Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10091
Title: Електропостачання заводу з виготовлення кар'єрних машин та техніки для підземних робіт
Authors: Самойлик, Олександр Васильович
ПАНЧЕНКО, Святослав Володимирович
Keywords: електропостачання підприємства;вибір напруги живильної мереж
Issue Date: Jun-2026
Abstract: В даній випускній кваліфікаційній роботі бакалавра детально розглянуті питання проектування електропостачання підприємства з виготовлення кар'єрних машин та техніки для підземних робіт. 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 провадження енергозберігаючих технологій в процес магнетронного нанесення покриттів. В економічному розділі пояснювальної записки розглянуто питання додаткових втрати в системах електропостачання при зниженні якості електричної енергії. В розділі з охорони праці розроблено способи захисту працівників від ураження електричним струмом
URI: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10091
Appears in Collections:141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (Електротехнічні системи електроспоживання)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Панченко.pdf
  Restricted Access
5.06 MBAdobe PDFView/Open Request a copy


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

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   22323  94/03-03 
 
на тему: 
«Електропостачання заводу з виготовлення кар'єрних машин та 
техніки для підземних робіт» 
 (назва теми згідно з наказом) 
 
Виконав: здобувач вищої освіти 4 курсу, 
групи ЕСЕ – 22 
Спеціальності: 
141 «Електроенергетика, електротехніка та            
електромеханіка» 
(шифр і назва спеціальності) 
 
 
                                         ПАНЧЕНКО Святослав Володимирович 
(прізвище, ім’я, по батькові здобувача вищої освіти) 
 
Керівник ____________  Олександр  САМОЙЛИК 
(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 
 
ПАНЧЕНКО Святослав Володимирович 
 (прізвище, ім’я, по батькові здобувача вищої освіти) 
1. Тема кваліфікаційної роботи  
«Електропостачання заводу з виготовлення кар'єрних машин та техніки для 
підземних робіт» 
 
Керівник кваліфікаційної роботи        САМОЙЛИК  Олександр Васильович, 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 – 
1087,6 кВт; 4. Потужність КЗ на шинах енергосистеми – 1600 МВА; 5. Розміри цеху – 
62х48х10 м; 6. Кількість електроприймачів цеху – 49 шт; 7. Встановлена потужність силових 
електроприймачів цеху – 993,2 кВт; 8. Індивідуальне завдання – провадження 
енергозберігаючих технологій в процес  магнетронного нанесення покриттів; 9. Техніко-
економічні розрахунки – Додаткові втрати в системах електропостачання при зниженні 
якості електричної енергії; 10. Охорона праці – Способи захисту працівників від ураження 
електричним  струмом 
 
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 – провадження енергозберігаючих технологій в процес  
магнетронного нанесення покриттів 
10 Техніко-економічні розрахунки – Додаткові втрати в системах електропостачання при 
зниженні якості електричної енергії 
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   ________________        Святослав ПАНЧЕНКО  
 (підпис)                                         (Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ) 
Керівник кваліфікаційної роботи          ________________          Олександр САМОЙЛИК. 
                                                                                                                          (підпис)                                   (Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ) 
 
 
ЗМІСТ 
 
1 УМОВИ ПРОЕКТУВАННЯ……………………………………… 6 
 1.1 Характеристика об’єкта проектування……………………. 6 
1.2 Характеристика споживачів електричної енергії цеху  засобів  
 
механізації …………………………………..….…. 7 
1.3 Характеристика цехів об’єкту, особливості їх 
 7 
електропостачання  ……………………………………..…... 
 1.4 Характеристика джерела живлення……………………….. 8 
2 РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ…………… 10 
2.1 Розрахунок цехових навантажень від силових  
 
електроприймачів………….……………………………….. 10 
2.2 Особливості визначення розрахункових електричних  
 
навантажень від однофазних електроприймачів ................  16 
2.3 Визначення розрахункових електричних навантажень від  
 
освітлювальних систем…………………………………….. 17 
2.4 Розрахунок електричних навантажень на шинах 0,4 кВ  
 
цехової підстанції……………………………….................. 18 
2.5 Визначення електричних навантажень на вищих рівнях  
 
системи електропостачання……………………………….. 19 
2.6 Картограма та положення центру електричних  
 навантажень цеху та підприємства. Вибір місця  
розташування трансформаторних підстанцій……………. 21 
2.6.1 Центр електричних навантажень підприємства і  
  цеху…………………………………………………... 21 
2.6.2 Картограма електричних навантажень  
  підприємства…………………………………..…….. 24 
2.6.3 Вибір місця розташування ГПП, ТП 
  24 
(КТП)……….. 
ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ СХЕМИ ЖИВЛЕННЯ  
3 
ПІДПРИЄМСТВА. РОЗРАХУНОК ЖИВЛЯЧОЇ МЕРЕЖІ……. 26 
3.1 Вибір і обґрунтування схеми живлення  
 
підприємства……………………………………….............. 26 
 3.2 Розрахунок перерізу живлячої мережі……………………. 28 
 3.3 Визначення втрат напруги від системи до ГПП ………… 29 
 
 
     
     ЧДТУ   А1   22323   94/03-03   ПЗ 
Змн. Арк. № докум Підпись Дата 
. 
Розроб. Панченко С.В.   Літ. Арк. Аркушів 
Перевір. Самойлик О.В.   Електропостачання заводу з    3 100 
    виготовлення кар'єрних машин та 
Н. Контр. Ключка К.М.   техніки для підземних робіт ФЕТАМ, гр. ЕСЕ-22 
Затверд. Ткаченко В.Ф.   
 
 
4 ВИБІР ТРАНСФОРМАТОРІВ І ЗАСОБІВ КОМПЕНСАЦІЇ  
РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ…………………………………... 31 
 4.1 Вибір трансформаторів ГПП …………………………… 31 
 4.2 Вибір числа та потужності цехових трансформаторів з  
врахуванням компенсації реактивної потужності…….. 33 
 4.3 Компенсації реактивної потужності на підприємстві…. 35 
5 ВИБІР СХЕМИ ВНУТРІШНЬОЗАВОДСЬКОГО  
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ НАПРУГОЮ 10 кВ……………...…. 37 
 5.1 Вибір і обґрунтування схеми і конструкції  
внутрішньозаводської мережі………………………...…. 37 
 5.2 Розрахунок перерізу розподільчих мереж……………… 37 
6 6 РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ   
В МЕРЕЖАХ ВИЩЕ 1000 В……………………………………... 41 
 6.1 Вихідні дані для розрахунків…………………………… 41 
 6.2 Розрахунок струмів  трифазного короткого замикання  
в характерних точках…………………………………….. 43 
 6.3 Розрахунок струму однофазного короткого замикання  
в мережі 110 кВ………………………………………….. 46 
7 ВИБІР ТИПУ ТРАНСФОРМАТОРНОЇ ПІДСТАНЦІЇ ДЛЯ  
ГПП. ВИБІР ВИСОКОВОЛЬТНОЇ АПАРАТУРИ ПЕРЕВІРКА  
КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ…………………………………………..….. 49 
 7.1 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП……. 49 
 7.2 Вибір високовольтних апаратів РУВН……………..….. 49 
 7.3 Вибір апаратів розподільчої установки РУНН…………  50 
 7.4 Вибір трансформаторів струму………………………… 52 
 7.5 Вибір трансформаторів напруги……………………….. 53 
 7.6 Перевірка кабелів на термічну стійкість……………….. 87 
8 РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ   
ЦЕХУ……………………………………………………………… 55 
 8.1 Вибір схеми і конструкції системи електропостачання  
цеху………………………………………………………. 55 
 8.2 Розрахунок внутрішньоцехових освітлювальних  
систем…………………………………………………….. 55 
  8.2.1  Загальні відомості………………………………... 55 
  8.2.2 Розрахунок освітленості…………………………. 55 
  8.2.3 Електропостачання освітлювальних установок... 57 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
4 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 8.3 Розрахунок цехової електричної мережі по умовам  
нагріву…………………………………………………… 58 
  8.3.1  Особливості розрахунку цехових електричних  
мереж……………………………………………… 58 
  8.3.2  Розрахунок електричної мережі напругою до  
1 кВ за умовами нагріву та захисту…………. 59 
  8.3.3  Розрахунок електричної мережі за втратами  
напруги …………………………………………… 61 
  8.3.4  Вибір низьковольтних комплектних установок  
НКУ……………………………………………….. 63 
 8.4 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі до  
1000 В……………………………………………………... 63 
  8.4.1  Розрахунок начального значення періодичної  
складової струму трифазного КЗ………………... 64 
 8.5 Захист цехових електричних мереж……………………. 68 
 8.7 Вибір типу, конструкції та компоновки  
трансформаторної підстанції…………………………… 69 
9 ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ – провадження  
енергозберігаючих технологій в процес  магнетронного  
нанесення покриттів………………………………………………. 70 
10 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ЕЛЕМЕНТІВ СЕП  
ПРОМИСЛОВОГО ПІДПРИЄМСТВА………………………….. 78 
11 ОХОРОНА ПРАЦІ……………………………………………….. 85 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………….. 99 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
5 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
1 УМОВИ ПРОЕКТУВАННЯ 
 
