захисного заземлення
визначається значенням опору заземлення, тому припустимі значення опорів
заземлюючих пристроїв для різних видів електроустановок установлені.
Правилами устрою електроустановок, а для підприємств гірничодобувної
промисловості – Єдиними правилами безпеки (для шахт допускається Rз≤2
Ом, для збагачувальних фабрик і кар'єрів Rз≤4 Ом). Відповідно до чинних
нормативних документів передбачено не лише встановлення допустимих
значень опору заземлювальних пристроїв, але й регулярне проведення їх
контрольних вимірювань. Така періодичність необхідна для підтвердження
надійності роботи системи захисту та своєчасного виявлення можливих
відхилень у її параметрах.

Рисунок 9.2 – Пробої ізоляції на корпус у системі із глухозаземленою
нейтраллю

Для зменшення ризику утворення небезпечних іскрових розрядів
струмовідводи слід розташовувати так, щоб електричний струм мав
можливість розтікатися кількома паралельними шляхами, а їх довжина
залишалася мінімальною.
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
47
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

У випадку, коли блискавкоприймач виконано у вигляді стрижнів,
встановлених на окремих опорах або на одній опорі, кожна опора повинна
мати щонайменше один струмовідвід. Якщо конструкція складається з
горизонтальних дротів чи тросів — на кожному кінці необхідно передбачити
мінімум один струмовідвід. Для сітчастих систем, підвішених над об’єктом,
на кожну опору також має бути встановлено не менше одного струмовідводу,
при цьому їх загальна кількість не може бути меншою за два.
Розташування струмовідводів повинно бути рівномірним по периметру
споруди, бажано поблизу її кутів. При цьому вони прокладаються по прямих
вертикальних лініях, щоб шлях до землі був найкоротшим.
Особливу увагу слід приділяти матеріалу стін:
• для негорючих конструкцій допускається кріплення
струмовідводів безпосередньо на поверхні або всередині стіни;
• для горючих матеріалів можливе кріплення на поверхні лише за
умови, що нагрівання не створює небезпеки;
• якщо ж існує ризик займання, струмовідводи повинні бути
віддалені від стіни щонайменше на 0,1 м.
Не допускається прокладання струмовідводів у водостічних трубах. На
зовнішніх стінах їх слід розміщувати на відстані не менше 3 м від входів або
в місцях, недоступних для випадкового дотику людей.
Як природні струмовідводи можуть використовуватися металеві
конструкції будівель, сталеві каркаси чи арматура залізобетонних споруд, за
умови забезпечення довговічної електричної неперервності та відповідності
їх перерізу нормативним вимогам.
Щодо заземлювачів, то першочергово рекомендується застосовувати
природні елементи — металеві та залізобетонні конструкції, що мають
контакт із ґрунтом. У середовищах із низькою або середньою агресивністю
допускається використання фундаментів із забезпеченням надійного
електричного з’єднання арматури. Проте в умовах сильної агресивності або
при вологості ґрунту менше 3 % застосування залізобетонних фундаментів як
заземлювачів забороняється. Також не допускається використання
конструкцій із попередньо напруженою арматурою.
Як природні заземлювачі доцільно застосовувати різні залізобетонні
конструкції, що мають безпосередній контакт із ґрунтом. До них належать:
• залізобетонні підніжники довжиною не менше 2,2 м, з перерізом
0,4 × 0,4 м у верхній частині та 1,8 × 1,8 м у нижній, заглиблені в землю
щонайменше на 2 м;
• залізобетонні палі або опори діаметром від 0,25 м, що
занурюються в ґрунт на глибину не менше 5 м;
• фундаменти довільної форми, площа контакту яких із землею
становить не менше 10 м².
У випадках, коли використання природних заземлювачів неможливе,
застосовують штучні заземлювачі, які формуються з металевих електродів:
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

• система з трьох і більше вертикальних електродів довжиною від 3
м, з’єднаних горизонтальним провідником, при цьому відстань між ними має
бути не менше 3 м;
• конструкція з двох вертикальних електродів довжиною від 3 м,
також об’єднаних горизонтальним елементом із відстанню між ними не
менше 3 м;
• окремий вертикальний або горизонтальний електрод довжиною
2–3 м, прокладений на глибині не менше 0,5 м.
Таке розташування та параметри заземлювачів забезпечують
необхідний рівень електробезпеки та відповідність вимогам нормативних
документів [1,13].

Рисунок 9.3 – Заземлювач з вертикальних електродів

У ґрунтах із питомим опором ρ≤500 Ω⋅м для будівель із площею менше
ніж 250 м² у місцях приєднання струмовідводів до контуру заземлення
рекомендується встановлювати додаткові вертикальні або горизонтальні
променеві електроди довжиною 2–3 м [1,13].
Якщо ж питомий опір ґрунту знаходиться в межах 500<ρ≤1000 Ω⋅м, то
до зовнішнього контуру з горизонтальних електродів у точках приєднання
струмовідводів необхідно приварювати щонайменше два променевих
електроди (вертикальні або горизонтальні) довжиною 2–3 м, розташовані на
відстані 3–5 м один від одного. Такі штучні заземлювачі слід монтувати під
асфальтовим покриттям, не ближче ніж 1 м від стін будівлі, або в місцях, де
зазвичай не перебувають люди — наприклад, на газонах чи на відстані понад
5 м від проїжджих та пішохідних доріг.
З’єднання елементів системи заземлення повинні виконуватися
переважно зварюванням чи паянням, допускається також використання
затискних наконечників або болтових кріплень.
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
49
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Для електроустановок напругою до 1000 В встановлено нормативні
значення опору заземлювального пристрою, до якого приєднано нейтраль
джерела живлення або виводи однофазного джерела. У будь-яку пору року
цей опір не повинен перевищувати:
• 2 Ом — для лінійної напруги 660 В;
• 4 Ом — для напруги 380 В;
• 8 Ом — для напруги 220 В у трифазних системах, або відповідно
380, 220 і 127 В у однофазних джерелах струму [1,13].
Вимір опору заземлення здійснюють за допомогою найпоширенішого
на підприємствах приладу M–4I6. Вимір опору заземлення Rx (рисунок 7.4)
здійснюється компенсаційним методом, заснованим на врівноважуванні
падінь напруг на заземлюючому пристрої Ux і каліброваному опорі реохорда
Uk.
При вимірі струм подається від генератора Г на вимірюваний опір
заземлення Rx і додатковий заземлювач (є на макеті) через трансформатор Т
, до вторинної обмотки якого підключений реохорд Rp . Падіння напруги на
Rx знімається за допомогою зонда і через прилад Р подається до пересувань і
одного із затискачів реохорда. Переміщаючи пересувач реохорда,
домагаються рівності Ux і Uk . При цьому прилад Р покаже нуль. Показання
на шкалі, пов'язаної із пересувачем реохорда, помножені на множник,
установлений перемикачем приладу, дають значення в омах [1,13].
При вимірі опору одиночних заземлювачів З1, З2 і З3 їх
відключають від заземлюючої мережі. У випадку виміру опору заземлюючої
мережі в точках З1, З2 і З3 заземлювачі підключаю перемичками до мережі.
Виміри робляться в наступному порядку:
Для проведення вимірювання опору заземлювача прилад
використовується за наступною методикою:
1. Підготовка приладу
o Прилад встановлюють на рівній поверхні та відкривають кришку.
2. Перевірка точності
o Перемикач переводять у режим «Контроль 5 Ом».
o Натискають кнопку та обертанням ручки «Реохорд» домагаються
встановлення стрілки індикатора на нульову позначку.
o На шкалі реохорда при цьому повинно бути показання 5 ±0,35
Ом.
o Після перевірки прилад під’єднують до випробовуваного
заземлювача, допоміжного заземлювача Дз та зонда відповідно до схеми
(рис. 9.4).
3. Основне вимірювання
o Перемикач встановлюють у положення «XI».
o Натискають кнопку та, плавно обертаючи ручку «Реохорд»,
домагаються максимально можливого наближення стрілки індикатора до
нуля.
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
50
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

4. Фіксація результату
o Значення опору визначається як добуток показань шкали
реохорда на множник.
o Якщо виміряний опір перевищує 10 Ом, перемикач переводять у
положення «Х5», «Х20» або «Х100» і повторюють процедуру вимірювання.

Рисунок 9.4

Висновок. Захисне заземлення є фундаментальною складовою системи
електробезпеки, що забезпечує надійний захист персоналу та обладнання від
небезпечної дії електричного струму. Його ефективність визначається не
лише конструктивними особливостями заземлювачів, але й правильним
вибором матеріалів, врахуванням електричних характеристик ґрунту та
дотриманням нормативних вимог щодо допустимих значень опору.
У процесі експлуатації важливим є застосування як природних, так і
штучних заземлювачів, залежно від умов навколишнього середовища та
технічних можливостей. Особливу увагу слід приділяти забезпеченню
електричної неперервності з’єднань, їх довговічності та корозійній стійкості.
Регулярні вимірювання опору заземлювальних пристроїв дозволяють
своєчасно виявляти відхилення та підтримувати систему у працездатному
стані.
Таким чином, правильно організоване та технічно обґрунтоване
заземлення є запорукою безпечної роботи електроустановок, зниження
ризику ураження людей електричним струмом та підвищення загальної
надійності електропостачання.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
51
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

10 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ЕЛЕМЕНТІВ СЕП
ПРОМИСЛОВОГО ПІДПРИЄМСТВА

Сучасні промислові підприємства функціонують у складних умовах
постійного зростання енергоспоживання та підвищених вимог до надійності
електропостачання. Ефективність виробництва значною мірою залежить від
правильно обраної схеми живлення та рівня напруги мережі, що забезпечує
передачу електроенергії. Вибір оптимальної напруги є одним із ключових
завдань проєктування систем електропостачання, адже він визначає не лише
технічні параметри роботи обладнання, а й економічні показники
підприємства.
Зростання масштабів виробництва та концентрація електричних навантажень
потребують застосування високовольтних систем, здатних передавати значні
обсяги потужності з мінімальними втратами. При цьому важливим є баланс
між капітальними витратами на будівництво та експлуатаційними витратами
протягом усього життєвого циклу мережі. Тому питання вибору напруги
живильної мережі має стратегічне значення для довгострокової стабільності
та розвитку підприємства.
У даній роботі розглядаються техніко-економічні аспекти вибору напруги
живильної мережі для промислового підприємства. Аналізуються можливості
живлення від районних підстанцій різних рівнів напруги, порівнюються
варіанти з точки зору втрат електроенергії, капітальних вкладень та
експлуатаційних витрат. Особлива увага приділяється сучасним методикам
визначення оптимальної напруги, що застосовуються у світовій практиці, а
також їх адаптації до умов українських підприємств.
Тема: «Вибір напруги живильної мережі».
Вихідні дані. Підприємство з розрахунковим навантаженням Sроз = 9 МВА
і cos = 0,9 може отримувати електроенергію від двох районних підстанцій.
Перше джерело живлення підприємства представлено районною
підстанцією, яка працює на рівні 110 кВ. Вона розташована на певній
відстані від споживача, що потребує врахування довжини лінії та відповідних
втрат електроенергії при передаванні потужності. Другий варіант передбачає
використання підстанції з напругою 35 кВ, яка також може забезпечити
живлення підприємства, проте має інші техніко-економічні характеристики.
Для наочності в роботі наведено схематичні варіанти підключення
(рисунок 10.1), які демонструють принципові відмінності між системами
живлення на різних рівнях напруги. Порівняння цих схем дозволяє оцінити
не лише технічні параметри, а й економічну доцільність вибору того чи
іншого варіанта.
Додатково слід зазначити, що вибір між 110 кВ та 35 кВ має
стратегічне значення для підприємства. Висока напруга забезпечує
можливість передавати більші обсяги потужності з меншими втратами, тоді
як нижчий рівень напруги може бути економічно вигідним лише для
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
52
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