1.1 Характеристика об’єкта проектування 
 
Електропостачання заводу з виготовлення кар'єрних машин та техніки 
для підземних робіт здійснюється з  використанням сучасной існуючою 
нормативною документацією [1-5].  
Особливості заводу полягають у наступному. Виготовлення кар'єрної 
та підземної техніки кардинально відрізняється через умови їх експлуатації: 
величезних просторів та екстремальних навантажень у кар'єрах проти 
замкнутого простору та небезпечної атмосфери у шахтах. Головний акцент 
тут робиться на масштабованості та продуктивності, оскільки розміри машин 
практично не обмежені. Через величезні габарити (наприклад, самоскиди 
вантажопідйомністю 450 тонн) техніку часто виготовляють у вигляді 
окремих модулів. Остаточне складання відбувається прямо на місці 
експлуатації, тому що перевезти готову машину дорогами загального 
користування неможливо. Для рам і кузовів використовуються міцні леговані 
сталі, стійкі до ударних навантажень при падінні багатотонних брил породи. 
У виробництві важких самоскидів часто застосовують схему «дизель-
генератор-мотор-колесо». Це виключає складну трансмісію та підвищує 
надійність під час роботи на крутих ухилах. Габаритні обмеження: Машини 
мають низький профіль (присадкуватість) та малу ширину, щоб вписуватися 
у вузькі тунелі. Часто використовують зчленовану (шарнірну) раму для 
забезпечення мінімального радіусу розвороту. 
Вибухозахисне виконання: Всі вузли (двигуни, електроніка, 
освітлення) проектуються так, щоб виключити іскроутворення, яке може 
призвести до вибуху метану або вугільного пилу. 
Очищення вихлопу та електропривод: Оскільки вентиляція в шахтах 
обмежена, двигуни оснащуються багатоступеневими системами очищення 
газів. Тренд останнього часу – повний перехід на акумуляторну техніку  для 
унеможливлення викидів. 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
6 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
1.2 Характеристика споживачів електричної енергії цеху  засобів 
механізації 
 
Таблиця 1.1 – Відомості про електричні навантаження цеху 
 
Розміри цеху, електропостачання якого розглядається окремо, 
складають ABH = 486210 . В своєму складі цех має 3 тельфера.   
 
1.3 Характеристика цехів об’єкту, особливості їх 
електропостачання 
 
Електроустановки підприємства, електропостачання якого ми 
проектуємо, розміщені всередині будівель, тобто є закритими (внутрішніми). 
Відсутні як  запилені приміщення так і зі струмопровідним пилом.  
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
7 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
1.4 Характеристика джерела живлення 
 
Додатковими вихідними даними до розрахунку струмів КЗ є: 
– обрана номінальна напруга енергосистеми UC=110 кВ; 
– потужність КЗ на шинах районної підстанції SКЗ=1600 МВА ; 
– довжина повітряної лінії lПЛ= 45 км . 
Реактивна потужність від системи  Qек = 1720 квар.  
Рівень напруги на шинах підстанції підтримується в допустимих межах 
110 кВ  5 %, що дає змогу нормально працювати електрообладнанню. 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
8 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
        
 
Рисунок 1.1 – План цеху та розташування обладнання 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
9 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 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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   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
10 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Таблиця 2.1 – Значення коефіцієнта розрахункового навантаження Кр  
для різних Кв  в залежності від nе  для живлячих мереж напругою до 
1000 В 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
11 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Таблиця 2.2 – Значення коефіцієнта розрахункового навантаження Кр  
для різних Кв  в залежності від nе  на НН цехових трансформаторів і для 
магістральних шино проводів напругою до 1000 В 
 
 
п
Рроз цеху = Кр  Кв, цеху Рном = 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) 
 
Визначаємо номінальну групову потужність першої групи 
єлектроприймачів  (трубозгинальний верстат) Рном,1 . При цьому, так як 
електроприймачі згруповані таким чином, що мають однакову величину 
коефіцієнта використання Кв  та номінальну потужність, групова 
установлена (номінальна) активна потужність дорівнює [6, 7] 
 
n
Рном =pном . 
1
 
Рном1=  69,6  кВт  70кВт  кВт. 
 
   Кв  Рном,1= 0,869,6 =  55,7 кВт. 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
12 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
У графах 8 та 9 у підсумкової строки записуємо сумарні значення 
величин Кв Рном,  та Кв Рном,  tgφ , а саме: Кв Рном  та Кв Рном  tgφ . 
Визначаємо величину ефективної кількості електроприймачів nе  за 
спрощеним співвідношенням (2.5): 
 
2 1087,6
nе = = 25,3 . 
85,8
     
Для розрахунку групового середньовиваженого коефіцієнту 
використання по цеху в цілому використовуємо формулу (2.7) 
 
823,2
Кв, цеху = = 0,75 . 
1087,6
По графіку (рисунок 2.2)  
Кр, цеху = 1. 
 
За співвідношенням (2.8) знаходимо розрахункову активну потужність 
цеху 
 Рроз цеху =1,0 823,2 = 823,2кВт. 
 
Розрахункова реактивна потужність (графа 12) визначається наступним 
чином: 
– для живлячих мереж напругою до 1 кВ у залежності від nе : 
 
при nе 10  Qроз =1,1Кв Рном  tg ; 
 
Реактивна потужність силових електроприймачів напругою до 1 кВ по 
цеху визначається співвідношенням (2.9), тобто являє собою число 
підсумкової строки графи 9: 
 
Qроз цеху = 555,7квар. 
 
Повну розрахункова потужність Sроз  силових електроприймачів 
напругою до 1 кВ по цеху визначається формулою (2.10) 
 
S = (823,2)2
роз + (555,7)2 = 993,2  кВ∙А. 
 
Таким чином, нами виконано розрахунок повної потужності силових 
електроприймачів напругою до 1 кВ цеху.  
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
13 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
14 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
15 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
2.2 Особливості визначення розрахункових електричних 
навантажень від однофазних електроприймачів 
 
При кількості однофазних ЕП до трьох з достатньою для практичних цілей 
точністю умовна трифазна номінальна потужність Рном у  (кВт) визначається 
наступним чином [6, 7]:  
– при включенні ЕП на фазну напругу за формулою 
 
Рном, у = 3Рном.max ф   або  Рном, у = 3Sпасп  ТВ cosпасп , 
 
де Рном. max ф  – номінальна потужність максимально навантаженої фази, кВт; 
Sпасп  – паспортна потужність, кВ А ,  
ТВ  – відносна тривалість включення в долях одиниці. 
. 
Аналогічно визначаються середні однофазні навантаження для фаз b і 
с, знаходиться найбільш завантажена фаза по активної потужності, 
наприклад фаза с, а потім еквівалентне трифазне навантаження мережі від 
однофазних електроприймачів. 
 
Р  =  3Р(с)  і Q  =  3Q(c) . 
 
Таблиця 2.4 – Коефіцієнти зведення навантажень 
 
Однофазними електроприймачами в цеху є наступні установки:  
– індукційна піч ІПП-1; 
– індукційна піч ІПП-2; 
– індукційна піч ІПП-3; 
– індукційна піч ІПП-4; 
– електропіч ПЕ-1; 
– електропіч ПЕ -2; 
– електропіч ПЕ -3. 
Розрахуємо умовну трифазну номінальну потужність Pу . 
 
 
  
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
16 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Визначимо навантаження фаз, використовуючи відповідні коефіцієнти 
зведення навантажень з таблиці 2.4. 
 
P(a) = 6,77 кВт . 
 
P(b) = 6,61кВт . 
 
P(c) = 5,31кВт  
 
 
6,83
Кв(а)  = = 0,39 . 
6+ 4+8,5
+8,2
2
 
 
Повна умовна розрахункова потужність Sроз у  силових однофазних 
електроприймачів напругої до 1 кВ визначається формулою 
 
S = P2 2
роз у роз у +Qроз у , 
 
2 2
S 3 3
роз у = (15,8 10 ) + (25,8 10 ) = 30,3 кВ А . 
 
2.3 Визначення розрахункових електричних навантажень від 
освітлювальних систем 
 
Для знаходження питомої фактичної потужності ЕН освітлювальних 
установок (Рп. оc. ф )  використовуються слідуючи дані: тип світильника, 
коефіцієнт запасу кз , освітленість Еф , значення розрахункової висоти H, 
площа освітлювального приміщення S.  
На етапі визначення величини загальної розрахункової потужності 
цеху активну потужність освітлювальних установок Pmax оc . з достатньою 
точністю визначається співвідношенням:  
 
Pmax оc =S ,                                        (2.14) 
 
де S , – площа приміщення, м2 ; 
2
  – питома потужність освітлювальних установок, Вт / м . 
Реактивна потужність для газорозрядних ламп визначається 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
17 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
співвідношенням: 
 
Qmaxоc = Pmax оc  tg0 ,                                   (2.15) 
 
де tg0  – відповідно cos0  для кожного типу ламп. 
Використовуючи співвідношення (2.14 і 2.15), а також довідкові дані з 
[6, 7], визначимо активну  та реактивну потужності освітлювальних 
установок 
Pmax оc = 41,82976 =124400Вт, 
 
 Рроз, ос  =111960 Вт. 
 