підприємств із невеликим навантаженням або при коротких відстанях до
джерела живлення. Таким чином, аналіз варіантів підключення є ключовим
етапом у процесі проєктування системи електропостачання.
Річний час використання максимального навантаження визначає
тривалість роботи підприємства у режимі найбільшої потужності протягом
року. Цей показник застосовують для оцінки втрат енергії та ефективності
роботи обладнання.
Вартість електроенергії залежить від рівня напруги постачання — у
межах 110 кВ та 35 кВ тарифи можуть відрізнятися, що впливає на
експлуатаційні витрати. Вища напруга зменшує втрати при передачі, тоді як
нижча може бути дешевшою на етапі будівництва, але менш вигідною у
довгостроковій перспективі.
кВт
с = 0,75252грн/(кВтгод), .
о ке = 0,05
квар
Розв’язок.
Оцінку необхідного рівня напруги живильної мережі для
промислового підприємства можна виконати за допомогою спеціальних
аналітичних формул, що застосовуються у світовій інженерній практиці.
Так, в американській практиці для визначення напруги живильної
мережі U (кВ) використовують формулу Стілла

U = 4,34  L +16 P,

де Р – активна потужність, що передається лінією, тис. кВт;
L – віддаленість підприємства від джерела живлення, км.
За російськими довідниками формула Стілла подана у вигляді

U =16  4 P L.

За довідниками шведських інженерів використовують вираз

L
U =17  .
16 + P

У Німеччині використовують вираз

U =3 S+ 0,5 L,

де S – повна потужність, що передається лінією, тис. кВА.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
53
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Оптимальний рівень номінальної напруги системи
електропостачання зазвичай визначають методом економічних інтервалів. У
цьому підході аналізують не струм, а величину переданої потужності при
різних рівнях напруги. Розрахунки показують, що для максимально
допустимих перерізів проводів середні значення активної потужності
становлять:
• для повітряних ліній 35 кВ – близько 10,5–13 МВт;
• для ліній 110 кВ – у межах 61–75 МВт;
• для систем 220 кВ – приблизно 230–270 МВт.
Таким чином, підвищення напруги дозволяє передавати значно більші
обсяги потужності без перевантаження провідників, що робить використання
високої напруги технічно й економічно обґрунтованим.
Потужність трансформатора для живлення підприємства

9
Smp = = 6,43 .
1,4

Приймаємо два трансформатори потужністю 6,3 МВА.
Переріз кожної лінії вибирають за допустимими струмом навантаження
за виразом
S 3
роз 10
I = ,
2  3 Uном

9 103
I110 = = 23,64 А;
2  3 110

9 103
I35 = = 74,32 А.
2  3 35

За економічними показниками приймаємо повітряні лінії для напруги
110 кВ – АС–120, для 35 кВ – АС–50.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
54
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

а) б)

Рисунок 10.1 – Принципові розрахункові схеми живлення підприємства:
а) – напругою 110 кВ; б) – напругою 35 кВ

Питома вартість повітряної лінії становить:
110 кВ – одноланцюгова, К =170358грн/км;
л110
35 кВ – дволанцюгова, К =167355грн/км.
л35
Вартість трансформаторів:
ТМН–6300/110 – Ктр110 =1271297 грн;
ТМН–6300/35 – Ктр35 = 915332грн.
Вартість високовольтних вимикачів на:
110 кВ Квв110 =1081516 грн;
35 кВ Квв 35 =146969грн.
Вартість високовольтних роз’єднувачів на:
110 кВ Квр110 = 27429грн;
35 кВ Квр35 =12000грн.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
55
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Загальні капітальні витрати за варіантами становлять:

К = Кл + 2 Квв +8 Квр + 2 Ктр ;

К110 = 2 25 170358+ 2 1081516+8 27429+ 2 1271294=13442952 грн;

К35 = 40 167355+ 2 146969+8 12000+ 2 915332 =8914802 грн.

Річний час максимальних втрат

2
 4500 
 = 0,124+  8760 = 2886 год/рік.
 10000 

Коефіцієнт завантаження трансформаторів

9
кз = = 0,71.
2 6,3

Річна втрата активної енергії в трансформаторах ТМН–6300/110 при
P кВт, кВт, %, % становить
xx =10 Ркз = 48 Uкз =10,5 Іхх =1

 1 
Wтр110 = 2  10+ 0,05 6300  8760+
 100 
 10,5 
+2 0,712  48+ 0,05 6300  2886 = 466289 кВтгод/рік.
 100 

Трансформатор ТМН–6300/35: P = 7,6 кВт,
xx Ркз = 46,5 кВт,
Uкз = 7,5 %, Іхх = 0,8 %.

 0,8 
W
тр35 = 2  7,6+ 0,05 6300  8760+
 100 
 7,5 
+2 0,712  46,5+ 0,05 6300  2886 = 381342 кВтгод/рік.
 100 

Втрата активної енергії в повітряних лініях становить

2 25000
W −3 кВт∙год,
ПЛ110 = 2 3 23,64  2886 10 = 61466
32 120

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
56
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

40000
W = 2 3 74,322  2886 10−3 = 2391107 кВт∙год.
ПЛ 35
32 50

Річна вартість втрат електричної енергії

Вен110 = 0,75252  (61466 + 466289) = 397146 грн/рік;

Вен35 = 0,75252  (2391107 + 381342) = 2086323 грн/рік.

Вартість корисно відпущеної електричної енергії

Вw = 0,75252 90 103 0,85  4500 = 27429354 грн/рік.

Експлуатаційні витрати становлять

В = 0,012 8517900+0,024 4925052 = 220416 грн/рік;
ек110

Век35 = 0,012 6694200+ 0,024 2220602=133624 грн/рік.

Амортизаційні витрати дорівнюють

Вам110 = 0,02 8517900+0,044 4925052 =387060 грн/рік;

Вам35 = 0,02 6694200+ 0,044 2220602= 231590 грн/рік.

Плата за кредит

Вкр110 = 0,113442952 =1344295 грн/рік;

Вкр35 = 0,18914802 = 891480 грн/рік.

Грошові витрати за варіантами дорівнюють

Вгр = Вкр + Век + Вен ,

Вгр110 =1344295+ 220416 + 397146 =1961857 грн/рік;

Вгр35 = 891480 +133624+ 2086323= 3111427 грн/рік.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
57
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Прибуток від передачі електроенергії становить

П = Вw − Вгр ,

П110 = 27429354−1961857 = 25467497 грн/рік;

П35 = 27429354−3111427 = 24317927 грн/рік.

Приведені витрати становлять

Впр = Вкр + Вам + Век + Вен ,

Впр110 =1344295+ 387060 + 220416 + 397146 = 2348917 грн/рік;

Впр35 = 891480 + 231590 +133624 + 2086323 = 3340017 грн/рік.

Висновок. Проведений аналіз техніко-економічних параметрів
підтверджує, що живлення підприємства від мережі з напругою 110 кВ є
найбільш доцільним рішенням. Такий варіант забезпечує зменшення річних
приведених витрат, оптимальне завантаження трансформаторів та нижчі
втрати електроенергії. У порівнянні з системою на 35 кВ, мережа 110 кВ
демонструє вищий рівень прибутковості та створює умови для стабільної
роботи підприємства у довгостроковій перспективі.
Вибір високої напруги узгоджується з сучасними тенденціями розвитку
промислових енергетичних систем, де пріоритетом є надійність,
економічність та можливість масштабування виробництва. Це рішення
дозволяє не лише задовольнити поточні потреби підприємства, але й
забезпечити резерв для майбутнього розширення без необхідності суттєвої
реконструкції мережі.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
58
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

11 ОХОРОНА ПРАЦІ

11.1 Аналіз небезпек та шкідливостей, що впливають на
дослідника при роботі в науково-технічній лабораторії

В даному розділі кваліфікаційної роботи проводиться дослідження
різноманітних факторів, які впливають на стан здоров’я дослідників, які
працюють в науково-технічній лабораторії.
При проведенні таких досліджень необхідно опрацювати значну
кількість теоретичного матеріалу, розробити необхідну документацію та
використати програмне забезпечення. Виконання цих робіт можливе лише
при застосуванні комп’ютерної техніки. Результати, які отримані під час
досліджень даної тематики теж підлягають подальшій обробці програмним
забезпеченням за допомогою комп’ютера. Тому виникає потреба в
забезпеченні безпечної та продуктивної організації праці інженера-
дослідника при роботі за комп’ютером.
За рівнем фізичного навантаження таку роботу необхідно віднести до
категорії І а, тобто робота яка виконується сидячі та не потребує фізичного
навантаження.
Роботи проводяться в приміщенні, яке має наступні геометричні
розміри: довжина – 20 м, ширина – 11 м, висота стелі – 5 м. Відповідно
площа всього приміщення складає 220 м2, а об’єм становить 1100 м3. Тому на
одного працюючого припадає 44 м2, що відповідає вимогам ДБН В.2.2.28-
2010 та НПАОП 0.00-7.15-18, відповідно до яких площа, яка припадає на
одне робоче місце, яке обладнане ПК, повинна складати не менше 6 м2, а
об’єм - не меншим ніж 20 м3. У даному приміщенні і обладнані окремі місця
для проведення прикладних досліджень.
Серед багатьох чинників зовнішнього середовища, що впливають на
організм людини під час праці, світло займає одне з перших місць. Світло
має властивість впливати не лише на органи зору, а й на діяльність організму
в цілому, тому при діяльності втомлюваність очей, в основному, залежить від
напруженості процесів, що супроводжують зорове сприйняття. При поганому
освітленні у людини перенапружуються органи зору, що призводить до
швидкого втомлення. А це в свою чергу може призвести до помилкових дій
під час роботи і навіть до нещасного випадку.
Робоче приміщення згідно з нормами проектування ДБН В.2.5-28-2018
«Природне та штучне освітлення» має природне та штучне освітлення.
Природне освітлення приміщення здійснюється через чотири вікна, які
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
59
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

зорієнтовані на захід. Розміри кожного вікна складають 1,23 м. Робоче місце
розташоване таким чином, що усі чотири вікна знаходяться перед робочим
місцем працюючого. За рахунок цього забезпечене мінімальне потрапляння
прямих сонячних промінів на екран монітора, які б спричиняли би відбиття
світла від екрану. При цьому у полі зору працюючого забезпечується
оптимальне співвідношення яскравості робочих та навколишніх поверхонь.
Під час роботи працівник в більшості випадків працює з даними, які
виводяться програмним забезпеченням (з розрахунками на екрані монітора).
Тобто найменшим об’єктом розрізнення виступає «крапка» на екрані
монітора (в текстових редакторах та математичних прикладних програмах це
текст чорного кольору на білому фоні). Найменший об’єкт розрізнення – 0,25
мм, що відповідає дуже високому ступеню точності зорової праці. Розряд
зорової праці – II, підрозряд – Г. Контраст об’єкту розрізнення з фоном -
великий. Для даного типу зорової праці нормативне значення КПО згідно
норм освітлення ДБН В.2.5-28-2018 дорівнює 1,8%. Робоче місце
розташовано на відстані 2 м від вікна і в цій точці значення КПО складає 24-
26%, що задовольняє нормам. Тому рівень природного освітлення можна
вважати достатнім.
Для темного часу доби в приміщенні передбачене штучне освітлення.
Штучне освітлення також передбачається у всіх виробничих та побутових
приміщеннях, якщо недостатньо природного світла. При організації
штучного освітлення необхідно забезпечити сприятливі гігієнічні умови для
зорової роботи і одночасно враховувати економічні показники. При
штучному освітленні нормується величина освітленості в люксах (Лк), яка
вибирається в залежності від характеристик зорової праці з урахуванням
найменшого розміру об'єкта розрізнення, фону, контрасту об'єкта
розрізнення з фоном.
Приміщення обладнане двадцятьма світильниками денного світла типу
ЛСП02-2х58-001, які розташовані симетрично та рівновіддалено від стін.
Відповідно до ДБН В.2.5-28-2018 для даного типу зорової праці необхідна
величина штучного загального освітлення складає 400 лк. Фактичне значення
даного параметра складає більше 400 Лк. Отже, рівень штучного освітлення
на робочому місці є достатнім.
Важливе значення має мікроклімат робочого приміщення, так як він
безпосередньо впливає на здоров’я та самопочуття працівника. До важливих
мікрокліматичних умов можна віднести такі параметри, як температура,
відносна вологість, швидкість руху повітря в робочій зоні. Згідно з ДСН
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
60
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