Qроз, ос  =  Рроз, ос  tgφ , 
 
Qроз, ос = 22,4 квар. 
 
2.4 Розрахунок електричних навантажень на шинах 0,4 кВ 
цехової підстанції 
 
Так як однофазне навантаження має місце в окремому цеху, причому  воно 
незначне, його не враховуємо: 
 
Р0,4 цеху  =823,2 + 112  = 935,2 кВт , 
 
Q0,4 цеху  =   555,7 + 22,4 = 578,1квар . 
 
Одночасно розраховуємо приблизне навантаження на шинах цехової 
підстанції за виразом 
 
2 2
S ТП =  (Р0,4 цеху ) +  (Q0,4 цеху ) ,                        (2.16) 
 
2 2
S ТП = (935,2) +  (578,1) =1099,4 кВА. 
 
Дані розрахунків навантаження цехової підстанції SТП  за формулою 
(2.16) по усім цехам заносимо у таблицю 2.5. 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
18 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
2.5 Визначення електричних навантажень на вищих рівнях 
системи електропостачання 
 
Приблизну потужність Sпр  заводу (для нашого випадку вона дорівнює 
потужності на шина низької напруги SНН ГПП ) визначаємо за формулою  
 
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  (6191,3) + (3136,8) = 6250 кВА . 
 
Таким чином, нами з використанням нормативної методики, виконано 
розрахунок електричних навантажень по заводу, а приблизна розрахункова 
потужність має значення SНН ГПП= 5008,6 кВА  (таблиця 2.5). 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
19 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
20 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 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 підприємства. 
Теоретичний центр електричних навантажень (ЦЕН) визначаємо як 
точку з координатами [6, 14] 
 
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
 
Дані, необхідні для розрахунку координат ЦЕН згідно виразів заносимо 
у відповідні графи таблиці 2.6.  
Визначаємо координати ЦЕН по формулам (2.18 – 2.19): 
 
1036001,4
ХЦЕН підпр  =  = 197,3 м , 
6191,3
 
1222517,5
YЦЕН підпр=    =  152,5 м . 
6191,3
 
Центр електричних навантажень цеху. 
Координати обчислюємо ЦЕН за співвідношенням:  
– для активної потужності: 
 
п
Рроз х
i i
Х = i=1
ЦЕН цеху(Р) ,                               (2.20) 
п
Рроз i
i=1
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
21 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
п
Рроз у
i i
У i=1
ЦЕН цеху(Р) = ;                              (2.21) 
п
Рроз i
i=1
 
– для реактивної потужності: 
п
Qроз х
i i
Х i=1
ЦЕН цеху(Q) = , 
п
Qроз i
i=1
 
п
Qроз у
i i
У = i=1
ЦЕН цеху(Q) , 
п
Qроз i
i=1
 
Встановлення ТП у точці, координати якої розраховують за формулами 
(2.20) та (2.21) дозволяє суттєво зменшити використання кольорового металу 
за рахунок оптимізації довжини кабелів з врахуванням їх перерізу.  
 При  цьому в першу чергу слід враховувати питому вагу кабельних 
ліній, що живлять найбільш потужні споживачі, до яких відносяться кабелі 
між ТП й розподільчими пунктами РП. Потужність, що передається від ТП 
до РП в десятки разів перевищує потужність, що передається від РП до 
окремого споживача. Крім того, формули (2.20) та (2.21) адаптовані для 
застосування у простих радіальних схемах, а цехова електрична мережа 
нашого цеха є двоступенчатою радіальною схемою [6, 14].  
Розрахунки ЦЕН виконуємо за допомогою електронних таблиць Excel.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
22 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
23 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Таблиця 2.7 – Розрахунок центру електричних навантажень 
 
2.6.2 Картограма електричних навантажень підприємства  
 
Радіус кола пов'язують з розрахунковою потужністю  [6, 7]: 
 
Pроз і =  r
2 m , 
 
де Pроз i  – максимальне електричне навантаження i-ого підрозділу;  
r  – радіус кола;  
m – масштаб. 
  
2.6.3 Вибір місця розташування ГПП, ТП (КТП) 
Місця розташування ГПП вказано на графічній частині роботи. 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
24 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
25 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 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   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
26 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
 
 
Рисунок 3.2.1  – Схема «два блоки з вимикачами, що пов'язані між собою 
неавтоматичною (ремонтною) перемичкою з двох роз'єднувачів» 
 
 
Рисунок 3.3 – Схема РУ НН 6 (10) кВ: 
а) – з однією секціонованою системою шин; 
б) – з двома секціонованованими система шин 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
27 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
3.2 Розрахунок перерізу живлячої мережі 
 
На цьому етапі проектування попередньо визначається переріз 
живлячих ліній (у нашому випадку, повітряних ліній ПЛ). Вихідними даними 
служать номінальна напруга Uном  РУВН і приблизна потужність SВН ГПП  на 
стороні ВН ГПП. 
Потужність SВН ГПП  визначається за формулою (2.17) , у якої 
враховано втрати потужності у силових трансформаторах ГПП: 
 
2 2
 N   N 
SВН ГПП = Ко  P0,4 цеху і + PT  + Q
  0,4 цеху і + QT  ,    (3.1) 

 i   i 
 
де PT  іQT  – втрати відповідно активної і реактивної потужності. 
Активна і реактивна складова втрат в трансформаторі визначаються за 
виразом [6] 
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 6250=125 кВт ; 
 
QT = 0,16250 = 625 квар . 
 
Загальне навантаження об’єкта становить 
 
2 2
SВН ГПП = 0,9 (6191,3+125) + (3136,8+625) = 0,9 7351,6 = 6616 кВА  
У нашому випадку  
 
6616
Іроз ПЛ = =17,36 А . 
2 1,732 110
 
– на мінімальний переріз за умовою корони – мінімальний переріз 
повітряної лінії 110 кВ за умовою корони складає 70 мм2 . 
Таким чином, користуючись проведеними розрахунками, остаточно 
обираємо для повітряної лінії провід АС-70 [1, 6]. 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
28 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
3.3 Визначення втрат напруги від системи до ГПП  
 
Схеми заміщення (рисунок 3.4) 7: 
 
 
 
Рисунок 3.4 – Схема заміщення фази ділянки мережі 
 
 
Векторна діаграма напруги і струму фази ділянки електричної мережі 
має наступний вид:  
 
 
 
Рисунок 3.5 – Векторна діаграма напруги і струму фази ділянки 
електричної мережі 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
29 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Проектна потужність підприємства:  
 
Pi = 4915,9  кВт;  Qі = 3490,1 квар. 
 
R0  = 0,34 Ом/км, X0 =0,318 Ом/км при Dср = 0,8 м. 
 
Активну і реактивну складові струму обчислимо за формулами (3.8): 
 
4915,9 103
Ia = = 25,9 A ; 
3 110 103
 
3490 103
Ip = =18,3 A . 
3 110 103
 
Використовуючи формули (3.3) і (3.4) визначимо подовжню і 
поперечну складові падіння напруги: 
  
Uф = 29,5 13,6+18,312,7 = 634,7  В; 
 
U = 25,9 12,7 −18,313,6 = 77 В. 
 
Модуль напруги на початку ділянки визначимо за формулою (3.5): 
 
U 2 6 2 6
ф1 = (110+ 0,63) 10 + (0,077) 10 =110,6  кВ . 
 
Модуль падіння напруги Uф визначається співвідношенням (3.7) 
 
Uф = (0,63)2 106 + (0,077)2 106 = 634  В. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
30 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 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 [4, 9]: 
 
2 2
 n   n 
Snp(6 ст.) = КО  P+ PТ  +
  Q+ QТ  =SВН ГПП . 

 i=1   i=1 
 
Попередньо обрана потужність SТпр  кожного з двох трансформаторів 
ГПП оцінюється згідно виразу [6, 17] 
 
Snp(6 ст.)
SТ пр = .                                              (4.1) 
2 0,7
 
На рисунку  4.1 приведено приклад графіку навантаження для вибору 
трансформаторів ГПП. 
Коефіцієнт початкового завантаження трансформатора рахується за 
формулою [6] 
 
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; 
ti  – проміжки часу, у які навантажувальна потужність не перевищує 
потужність трансформатора, год.; 
Si  – потужності, що відповідають цим проміжкам часу ti , МВА.  
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
31 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
 
Рисунок 4.1 – Приклад графіку навантаження для вибору 
трансформаторів ГПП 
 
Коефіцієнт перевантаження трансформатора K2  визначається за більшим 
/ / /
значенням із двох величин K2  та K2  [6]. 
/
Величина K  
2 обчислюється за формулою 
 
m
(S2
i  ti )
/ 1
К = i=1
2 ,  
S m
ном Т
ti
i=1
 
де m  – число ступенів потужності графіка навантаження, за яких його 
навантаження більше від номінальної потужності трансформатора. 
 
/ /
Величина K2  визначається за виразом 
 
0,9 S
/ / np(6 ст.)
К2 = . 
Sном Т
 
Номінальна потужність кожного з двох трансформаторів ГПП 
попередньо оцінюється згідно виразу  (4.1): 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
32 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Отже 
 
6616
SТ пр = = 4725,7 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 
 
Кількість трансформаторів цехової ТП визначається, в основному, 
вимогами надійності живлення споживачів [6, 7]. 
Обираємо попередньо потужність трансформатору нашої цехової ТП, 
користуючись співвідношенням 
 
SТП 1099,4
Sприб T = = = 785,3  кВ∙А. 
2 0,7 1,4
 
Таким чином, номінальна потужність обраного трансформатору 
складає 
 
 Sном T =630  кВ∙А. 
 
Вибір числа і економічної потужності цехових трансформаторів 
здійснюється одночасно з вибором низьковольтних батарей конденсаторів 
(НБК) у такій послідовності [6, 7]. 
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 [6]. 
935,2
Nmin = + 0,02 = 2 . 
0,75 630
 
Економічна кількість трансформаторів Nе  знаходиться за виразом 
 
Nе = Nmin +m , 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
33 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
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
Qmax T = (N к S 2
е заван.ф ном T ) − Рmax . 
 
S
де кзаван.ф  – фактичний коефіцієнт завантаження, к ТП
заван.ф = . 
Ne Sном T
 
1099,4
кзаван.ф =  = 0,87 . 
2 630
 
У такому разі  
 
2 2
Qmax.T= (2   0,87   630) - (935,2) = 571,8 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 = 578,1 - 571,8 = 6,3квар . 
 
При QHK1  0  встановлювати батареї на першому етапі розрахунку не 
потрібно. У нашому випадку QHK1  0  квар, тобто встановлювати батареї не 
потрібно. 
Додаткова потужність статичних конденсаторів QHK2  з врахуванням 
оптимального зниження втрат потужності визначається за формулою [6] 
 
QHK2 =Qmax −Q −  N S , 
0,4 HK1 е ном Т
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
34 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
де   – розрахунковий коефіцієнт, який визначається у функції показників 
K1, K2 , схеми та напруги високовольтної розподільчої мережі.  
Показник К2  враховує віддаленість ТП від РП ГПП та потужність 
трансформаторів. Його чисельне значення беруть згідно з даними [6].  
 
QHK2 =578,1 - 6,3  -  0,182 630= 345 квар . 
 
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 
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); 
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). 
Згідно отриманого значення приймаються до встановлення за 
довідковими даними високовольтні конденсаторні установки з потужністю, 
що дорівнює розрахунковому значенню, поділеному на кількість секцій шин 
підстанції, що проектується [6, 7].  
З енергосистемою узгоджено Qек = 1700квар. 
 
Qвк = 0,9 3768+628−1700−1722 = 601,1вар . 
 
Встановлюємо конденсаторні установки УКЛ(П)56–10,5–300 УЗ [8]. 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
35 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
36 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
5 ВИБІР СХЕМИ ВНУТРІШНЬОЗАВОДСЬКОГО 
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ НАПРУГОЮ 10 кВ 
 
5.1 Вибір і обґрунтування схеми і конструкції 
внутрішньозаводської мережі 
 
Нами враховані наступні фактори [7, 9]: 
– надійності і зручності експлуатації (ремонтоздатність, додаткова 
прокладка ліній), 
– ступінь забрудненості повітря, грунту,  
– щільність забудови проммайданчика, рівень грунтових вод, 
– розміщення технологічних, транспортних та інших комунікацій, 
– вимоги пожежної безпеки,  
– перспективу розвитку мережі тощо. 
            Схему наведено на рисунку 5.1. 
 
 
Рисунок 5.1 – Одноступенева радіальна схема розподілення 
електроенергії 
 
5.2 Розрахунок перерізу розподільчих мереж 
 
Потужності із сторони низької напруги трансформатора [6] 
 
            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) 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
37 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
де Рроз 0,4, Qроз 0,4  – розрахункові навантаження на стороні 0,4 кВ (активне, 
реактивне). 
Потужність лінії [7] 
 
2 2
S Л  = (Рmax 10 і ) + (Qmax 10 і ) , 
i
 
Розраховані дані заносимо у таблицю 5.1. 
 
Таблиця 5.1 – Розрахунок електричних навантажень на стороні 10 кВ ТП 
 
Розрахунковий струм у кабельної лінії на кожної ділянки (ГПП–ТП) в 
нормальному режимі визначається як [15] 
 
SЛ
I і
роз, Л  = . 
і 3 Uном
Для цеху, який обрано у якості прикладу 
 
746,7
Iроз Л ( ГПП - ТП 1 )  = = 43,1 А . 
3 10
 
Розраховані таким чином значення струму заносимо у таблицю 5.2 
(графа 4). 
Згідно економічної густини струму j ек  визначаємо стандартний 
переріз Fек  кабельної лінії, по якому визначається тривалий допустимий 
струм Ідоп , значення якого заносимо у графу 6 таблиці 5.2. 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
38 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Iроз, Лі 43,1
F = = = 30,8 мм2
ек . 
j ек 1,4
 
Обираємо переріз кабелів для лінії (ГПП – ТП4) 45 мм2. 
За допомогою отриманих даних обираємо згідно каталогу [8] 
трижильний алюмінієвий кабель в свинцевій оболонці типу АСБГ (3×35), 
Іном каб =  115 А .  
Виконуємо перевірку обраного кабелю на допустимий струм в 
нормальному режимі роботи за співвідношенням [1] 
 
Іроз, Л    Ідоп К1 К2 , 
  
де К1  – поправний коефіцієнт, що залежить від температури землі та 
повітря К1 =1,05; 
К2  – поправний коефіцієнт, що залежить від кількості числа кабелів 
прокладених паралельно К2 = 0,90; 
Ідоп  – тривалий допустимий струм на один кабель в нормальних умовах. 
 
43,1  115 1,05 0,9 =108,6 А  
 
Перевірка на допустимий струм в післяаварійному режимі відбувається 
за виразом 
 
2  Іроз Л  Ідоп К1 К2 К3 , 
 
де К3  – допустиме короткочасне перевантаження кабельної лінії К3 =1,25 . 
Для нашого випадку 
 
2 43,1 А =  86,2 А  115 1,05 0,9 1,25 =135,8 А , 
 
тобто умова виконується. 
Втрата напруги в лінії в нормальному режимі роботи повинна бути не 
більш 5% Uном  і визначається за виразом [6, 7]: 
 
ΔU= 3  Iроз Л LКЛ  (rо cos + xо sin) , 
 
де LКЛ  – довжина лінії, км; 
ro, xo  – відповідно питомий активний і реактивний опір лінії, Ом/км; 
cos  – коефіцієнт потужності навантаження лінії. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
39 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
618,9 417,8
cos=  = 0,829   ; sin =  = 0,559 . 
746,7 746,7
Втрата напруги в кабельній лінії, що розглядається в якості прикладу, 
буде 
U = 1,732 43,10,22(1,24 0,829 + 0,099 0,559) =17,79 В . 
 
Таким чином, умова виконується, так як 
 
U = 17,79  0,05 Uном =50 В  
 
 
Таблиця 5.2 – Вибір перерізу кабельних ліній напругою 10 кВ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ  
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
40 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
В МЕРЕЖАХ ВИЩЕ 1000 В 
 
Розрахунок ведеться згідно Держстандарту [10].  
 
6.1 Вихідні дані для розрахунків 
 
Для розрахункової схеми (рисунок 6.1) складаємо схему заміщення, 
виходячи з розрахункових умов і враховуючи прийняті у стандарті [11, 12] 
припущення.  
 
Рисунок 6.1 – Розрахункова схема розрахунку КЗ 
 
Схему складаємо однолінійною (рисунок 6.2). 
 