3.3.6.042-99 «Повітря робочої зони», що регламентує параметри мікроклімату
виробничих приміщень, нормативні значення основних факторів
мікроклімату наступні:
1. Температура повітря: в холодний період року – 22 - 24 °С (допустима
– 21 - 25 °С); в теплий період року – 23 - 25 °С (допустима – 22 - 28 °С).
2. Вологість повітря: в холодний період року – 40 - 60 %; в теплий
період року – 40 -60 %.
3. Швидкість руху повітря: в холодний період року – 0,1 м/с
(допустима – не більша ніж 0,1 м/с); в теплий період року – 0,1 м/с
(допустима – 0,1 - 0,2 м/с).
Фактичні значення параметрів мікроклімату становлять:
1. Температура повітря: в холодний період року – 16 - 17 °С; в теплий
період року – 23 - 24 °С.
2. Вологість повітря: в холодний період року – 45 - 47 %; в теплий
період року – 50 - 55 %.
3. Швидкість руху повітря: в холодний період року – 0,1 м/с; в теплий
період року – 0,12 м/с.
З наведених даних видно, що фактичне значення вологості повітря та
швидкості руху повітря відповідають нормативним значенням параметрів.
Значення температури повітря в холодний період року є нижчим за
нормативне значення, отже, необхідно провести модернізацію системи
опалення у даному приміщенні.
Шум також являється одним з важливих факторів виробничого
середовища, який може негативно впливати на працівника. Шум може
послаблювати увагу, посилювати розвиток втоми, сповільнює реакцію
людини на небезпеку. Внаслідок цього знижується працездатність та
підвищується імовірність нещасних випадків.
В даному приміщенні головним джерелом шуму є вентилятор
охолодження джерела живлення системного блоку та вентилятори
встановленні для охолодження елементів блоку. Так як всі вентилятори
розташовані всередині системного блоку, то шум, який видає блок не
перевищує нормативне значення еквівалентного рівня шуму, яке згідно
вимог ДСН 3.3.6.037-99 «Санітарні норми рівнів шуму на робочих місцях»
становить 50 дБА.
Головним джерелом електромагнітного випромінювання в приміщенні
є монітор та системний блок. Рівні електромагнітного випромінювання на
робочому місці повністю відповідають вимогам ДСН 3.3.6.096-2002.
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
61
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

В даному приміщенні використовується мережа живлення змінного
струму, електропроводка якої є прихованого типу та виконана мідним дротом
ВВГнг 3*2.5 мм2. Таке виконання проводки запобігає виникненню та
поширенню пожежі внаслідок можливого короткого замкнення в проводці, та
можливому враженню працівника струмом. Обладнання, а саме системні
блоки та монітори, встановлене в кабінеті, живиться напругою 230 В і
споживає потужність менше ніж 2700 Вт. Оскільки ПК та має металевий
корпус, то згідно ДСТУ Б В.2.5-82:2016 в приміщенні передбачена
магістраль захисного заземлення, яка забезпечує захист людини від ураження
електричним струмом.
З категорією пожежонебезпеки згідно ДСТУ Б В.1.1-36:2016, дане
приміщення відноситься до типу В (горючі та важкогорючі рідини, тверді
горючі та важкогорючі речовини і матеріали, речовини та матеріали, здатні
при взаємодії з водою, киснем повітря або одне з одним лише горіти, за
умови, що приміщення, в яких вони знаходяться не належать до категорій А
чи Б). Стіни приміщення виготовлені з цегли, оштукатурені та пофарбовані
водоемульсійною фарбою. Стеля виготовлена методом перекриття
приміщення залізобетонними плитами, а підлога з кахельної плитки. Всі
матеріали застосовані для будівництва приміщення повністю дозволені для
оздоблення приміщень органами державного санітарно-епідеміологічного
нагляду.
Приміщення оснащено системою автоматичної пожежної сигналізації
відповідно до вимог ДБН В.2.5-56-2014. Але теплові пожежні оповісники, які
входять до складу системи, морально та технічно застарілі. Тому необхідно
модернізувати систему пожежної сигналізації, використавши більш сучасні
пожежні оповісники. Також в приміщенні знаходяться три переносних
вуглекислотних вогнегасника ВВК-5, які використовуються для гасіння
легкозаймистих та горючих рідин, твердих горючих речовин та матеріалів,
електропроводок, що знаходяться під напругою до 1000 В, що відповідає
НАПБ А.01.001-2014 «Правила пожежної безпеки в Україні» згідно яких на
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