Рисунок 6.2 – Схема заміщення для розрахунку струмів КЗ 
 
 
Додатковими вихідними даними до розрахунку струмів КЗ є: 
– номінальна напруга енергосистеми UC=110 кВ: 
– потужність КЗ на шинах районної підстанції SКЗ=1600 МВА ; 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
41 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
– довжина повітряної лінії lПЛ = 40 км . 
Середнє розрахункове значення питомого індуктивного опору складає 
для повітряних ліній напругою 6–220 кВ хПЛ, пит = 0,4 Ом/км. 
Необхідні дані по силовим трансформаторам беремо із каталогів після 
вибору типа трансформатора: 
– номінальна потужність S ном. Т= 6,3 МВА ; 
– напруга КЗ UКЗ=10,5% ; 
Uном В 115
– фактичний коефіцієнт трансформації n =  = . 
Uном Н 11
Розрахуємо значення показників елементів схеми заміщення обраним 
методом, використовуючи для цього формули (6.1) – (6.9), які для 
індуктивних опорів мають вид: 
– зведений до основного ступеня індуктивний опір системи 
 
2
U2 (110 103
2 ) 2
ХС= C (n) =  (1) = 7,562 Ом ; 
SКЗ 1600 106
 
– зведений до основного ступеня індуктивний опір повітряної лінії 
  
2 2
ХПЛ = lПЛ хПЛ, пит  (n) = 45 0,4  (1) =18 Ом ; 
 
2
2 3
U U 2
КЗ ном. Н 2 10,5 (1110 ) 115 
ХТ =  (n) =   = 220,4 Ом ; 
100 Sном Т 100 6,3106
 11 
 
– зведений до основного ступеня індуктивний опір кабельної лінії Л2 
2
Х = х L n2 115 
2 каб. пит КЛ 2 =0,099 0,16    =1,73 Ом ; 
 11 
 
– зведений до основного ступеня індуктивний опір кабельної лінії Л5 
2
2 115 
Х5= хкаб. пит LКЛ 5 n =0,099 0,16    =1,73 Ом; 
 11 
 
– зведений до основного ступеня індуктивний опір кабельної лінії Л7 
2
2 115 
Х7= хкаб. пит LКЛ 7 n = 0,099 0,145    =1,57 Ом ; 
 11 
 
– зведений до основного ступеня активний опір кабельної лінії Л2 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
42 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
2
2 115 
R2  = rкаб. пит LКЛ 2 n  = 1,24 0,19    = 24,7 Ом ; 
 11 
 
– зведений до основного ступеня активний опір кабельної лінії Л5 
 
2
115 
R5  = r 2
каб. пит LКЛ 5 n  = 1,24 0,16    = 21,7 Ом ; 
 11 
 
– зведений до основного ступеня активний опір кабельної лінії Л10 
 
2
115 
R7= r 2
каб. пит LКЛ 7 n  = 1,24 0,145    =19,6 Ом . 
 11 
 
 
6.2 Розрахунок струмів з трифазного короткого замикання в 
характерних точках 
 
Для найбільш характерних обраних точок короткого замикання К1–К5 
розраховуємо початкове значення періодичної складової струму КЗ, ударний 
струм. 
Струм короткого замикання визначаємо згідно закону Ома, який для 
зведених величин I, U, z  буде мате вид: 
 
U
I КЗ = ,                                             (6.10) 
zΣ
 
де I КЗ  – зведений до основного ступеня струм КЗ короткозамкненого 
ланцюга;  
zΣ  – сумарний зведений до основного ступеня опір коротко замкнутого 
ланцюга (одної фази);  
U  – зведена до основного ступеня фазна напруга енергосистеми:  
 
Uc 110 103
U = n1 n2 nm = = 63510 В . 
3 3
 
  
 
ІКЗ, і = ІКЗ, і n . 
 
Позначимо ZΣ(К1) - ZΣ(К5)  – сумарний зведений до основного ступеня 
опір короткозамкнених ланцюгів з точками замикання К1– К5 відповідно. 
Знайдемо сумарний опір для кожної точці КЗ. 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
43 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Точка короткого замикання К1: 
 
Z  Х = ХС+ ХПЛ  = 7,562 + 18 =  25,56 Ом . 
 К1  К1
 
Точка короткого замикання К2: 
 
Z  Х = ХС+ХПЛ+ХТ  246 Ом . 
 К2  К2
 
Точка короткого замикання К3: 
 
2 2 2 2
Z = Х + R = Х +Х
 К3  К3 ( 2 ) ( С ПЛ +ХТ +Х2 ) + (R2 ) =
 
2 2
= (7,56+18+ 220,4 +1,73) + (20,8) = 248,6 Ом
Точка короткого замикання К4: 
 
2 2 2 2
Z = Х + (R5 ) = (ХС+ХПЛ +ХТ +Х5 ) + R =
 К4  К4 ( 5 )
. 
2 2
= (7,56+18+ 220,4+1,73) + (21,7) = 249 Ом
 
 
Точка короткого замикання К5: 
 
2 2 2
Z =  Х2 + (R К5  К5 7 ) = (ХС+ХПЛ +ХТ +Х7 ) + (R7 ) =
. 
2 2
= (7,56+18+ 220,4+1,57) + (19,6) = 248,3 Ом
 
Знайдемо зведений струм короткого замикання для кожної точці КЗ. 
Точка короткого замикання К1: 
 
U 63510
I КЗ (К1)  =  =  = 2484,7 А . 
z 25,56
  К1
 
Точка короткого замикання К2: 
 
U 63510
I КЗ (К2)  =  = = 258,2 А . 
z 246
 К2
 
Точка короткого замикання К3: 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
44 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
U 63510
I КЗ (К3)  =  = = 255,47 А . 
z 248,6
  К3
 
Точка короткого замикання К4: 
 
U 63510
I КЗ (К4)  =  = = 255 А . 
z 249
 К4
 
Точка короткого замикання К5: 
 
U 63510
I КЗ (К5)  =  = = 255,8 А . 
z 248,3
 К5
 
 
При наближених розрахунках ударного струму КЗ в складних мережах 
допускається використовувати формулу [11] 
 
0,01
-
Т
    iу  =  2   Iп 0 (1 + е а, ек ) , 
 
де Та, ек – еквівалентна стала часу затухання аперіодичної складової струму 
КЗ, с. 
Якщо точка КЗ розділяє схему на радіальні незалежні вітки, то при 
наближених розрахунках ударний струм КЗ слід визначати як суму ударних 
струмів окремих віток [11]: 
0,01
m -
T
    iу  = Σ 2  Iп 0 i  (1 + e a,i ) , 
i = 1
 
де Iп0i  – початкове діюче значення періодичної складової струму КЗ в і-ої 
вітки.  
Розрахуємо ударний струм для точок короткого замикання К1– К5. Для 
цього використаємо указівки [11], що для мереж напругою вище 1000 В, в 
яких нехтують активним опором, ударний коефіцієнт kу  = 1,8  (див. Табл.6.1) 
 
Визначені величини ударного струму та початкового значення 
періодичної складової струму КЗ заносимо у таблицю 6.1. 
 
 
 
Таблиця 6.1 – Струми короткого замикання в СЕП 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
45 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
 
6.3 Розрахунок струму однофазного короткого замикання в мережі 
110 кВ 
 
Розрахунок струму однофазного короткого замикання здійснюємо у 
відносних одиницях. Для розрахункової схеми (рисунок 6.3), що містить 
точку А однофазного короткого замикання, складаємо схему заміщення 
(рисунок 6.4), користуючись рекомендаціями та припущеннями, вказаними у 
[11, 12, 15]. 
 
Рисунок 6.3 – Розрахункова схема однофазного КЗ 
 
У схема заміщення однофазного КЗ обґрунтовано нехтуємо активними 
складовими повного опору. 
 
Рисунок 6.4 – Схема заміщення однофазного КЗ 
Розрахунок ведемо у відносних одиницях. Базисну потужність довільно 
вибираємо Sб=100 МВА, базисну напругу на першому (основному) ступені 
приймаємо Uб,1=110 кВ , базисний струм на цьому ступені буде 
 
S 100 106
 Іб  = б =  525 А . 
3 Uб,1 3 110 103
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
46 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Індуктивний опір нульової послідовності повітряної лінії Х*0, ПЛ  
визначається через опір прямої послідовності повітряної лінії Х*1, ПЛ  з 
врахуванням коефіцієнта n  за співвідношенням 
 
Х*0, ПЛ  =  n Х*1, ПЛ . 
 
Величина коефіцієнту n  залежить від конструктивного виконання лінії 
і для одноланцюгової лінії зі сталевими тросами має значення n=3 .  
 
Тоді 
(1)
(1) SКЗ k S(3)
І  =  = КЗ
КЗ С . 
3 UС 3 UС
 
Отримаємо: 
І  3 U 3
Х* 0 С  = 3 б С - 2Х* С   =  X* C - 2X* C , 
k S(3) k
КЗ
 
тобто 
 3 
Х* 0 С  = Х* С  - 2 .  
 k 
 
Таким чином, ми маємо усі складові сумарного опору Х*0 Σ  нульової 
послідовності у точці А. Для визначення Х*0 Σ  складемо схему заміщення 
(рисунок 6.5) нульової послідовності при однофазному короткому замиканні 
у точці А. 
 
Рисунок 6.5 – Схема заміщення нульової послідовності 
 
З цієї схеми сумарний опір Х*0 Σ  нульової послідовності станове  
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
47 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
(Х* 0 С+ Х* 0 ПЛ ) Х* 0 Т
Х* 0 Σ  =  Х* 0 С+ Х* 0 ПЛ + Х* 0 Т   =  . 
Х* 0 С+ Х* 0 ПЛ + Х* 0 Т
Таким чином, нами для заданої електричної розрахункової схеми та 
конкретної схеми з’єднання обмоток силового трансформатора одержані 
(1)
співвідношення, що дозволяють розрахувати модуль ІКЗ  повного струму 
однофазного короткого замикання. Далі обчислюємо чисельні значення 
складових отриманих виразів. 
Сумарний індуктивний опір схеми заміщення прямої послідовності 
відносно точці несиметричного КЗ Х1Σ , а також індуктивний опір зворотної 
послідовності Х*2Σ  будуть: 
 
. 
 