кожні 20 кв. м площі приміщення повинно припадати два вогнегасника, маса
кожного не повинна перевищувати 20 кг.
Для забезпечення проведення швидкої та організованої евакуації
персоналу на випадок виникнення пожежі в будівлі передбачений план
евакуації, розміщений на стіні з вільним доступом до нього.
На працездатність інженера окрім зовнішніх факторів виробничого
середовища також впливає безпосередня організація робочого місця. Отже
робочий стіл має такі розміри: висота – 710 мм, ширина – 510 мм, довжина –
1100 мм. Відповідно стілець має такі розміри: висота – 400 мм, ширина – 400
мм. Відстань від екрана до ока складає 800 мм при розмірі екрану по
діагоналі 24", а клавіатура розміщена на поверхні столу на відстані 200 мм
від працюючого. Кут огляду 30о. Конструкція робочого місця робітника
забезпечує підтримання оптимальної робочої пози з такими ергономічними
характеристиками: ступні ніг - на підлозі; стегна - в горизонтальній площині;
передпліччя - вертикально; лікті - під кутом 70 – 90° до вертикальної
площини; зап'ястя зігнуті під кутом не більше 20° відносно горизонтальної
площини та нахил голови -15 - 20° відносно вертикальної площини. Отже,
організація робочого місця повністю задовольняє ергономічним вимогам
ДСТУ 8604:2015 «Дизайн і ергономіка. Робоче місце для виконання робіт у
положенні сидячи. Загальні ергономічні вимоги».
Важливим фактором для підвищення продуктивності праці та
запобіганню виснаження організму являється правильна організація її
режиму. Отже, при організації праці, яка пов’язана з роботою за
комп’ютером та іншими приладами, для збереження здоров’я працюючого,
запобігання виникненню професійних захворювань та підтримки
працездатності на належному рівні повинні бути передбаченні перерви для
відпочинку.
Після проведення детального аналізу приміщення та безпосередньо
робочого місця можна зробити висновок, що всі фактори виробничого
середовища, окрім застарілої системи пожежної сигналізації, відповідають
своїм нормативним значенням. Тому необхідно провести модернізацію
системи пожежної сигналізації, щоб забезпечити безпеку персоналу у
випадку виникнення пожежі в установі.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

11.2 Модернізація системи пожежної сигналізації в лабораторії

Пожежна безпека є одним із ключових аспектів забезпечення безпеки
людини та збереження матеріальних цінностей. За статистичними даними,
своєчасне виявлення осередку займання дозволяє скоротити матеріальні
втрати від пожеж на 60–80 % та суттєво знизити ризик для людського життя.
Відповідно, системи пожежної сигналізації посідають центральне місце серед
засобів протипожежного захисту.
Стрімкий розвиток мікроелектроніки, цифрових технологій та
інтернету речей (IoT) зумовив якісне оновлення систем пожежної
сигналізації протягом останніх двох десятиліть. Сучасні СПС є складними
програмно-апаратними комплексами, що здатні не лише фіксувати факт
займання, але й аналізувати стан середовища в режимі реального часу,
диференціювати хибні спрацювання та інтегруватися з іншими інженерними
системами будівлі. Метою цього дослідження є систематизація знань про
класифікацію, структурну організацію та принцип дії сучасних систем
пожежної сигналізації.
Системи пожежної сигналізації класифікуються за кількома основними
критеріями, що відображають їхні конструктивні та функціональні
особливості.
За топологією з'єднань виділяють такі типи СПС:
– порогові (неадресні) системи – найпростіші за будовою, у яких усі
сповіщувачі на одній шлейфній лінії підключені паралельно; контрольна
панель фіксує лише факт спрацювання без ідентифікації конкретного
пристрою;
– адресні системи – кожен сповіщувач має унікальну адресу, що
дозволяє точно визначити місце виникнення загрози та суттєво спрощує
технічне обслуговування;
– адресно-аналогові системи – найбільш досконалий тип, в якому
сповіщувачі безперервно передають аналогові значення вимірюваних
параметрів на центральний процесор; інтелектуальна обробка даних
мінімізує кількість хибних тривог.
За фізичним принципом виявлення пожежні сповіщувачі поділяються
на:
– теплові – реагують на підвищення температури понад граничне
значення або на швидкість її зростання;
– димові (оптичні та іонізаційні) – фіксують наявність продуктів
горіння в повітрі шляхом вимірювання розсіювання або поглинання світла,
або зміни іонізаційного струму;
– полум'яні – реагують на інфрачервоне або ультрафіолетове
випромінювання відкритого вогню;
– комбіновані (мультисенсорні) – інтегрують декілька принципів
виявлення для підвищення достовірності визначення пожежі.
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
64
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Окрему категорію становлять бездротові системи пожежної
сигналізації, в яких зв'язок між сповіщувачами та панеллю управління
здійснюється по радіоканалу. Застосування таких систем є доцільним при
реконструкції будівель, де прокладання кабельних мереж є технічно
складним або економічно невигідним.
Незалежно від типу та складності, будь-яка система пожежної
сигналізації включає три функціональних рівні: рівень польових пристроїв,
рівень управління та рівень оповіщення й виконавчих механізмів.
Рівень польових пристроїв включає:
– автоматичні пожежні сповіщувачі – основний елемент виявлення, що
здійснює постійний моніторинг стану середовища;
– ручні сповіщувачі (кнопки пожежної тривоги) – дозволяють людині
ініціювати сигнал тривоги при візуальному виявленні загрози;
– модулі вводу-виводу – забезпечують взаємодію з виконавчими
пристроями та суміжними системами.
Рівень управління представлений приймально-контрольним пристроєм
(ПКП) або контрольною панеллю – центральним елементом системи. ПКП
виконує такі функції: постійний опит сповіщувачів та аналіз їхнього стану,
прийняття рішення про формування сигналу «Пожежа» або «Несправність»,
керування виконавчими пристроями, реєстрація подій у внутрішньому
журналі, а також забезпечення людино-машинного інтерфейсу для
операторів системи.
Рівень оповіщення та виконавчих механізмів охоплює звукові та
світлові сповіщувачі, мовні системи оповіщення, пристрої управління
евакуацією, а також блоки зв'язку з автоматичними системами
пожежогасіння та диспетчерськими службами.
Обов'язковим елементом структури є резервне джерело живлення
(акумуляторна батарея), що забезпечує безперебійну роботу СПС у разі
відключення основного електропостачання. Відповідно до нормативних
вимог, резервне живлення має забезпечувати функціонування системи
протягом не менше 24 годин у черговому режимі та 30 хвилин у режимі
тривоги.
Функціонування СПС базується на циклічному опиті первинних
перетворювачів та обробці отриманих даних відповідно до заданих
алгоритмів. Розглянемо принцип дії на прикладі адресно-аналогової системи
як найбільш репрезентативного типу.
У черговому режимі контрольна панель з визначеною частотою (як
правило, кілька разів на секунду) послідовно опитує кожен сповіщувач у
кільцевій шлейфній лінії. Сповіщувач у відповідь передає оцифрований
аналоговий сигнал – числове значення вимірюваного фізичного параметра
(концентрація диму, температура тощо). Панель порівнює отримані значення
з нормативними діапазонами та відстежує динаміку їх зміни.
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

При перевищенні попереднього порогу спрацювання система
переходить у режим «Увага» (Pre-Alarm): на ПКП відображається адреса
відповідного сповіщувача, проводиться автоматична перевірка сусідніх
пристроїв для верифікації загрози. Цей механізм дозволяє суттєво знизити
кількість хибних тривог, спричинених тимчасовими факторами (пилом,
парою, вологою).
При підтвердженні загрози (перевищення основного порогу або
спрацювання декількох суміжних сповіщувачів) система переходить у режим
«Пожежа». Автоматично активуються сповіщувачі та евакуаційне
освітлення, надсилається сигнал на пульт централізованого спостереження
охоронної організації або пожежної частини, ініціюється взаємодія з
системами автоматичного пожежогасіння, а також здійснюється керування
інженерними системами будівлі (відключення вентиляції, розблокування
евакуаційних виходів, зупинка ліфтів тощо).
Сучасні адресно-аналогові панелі використовують алгоритми штучного
інтелекту та нейромережеві методи обробки сигналів для розрізнення
характерних «підписів» справжньої пожежі та нешкідливих явищ. Крім того,
окремі виробники впроваджують функцію самокалібрування сповіщувачів:
система автоматично коригує порогові значення з урахуванням поступового
забруднення вимірювальних камер, що дозволяє підтримувати стабільну
чутливість протягом усього терміну служби приладу.
Проведений аналіз дозволяє зробити такі узагальнення. По-перше,
сучасні системи пожежної сигналізації є складними інтелектуальними
комплексами, що далеко вийшли за межі простої функції виявлення
займання. По-друге, адресно-аналогові технології є на сьогодні найбільш
ефективним рішенням для середніх та великих об'єктів завдяки точності
локалізації, мінімізації хибних тривог та розширеним можливостям
діагностики.
По-третє, інтеграція СПС з іншими підсистемами «розумної будівлі»
(HVAC, системи контролю доступу, відеоспостереження) стає стандартною
вимогою для сучасних об'єктів нерухомості. По-четверте, перспективний
напрям розвитку галузі пов'язаний з впровадженням хмарних технологій,
IoT-архітектур та методів машинного навчання, що дозволить реалізувати
предиктивну аналітику та перейти від реагування на пожежу до її
прогнозування.
Зі всього різноманіття існуючих сучасних систем пожежної сигналізації
в приміщенні лабораторії пропонується використати систему на базі
приймально-контрольного пожежного приладу «Варта-1/8», який
призначений для організації пожежної сигналізації і автоматики.
Прилад дозволяє підключати 8 шлейфових з’єднань (ШЗ). Прилад
забезпечує прийом і відображення інформації від всіх типів оповісників з
подальшою передачею сигналу на виконавчі пристрої і/або спеціалізовані
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
66
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

станції моніторингу об'єкту. Кожен шлейф приладу може працювати
відповідно одному з трьох алгоритмів.

Рисунок 11.1 - Приймально-контрольний пожежний прилад «Варта-1/8»

«Пож.1». Прилад переходить в режим «Увага» при спрацьовуванні
одного автоматичного оповісника в шлейфі і в режим «Пожежа» при
спрацьовуванні двох і більше автоматичних оповісників або ручного
пожежного оповісника.
«Пож.2». При спрацьовуванні будь-якого оповісника прилад
переходить в режим «Увага», проводиться скидання шлейфу і повторне
опитування його стану. У разі повторного спрацьовування детектора
протягом встановленого проміжку часу, прилад переходить в режим
«Пожежа». Якщо за встановлений проміжок часу не спрацював жоден
оповісник, пристрій повертається в черговий режим. Такий алгоритм
забезпечує ефективний і надійний захист від помилкового спрацьовування
при впливу інтенсивних перешкод. Однак його не можна використовувати в
шлейфах з ручними пожежними оповісниками.
«Логічний». Дозволяє контролювати зміна стану шлейфу без переходу
приладу в тривожний стан. Використовується для контролю стану
технологічного устаткування, блокувань і т.п. При необхідності можна
запрограмувати формування сигналу «Тривога» при зміні стану шлейфу. У
цьому випадку прилад можна використовувати в системах техногенного
захисту.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
67
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