Необхідні для визначення Х  компоненти формули (1.50) 
* 0
дорівнюють відповідно: 
 
 3   3 
Х* 0 С  = Х* С  − 2 = 0,0625 − 2 = 0,03125 ; 
 k  1,2 
 
Sб 100 106
Х*0 ПЛ  =  3Х* ПЛ = 3 lПЛ хПЛ, пит  = 3450,4 = 0,4464  
U2 2
б (110 103 )
 
UКЗ , % 10,5
Х* 0 Т  =  Х*Т  = = = 0,105  
100 100
 
Отже 
 
(Х* 0 С+ Х* 0 ПЛ ) Х* 0 Т (0,03125+ 0,4464) 0,105
Х  =  = = 0,086  
* 0 Х* 0 С+ Х* 0 ПЛ + Х* 0 Т 0,03125+ 0,4464 +0,105
 
(1)
Таким чином, модуль ІКЗ  повного струму однофазного короткого 
замикання 
(1) 3 3 1575
ІКЗ  =  Іб = 525 = = 3106,5 А
Х + Х + Х 0,2105+ 0,2105+ 0,086 0,507
*1 *2 *0
  
Нами знайдено шукане значення модуля  повного струму однофазного 
(1)
короткого замикання: ІКЗ = 3106,5 А . 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
48 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 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 
 
Підстанції комплектні трансформаторні блокові на напругу 110 кВ 
(КТПБ 110 кВ) призначені для прийому, перетворення, розподілу і транзиту 
електричної енергії трифазного змінного струму промислової частоти 50 Гц 
при номінальних напругах 110 кВ і використовуються для електропостачання 
великих мережевих підстанцій, промислових і комунальних споживачів, 
сільськогосподарських районів і великих будівництв [5, 6]. 
КТПБ 110 кВ призначені для зовнішньої установки на висоті не більше 
1000 м над рівнем моря і роботи в умовах, відповідних виконань УХЛ 
категорії розміщення I і ожеледі згідно з «Правилами улаштування 
електроустановок». 
 
7.2 Вибір високовольтних апаратів РУВН 
 
Апарати, що застосовують в електроустановках, повинні задовольняти 
умовам довготривалої номінальної роботи, режиму перевантаження 
(форсований режим) та режиму можливих коротких замикань[1, 12]. 
Результати вибору заносимо до таблиці 7.1. 
Алгоритм вибору полягає у зрівнянні каталожних даних попередньо 
обраного апарата з розрахунковими. Реалізується цей алгоритм з допомогою 
таблиці 7.1, у якої в першу графу заносяться відповідні розрахункові дані, і 
графу 2 – відповідні каталожні дані [8, 13], а графа 3 містить умови вибору 
апаратів. Попередньо обираємо сучасний тип вимикача серії ВГТ–110II*–
40/2500У1 з допустимим нижнім робочим значенням температури 
оточуючого повітря – 45°С, допустимою швидкістю вітру до 40 м/с, 
сейсмічності – до 9 балів та приводом пружинного типу. 
Результати вибору зводимо в таблицю 7.1. 
Таблиця 7.1 – Вибір вимикача  
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
49 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
В таблиці 7.1: 
ВК  – тепловий імпульс струму короткого замикання; 
ІТ  – нормований струм термічної стійкості апарата; 
tT  – нормований час термічної стійкості апарата; 
Imax дин  – амплітудне значення повного струму електродинамічної 
стійкості вимикача. 
Чисельні значення вказаних величин (каталожні дані) взято з [19]. 
Алгоритм вибору роз’єднувача відрізняється від алгоритму вибору 
високовольтного вимикача однією особливістю, а саме: відсутня перевірка 
струму відключення. 
Результати вибору зводимо в таблицю 7.2. 
Попередньо по номінальним даним обираємо роз’єднувач серії РГН–
110/1000 УХЛ1  [5]. 
 
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 [5]. 
 
7.3 Вибір апаратів розподільчої установки РУНН  
 
Силовими апаратами розподільчої мережі є ввідні та секційні вимикачі. 
Вибір їх не відрізняється від вибору силових апаратів мережі живлення. 
Попередньо по номінальним даним обираємо ввідний вимикач навантаження 
вакуумний типу ВВЭ–10–20/1000 У3 з вбудованим електромагнітним 
приводом [5]. 
При розрахунках розрахункового струму ввідного вимикача 10 кВ 
значення Іроз  визначаємо за співвідношенням 
 
SВН ГПП 6616 103  В А
Іроз = = = 382 А . 
 3 U 3
ном 1,732 10 10  В
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
50 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Таблиця 7.3 – Вибір ввідного вимикача 10 кВ 
 
При розрахунках розрахункового струму секційного вимикача 10 кВ 
значення Іроз  визначаємо за співвідношенням 
 
SВН ГПП 6616 103  В А
І роз, с е к ц. = = = 191 А . 
2   3 Uн 2 1,732 10 103  В
  
Попередньо по номінальним даним обираємо секційний вимикач 
вакуумний типу ВВЭ–10–20/630 У3 з вбудованим електромагнітним 
приводом [5]. 
Таблиця 7.4 – Вибір секційного вимикача 10 кВ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
51 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
7.4 Вибір трансформаторів струму 
 
Попередньо обираємо трансформатор струму [8] напругою 10 кВ типу 
ТШЛП–10К. 
Таблиця 7.5 – Вибір трансформаторів струму напругою 10 кВ ТШЛП–10К 
 
Номінальний струм вторинної обмотки I2H = 5 A , допустима потужність 
S2H  вторинної обмотки при cos = 0,8  клас точності 0,5 складає 15 ВА  [8].  
Сумарний опір приладів 
 
ΣSприл.
rприл.= ,  
I 2
2Н
 
де Sприл = 7  ВА – сумарна потужність приєднаних приладів (лічильники 
активної та реактивної енергії та ін.).  
rк −  опір контактів rк = 0,1  Ом. 
 
14
 rприл.= =0,28  Ом. 
52
 
Опір з'єднувальних проводів: 
 
S 2
2Н   -  I2Н (rприл  +  rк )
r пров  = ;  
I2
2Н
 
15 - 25 (0,28 + 0,1)
r пров  =  = 0,22Ом. 
25
 
Розрахункова довжина проводів при з'єднанні в зірку lp = lпров = 25 м. 
Переріз з'єднувальних проводів 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
52 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
lp. ρ
F пров.= ; 
rпров.
 
25 0,02
Fпров.  =  = 2,27 мм2. 
0,22
 
Приймаємо найближчий стандартний переріз проводу з перерізом 
F = 2,5 мм2 . 
Визначаємо фактичний опір проводів, rпров.ф . 
 
rпров.ф + rприл.  rн = 0,6  Ом; 
 
0,2+ 0,28 = 0,48 0,6 . 
 
Обраний трансформатор струму забезпечить допустиму похибку в 
межах класу точності 0,5  [5].  
 
7.5 Вибір трансформаторів напруги 
 
Вибір типу трансформаторів напруги визначається його призначенням. 
У результаті аналізу потрібно обрати кількість необхідних однофазних або 
трифазних трансформаторів. 
Трансформатори напруги обираються [8]: 
– за напругою встановлення 
 
Uвст Uном ; 
 
– за конструкцією і схемою з'єднання; 
– за класом точності; 
– за вторинному навантаженню: 
S2 S2ном , 
 
де S2ном  – номінальна потужність вторинної обмотки у обраному класі 
точності. При визначенні потужності враховується схема з'єднання. 
Результати розрахунку навантаження основної обмотки 
трансформатора для зручності подають у вигляді таблиці 7.6 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
53 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
В мережі 10 кВ приймаємо попередньо до встановлення трансформатор 
напруги типу НТМИ–10–66УЗ [8, 14]. Розрахунок навантаження основної 
обмотки трансформатора виконаємо в таблиці 7.6. 
Таблиця 7.6 – Розрахунок навантаження трансформатора напруги 
 
Якщо номінальна потужність трансформатора напругою 10 кВ в класі 
точності 0,5 S2H =120  ВА більше Sф  (ВА), тоді він буде працювати з 
допустимою похибкою. 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
54 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
8 РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ЦЕХУ 
 
8.1 Вибір схеми і конструкції системи електропостачання цеху 
 
Схема цехової електричної мережі приведена на графічній частині 
диплому. 
 
8.2 Розрахунок внутрішньоцехових освітлювальних систем 
 
8.2.1 Загальні відомості 
Проектування освітлювальних установок складається з світлотехнічної 
та електричної частин [15]. 
В світлотехнічної частині нами вирішуються наступні завдання: 
обираються типи джерел світла і світильників, намічають найбільш доцільні 
висоти встановлення світильників та їх розміщення, визначають якісні 
характеристики освітлювальних установок. 
 