До відмітних особливостей шлейфу також можна віднести автоматичну
адаптацію під струм шлейфу. Користувачеві потрібно тільки один раз дати
команду «Запам'ятати рівень норми в ШС» після підключення шлейфу. Далі
прилад сам, один раз за годину перевіряє середнє значення зміни струму в
шлейфі, якщо значення не виходить за допустимий діапазон, тоді
автоматично норма струму перезаписується в енергонезалежній пам'яті.
Прилад забезпечує можливість простого програмування умов
включення будь-якого з вихідних ключів на будь-яку зміну стану вхідних
шлейфів або внутрішнього стану приладу або їх комбінації з логічним
умовами.
Технічні характеристики:
− габаритні розміри - 360х260х80 мм, вага до 2 кг;
− вісім шлейфів сигналізації, живлення 24 В;
− сім програмованих виходів;
− програмна зміна установок роботи з клавіатури або комп'ютерної
програми;
− незалежний журнал на 3900 подій;
− вбудований комунікатор (призначений для автоматичної передачі
кодованих повідомлень на ПЦН по телефонній мережі);
− навантажувальна здатність шлейфу - 32 оповісника;
− протоколи, що підтримуються: Contact ID, Ademco Express, Franklin,
Radionics.
Зручний користувальницький інтерфейс і наочне уявлення дозволяють
швидко і просто налаштувати прилад. Має додаткові функції збереження,
відкриття і друку. Також доступні розширені установки приладу.
В якості пожежного оповісника пропонується використати оповісник
пожежний димовий оптичний точковий автономний СПД-3.4.
Оповісник призначений для виявлення загорянь, що супроводжуються
появою диму і видачі звукових і світлових сигналів оповіщення про пожежу.
Оповісник працює в автономному режимі і живиться від батареї типу
DURACELL MN1604 6LR61 або аналогічної напругою 9В. Оповісник може
експлуатуватися в двох варіантах, або автономно або в автономній системі
пожежної сигналізації, коли кілька автономних оповісників за допомогою
двохпровідної лінії об'єднуються в групи, при цьому можлива організація
колективного пожежної захисту декількох приміщень.
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
68
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Рисунок 11.2 - Оповісник пожежний димовий оптичний точковий
автономний СПД-3.4

Технічні характеристики пожежного оповісника СПД-3.4:
- чутливість - 0,05-0,2 дБ/м;
- напруга живлення - 7,0-9,0 В;
- рівень гучності звукового сигналу на відстані 1 м від оповісника - 85 дБ;
- максимальна кількість оповісників в групі – 40 шт;
- площа, що захищається одним оповісником - не менше 50 м2;
- ступінь захисту оболонки оповісника - IP40;
- габаритні розміри - Ø100×48 мм;
- маса - 0,2 кг;
- діапазон робочих температур - -10 ... + 55°С;
- середній термін служби - не менше 10 років.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
69
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. ПРАВИЛА УЛАШТУВАННЯ ЕЛЕКТРОУСТАНОВОК.
Міненерговугілля УКРАЇНИ. Видання офіційне. Київ 2017. 617 с. Режим
доступу до ресурсу: https://art-energetyka.com.ua.
2. ДСТУ EN 50160:2014 (ЕN 50160:2010, IDТ) Національний
стандарт України. Характеристики напруги електропостачання в
електричних мережах загальної призначеності.
3. ДСТУ-Н Б В.2.5-80:2015. Настанова з проектування систем
електропостачання промислових підприємств. Київ. Мінрегіон. 2016.
4. СОУ-Н ЕЕ 20.178:2008. Схеми принципові електричні
розподільчих установок напругою від 6 кВ до 750 кВ електричних
підстанцій. Настанова.
5. СОУ-Н ЕЕ 40.1-00100227-101:2014 Норми технологічного
проектування енергетичних систем і електричних мереж 35 кВ і вище.
6. Методичні рекомендації до підготовки випускної роботи
бакалавра для здобувачів освітнього ступеня бакалавр спеціальності 141
«Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» усіх форм навчання
[Електронний ресурс] / [Упоряд. : Ситник О.О., Яценко І.В., Ключка К. М.,
Самойлик О.В.] ; М-во освіти і науки України, Черкас. держ. технол. ун-т. –
Черкаси : ЧДТУ, 2022. – 98 с. – Назва з титульного екрана.
7. «Системи електропостачання промислового підприємства
(елементи дипломного проєктування);: навч.посіб. / [Ситник О.О., Самойлик
О.В., Семко І.Б., Ткаченко В.Ф. ]. – Черкаси : ЧДТУ, 2023. – 180 с.
8. Шестеренко В.С. Системи електроспоживання та
електропостачання промислових підприємств. Підручник. – Вінниця: Нова
Книга, 2004. – 656 с.
9. Бурбело, М. Й. Системи електропостачання. Елементи теорії та
приклади розрахунків : навчальний посібник / М. Й. Бурбело, О. О. Бірюков,
Л. М. Мельничук – Вінниця : ВНТУ, 2011. – 204 с.
10. ДСТУ IEC 60909-0:2007 Струми короткого замикання у
трифазних системах змінного струму. Частина 0. Обчислення сили струму
(IEC 60909-0:2001, ITD).
11. Перехідні процеси в системах електропостачання: Підручник для
вузів. / Г.Г. Півняк, В.М. Винославський, А.Я. Рибалко, Л.І. Несен. –
Дніпропетровськ, 2002. – 597 с.
Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
70
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

12. Маліновський А.А., Хохулін Б.К. Основи електроенергетики та
електропостачання: підручник. Львів: В-во національного університету
«Львівська політехніка», 2009. 436 с.
13. Шкрабець Ф.П. Електропостачання: навч. посіб. М-во освіти і
науки України, Нац. Гірн. ун-т. Дніпропетровськ: НГУ, 2015. 540 с.
14. Електрообладнання енергетичних установок.[Електронний ресурс]:
навіч. Посібник/ М.І. Погожих, А.О. Пак, О.Г. Дьяков, М.А. Чеканов. –
Електрон. Дані. – ХДУХТ, 2019. Режим доступу:
https://elib.hduht.edu.ua/bitstream/123456789/4500/1/2019.1_%D0%BF%D0%BE
%D0%B7.85.pdf.
15. Посібник з дисципліни «Споживачі електричної енергії» частина
1 «Електричне освітлення». Черкаський державний технологічний
університет. – Черкаси: ЧДТУ, 2014. Соловей О.І., Ситник О.О., Самойлик
О.В., Семко І.Б., Курбака Г.В., Борисова Н.І.

Арк.
ЧДТУ А1 23214 94/03-03 ПЗ 3
71
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Репозиторій ЧДТУ