8.2.2 Розрахунок освітленості 
Розрахунок освітлення цеху проводимо методом світлового потоку [15] 
(методом коефіцієнту використання). 
Розраховуємо освітлення цеху, розміри якого АВН = 823810 ,  
 
к3 Еmin S zФ = ,                                           (8.1) 
N 
 
Розраховуємо кількість світильників в ряду і кількість рядів, приклад 
розміщення світильників зведений на рисунку 8.2. 
 
 
 
Рисунок 8.2 –– Розміщення світильників цеху 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
55 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Після прийняття схеми розміщення світильників проводиться перевірка 
освітленості в найбільш характерній точці точковим методом по кривим 
просторових ізолюкс прийнятого світильника згідно виразу [7] 
 
n
Фсв  ei
Е = i=1 , 
1000 к3
 
Намітимо розміщення в світильників цеху, в першу чергу висоту 
підвісу h . 
 
h = H - hр  - hс   =  10 -  0,8 -  1,2 =  8 м . 
 
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 = 62 −8 7 = 6м, 
           де l = 6  м. 
 
200 1,5 2976 1,15
Фсв =  = 23592 лм. 
62 0,68
 
Обираємо лампу ДРЛ 400 з потужністю 400 Вт, що має світловий потік 
Fн о м = 24000 лм [15].  
Визначимо відхилення обраного значення світлового потоку від 
розрахованого: 
 
 
23592  -  24000
Δ(%) = 100 %  =  1,7 %  
23592
 
Обрана лампа за світловим потоком відрізняється від розрахункового 
на 8,2 % , що допустимо.  
Активна потужність системи освітлення складає: 
 
Рос = PДРЛ N  
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
56 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Рос = 400 64 = 25600  Вт. 
 
Реактивна потужність системи освітлення дорівнює: 
 
Qmaxоc = Pmax оc  tg0  
 
Qmaxоc = 25,60,2 =5,12 квар. 
 
8.2.3 Електропостачання освітлювальних установок 
Визначення розрахункових навантажень системи освітлення 
Для освітлювальних установок з лампами розжарювання розрахункова 
потужність ( Рроз , кВт) визначається виразом 
 
n
Рроз = кп Рном ,
і
i=1  
 
де кп  – коефіцієнт попиту; 
n
Р  – сумарна встановлена потужність усіх світильників, кВт; 
номі
i=1
n  – кількість груп світильників. 
Для освітлювальних установок з газорозрядними лампами необхідно 
враховувати втрати в ПРА 
 
n
Рроз = кп кдод Рном ,
і
i=1  
 
де кдод  – коефіцієнт додаткових втрат, що складає для люмінесцентних ламп 
зі стартерною схемою запалювання 1,25; при безстартерних схемах 
запалювання 1,3; для ламп ДРЛ – 1,12; ДРИ, ДНаТ – 1,15, ДКсТ – 1,1. 
Коефіцієнти попиту втаблиці 8.1 [15]. 
Таблиця 8.1 – Значення коефіцієнтів попиту для різних споживачів 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
57 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Коефіцієнт попиту для групової мережі освітлення і всіх ланок мережі 
аварійного освітлення приймається рівним 1,0. 
Для обраної нами системи освітлення розрахункова потужність 
дорівнює: 
 
Рроз ос = 0,951,12 25,6 = 27,2 кВт. 
 
8.3 Розрахунок цехової електричної мережі по умовам нагріву 
 
Деякі мережі та її елементи перевірці на економічну густину струму, 
згідно ПУЕ [1] не підлягають, що треба окремо проаналізувати та 
обов’язково вказати ( у вигляді переліку або таблиці). 
 Вибір перерізу провідників здійснюється за таблицях [1]. При цьому 
повинно виконуватися умова 
 
Ipоз  Iдоп , 
 
де Iдоп  – допустимий тривалий струм навантаження в кабелі, проводі и шині 
для даного перерізу згідно ПУЕ. 
Вибір розподільчих пунктів проводимо в залежності від їх технічних 
характеристик ( кількості приєднаних електроприймачів , сумарного струму 
І  роз, РП  споживачів, що приєднані до РП, тощо). І  роз, РП  визначається за 
виразом [6] 
 
І роз, РП   =    Ipоз КП ,                                    (8.4) 
і і
 
де КП  – коефіцієнт, що залежить від технологічних функцій, які виконують 
і
споживачі.  
 
8.3.1 Особливості розрахунку цехових електричних мереж 
Основним завданням електричних розрахунків є вибір перерізів 
кабелів, проводів, шинопроводів і захисних апаратів для всіх рівнів системи 
електропостачання на напрузі до 1 кВ [6].  
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
58 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
8.3.2 Розрахунок електричної мережі напругою до 1 кВ за умовами 
нагріву та захисту 
Переріз провідників цехової мережі обираємо згідно величині 
розрахункового струму як окремих споживачів, так і розподільчих пунктів в 
цілому [1, 7] за співвідношенням (2.1) 
 
Pроз
Ipоз  = , 
3 Uном cosφ
 
де Рном  – номінальна потужність згідно з завданням, кВт ; 
Uном  = 0,38  кВ. 
Умовами вибору ліній живлення [1] є виконання співвідношення 
 
І роз    Ку. п  Ітр. доп Л ,                                    (8.5) 
 
Де Ітр. доп Л  – допустимий тривалий струм лінії живлення, А; 
Ку.п  – коефіцієнт, що враховує умови прокладки кабелів згідно п. 1.3.21 
ПУЕ. 
З врахуванням умов прокладки кабелів, поправного коефіцієнту на 
допустимий тривалий струм залежно від температури (табл. 1.3.3 ПУЕ), 
співвідношення прийме вид 
 
І ном доп. Л     Іmах  = 1,25  Іроз ,                              (8.6) 
 
Переріз провідників однофазної цехової мережі обираємо згідно 
величині розрахункового струму за співвідношенням 
 
P
I ном
pоз (однофаз)  = ,                                (8.7) 
Uном cosφ
 
де Рном  – номінальна потужність згідно з завданням, кВт; 
Uном  = 0,38 (0,22)  кВ – лінійна або фазна напруга відповідно. 
Керуючись вказаними вимогами, проводимо розрахунок мережі 
живлення споживачів цеху, обираємо за каталожними даними [19] кабелі і 
результати заносимо в таблицю 8.3. 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
59 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Таблиця 8.3 – Вибір перерізу живлячого кабелю 
 
Вибір розподільчих пунктів проводимо  згідно співвідношення (8.4). 
Для нашого випадку КП = 0,7 . 
і
Переріз ввідного кабелю вибирається з таблиць ПУЕ, глава 1.3 [1], за 
умовами І роз, РП   І ном доп . 
Таблиця 8.4 – Вибір перерізу ввідних кабелів 
  
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
60 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
8.3.3 Розрахунок електричної мережі за втратами напруги 
Повний розрахунок відхилення напруги послідовно уздовж ланцюга 
РУ НН ГПП – потужний споживач включає в себе визначення відхилення 
напруги на двох ділянках – Л1 та Л2. 
Розрахункова схема зображена на рисунку 8.5 
 
Рисунок 8.5 – Розрахункова схема 
 
Наша мета – визначення відхилення напруги цехової мережі від КТП 
до споживача, тобто на ділянці Л2 
Відхилення напруги δU  відносно Uном  в любої точці мережі 
розраховується згідно співвідношення [2, 6] 
 
δU  =   ΔUЦЖ(%)  +  ΔUТ (%)  -  ΔU(%) ,                  (8.7) 
 
де  ΔUЦЖ (%)   – відхилення в центрі живлення, 
  ΔUТ(%)   – додаток, що створюється цеховим трансформатором, 
 ΔU(%)  – сума втрат напруги від центра живлення до розрахункової 
точці мережі. 
Співвідношення (8.7) для нашого випадку з врахуванням того, що 
напруга на затискачах найбільш віддалених електроприймачів не повинна 
бути нижче 0,95Uном , має вид 
 
Uном   - ΔUТ  - ΔUЛ2  95%,                              (8.8) 
 
де   ΔUТ ,   ΔUЛ2  – відповідні втрати напруги згідно розрахункової схеми 
(рисунок 8.7). Втрату напруги на ділянці Л2 віл шин цехової підстанції до 
віддаленого споживача виконуємо для величини перерізу кабелю, що живить 
споживача від РП, так як його переріз менш ніж переріз кабелю від шин ТН 
до РП. Отримані таким чином відхилення напруги будуть більш реальних, 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
61 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
але в тому разі, коли і вони не будуть перевищувати норму, реальні 
відхилення тем більш будуть задовольнять нормі. 
Втрати напруги на лінії Л2 визначаються формулою (3.4), яка для 
нашого випадку має вигляд: 
 
U =  3  Iроз Л LКЛ  (rо cos + xо sin) . 
 
 
UР  =   U2
КЗ  -   U2
А  – реактивна складова напруги КЗ. 
 
Для трансформатора мережі, яка розраховується, РКЗ  =  5400 Вт, 
1
UКЗ  =   4,5%, SН. Т  =  630 кВ∙А, SМ  =  SТП  =   305  кВ∙А, 
2
cos = 0,9; sin = 0,433. 
Розрахуємо активну і реактивну складові напруги КЗ: 
 
5400
UА  = 100% = 1,35% ; UР  =  (4,5)2 − (1,35)2 = 4,37% . 
400000
 
Втрати напруги ΔUТ  на цеховому трансформаторі складуть: 
 
993
ΔUТ  = (1,350,9+ 4,37 0,433) = 2,37% . 
630
 
З врахуванням отриманих даних співвідношення (8.8) прийме вид 
 
100% + 5% – 2,37% – 1,11% = 101,52 % ≥ 95 %. 
 
Таким чином, відхилення напруги уздовж ланцюга “РУ НН КТП – 
віддалений потужний споживач” не виходить за допустимі значення. 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
62 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
8.3.4 Вибір низьковольтних комплектних установок НКУ 
 
У якості РП цеху обираємо пункти розподільчі серії ПР11 (рисунок 
8.6). 
 
Рисунок 8.6 – Пункт розподільчий ПР11 
 
8.4 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі до 1000 В 
 
Струм короткого замикання визначається співвідношенням [11]: 
1,05 U
I = ном
КЗ  , 
3 Z
 
де Z  – сумарний повний опір до точки КЗ.  
 
Сумарний повний опір до точки КЗ  
 
Z = r2 +X2
  , 
 
Ударний струм визначається за формулою [12]: 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
63 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
i = Ку  2  ІКЗ  , 
 
де Ку  – ударний коефіцієнт.  
Розрахункова схема КЗ цехової мережі приведена на рисунку 8.9. 
 
8.4.1 Розрахунок начального значення періодичної складової струму 
трифазного КЗ 
Розрахункова схема КЗ цехової мережі представлена на рисунку 8.9. 
 
 
Рисунок 8.9 – Розрахункова схема КЗ цехової мережі 
 
Схема заміщення для складеної розрахункової схеми приведена на 
рисунку 8.10.  
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
64 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
Рисунок 8.10 – Схема заміщення прямої послідовності для розрахунку КЗ 
в цехової мережі 
 
Розрахуємо послідовно необхідні опори елементів короткозамкненого 
ланцюга. 
U2
ср НН
  XC = ,        
3  Iном відк Uср. ВН
 
(400)2
    XC = = 0,5мОм. 
3 20 103 10 103
 
Активний та індуктивний опір силових трансформаторів 
Активний та індуктивний опір прямої послідовності знижувального 
трансформатора, зведений до ступеня низької напруги мережі, розраховують 
за формулами [11]: 
P 2
к. ном UНН. ном
r 6
Т = 10  
S2
Т.ном
 
2
100 P  U2
xT = U2 к.ном НН.ном 4
к −    10    
 SТ.ном  SТ.ном
 
де ST.ном  – номінальна потужність трансформатора, кВ∙А; 
Рк ном  – втрати короткого замикання, кВт; 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
65 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
UНН.ном  – номінальна напруга обмотки низької напруги трансформатора, 
кВ; 
Uк  - напруга короткого замикання, %. 
Параметри обраного трансформатора: 
ST.ном = 630 кВ∙А; 
Рк ном  = 7,6 кВт; 
Uк = 5,5%. 
7,6  (0,4)2
rT = 106 = 3,1  мОм. 
(630)2
 
2
100 7,6  (0,4)2
xT = (5,5)2 −    104 =13,6  мОм. 
 630  630
 
Активний та індуктивний опір трансформаторів струму. 
При розрахунках струмів КЗ в електроустановках напругою до 1 кВ 
слід враховувати активний та індуктивний опір первинних обмоток всіх 
багатовиткових вимірювальних трансформаторів струму, які існують в 
ланцюгу КЗ. Значення активних та індуктивних опорів нульової 
послідовності приймають рівними значенням опорів прямої послідовності. 
Активним та індуктивним опором одновиткових трансформаторів ( на 
струми більш ніж 500 А) можна зневажити. 
Сумарний повний опір короткозамкненого ланцюга «трансформатор 
цехової КТП – точка К3 »: 
 
  Z(К3) = (21,89)2 + (19,4)2 = 29,25  мОм. 
 
Струм короткого замикання (начальне дійсне значення періодичної 
складової трифазного струму КЗ Iп0 = IКЗ(К3)  ) у точці (К3): 
 
1,05380
   IКЗ(К3) = = 7876  А. 
3 29,2510−3
 
Розрахуємо сумарний активний і реактивний опір короткозамкненого 
ланцюга «трансформатор цехової КТП – точка К2 (РП1)»: 
 
 
Струм короткого замикання у точці (К3): 
 
1,05380
   IКЗ(К2) = = 9845  А. 
3 23,4 10−3
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
66 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Розрахуємо сумарний активний і реактивний опір короткозамкненого 
ланцюга «трансформатор цехової КТП – точка К1 (шини 0,4 кВ КТП)»: 
 
r(К1) = rT + rК + rQF1 + rК + rTA , 
 
r(К1) =3,1+ 1,0 + 0,25 + 1,0 + 1,7 = 7,05 мОм. 
 
X(К1) = XC + ХT + ХQF1+ХTA , 
 
X(К1) = 0,5 + 13,6 + 0,1 + 2,7  = 16,9 мОм. 
 
Z 2
(К1) = (7,05) + (16,9)2 =17,94  мОм. 
 
Струм короткого замикання у точці (К3): 
 
1,05380
   IКЗ(К1) = =12841 А. 
3 17,94 10−3
 
 Отримані значення струму КЗ заносимо до таблиці 8.5. 
 Розрахунок аперіодичної складової струму КЗ 
 Відповідно до розрахованих параметрів ударний коефіцієнт складає: 
 
Kуд(К1) =1,22 ; 
 
Kуд(К2) =1,1 ; 
 
Kуд(К3) =1,05. 
 
Таким чином, ударний струм у місцях К1, К2, К3: 
 
iуд(К1) = 2 128411,22 = 22155  А, 
 
iуд(К2) = 2 9845 1,1=15162  А, 
 
iуд(К3) = 2 7876 1,05 =11578  А. 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
67 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Таблиця 8.5 – Струми короткого замикання у розрахованих точках 
 
  
8.5 Захист цехових електричних мереж 
 
Захист електричних мереж напругою до 1 кВ здійснюється згідно глави 
3.1 ПУЕ [1].  
Місця встановлення та розташування апаратів захисту 
регламентуються гл.3.1 ПУЕ. 
 
8.5.1 Вибір апаратів захисту 
При вибору автоматичних вимикачів дотримуємося наступних вимог 
[1]: 
 
Iном.розч  Iроз ;                                          (8.9) 
 
Iном.розч  (1,1−1,3)  Iроз                                      (8.10) 
 
Iном.розч.е  (1,25−1,35)  iп                                 (8.11) 
 
ІН В. А.   Іроз ;                                             (8.12) 
 
ІН Т. Р.   1,1 Іроз ;                                      (8.13) 
 
ІН Е.Р.    1,25 ІП ,                                     (8.14) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
68 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Таблиця 8.6 – Вибір автоматичних вимикачів 
 
  
 
8.7 Вибір типу, конструкції та компоновки трансформаторної 
підстанції 
 
Конструкція та компоновки трансформаторної підстанції приведені на 
графічній частині роботи. 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
69 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
9 ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ  -   
ПРОВАДЖЕННЯ ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ ТЕХНОЛОГІЙ В ПРОЦЕС  
МАГНЕТРОННОГО НАНЕСЕННЯ ПОКРИТТІВ 
 
Елементи кар'єрних машин та техніки для підземних робіт 
експлуатуються у складних умовах, тому потребують спеціального захисту. 
 
9.1 Особливості магнетронних установок 
 
Сучасною альтернативною електрохімічному анодуванню і 
оксидуванню є технологія нанесення у вакуумі з подачею реакційним 
газів: кисню, азоту оксидних, оксикарбідних і нітридних покриттів заданої 
товщини і кольору з титану, цирконію, алюмінію, хрому, алюміній -титану, 
алюміній - цирконія і складних сплавів, що містять Ni, Y, Cr, Hf, Si, Fe на 
деталі з титану, алюмінію й інших матеріалів. Товщина покриття 0,01–
10 мкм і більш. Метод нанесення – вакуумно-дугове і імпульсне 
магнетронне розпилювання, обробка поверхні імпульсними електронними 
пучками [16]. 
 
 
 
Рисунок 9.1 – Принцип дії магнетронного розпилювання –  
важкий іон аргону (біла кулька) вибиває атом матеріалу,  
який потім створює плівку. 
 
Основними видами відкачних засобів, використовуваних в установках 
з магнетронними розпилювальними системами, є дифузійні, 
турбомолекулярні і криогенні насоси. 
Всі елементи змонтовані на корпусі, приєднаному до вакуумної камери 
(рисунок 9.2).  
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
70 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
 
Рисунок 9.2 – Промислова установка магнетронного розпилювання 
 
Ключовими перевагами магнетронного розпилення є висока 
продуктивність нанесення покриттів та точне відтворення складу матеріалу 
мішені. Ця технологія дає можливість формувати плівки практично з будь-
яких металів, сплавів і напівпровідникових речовин без порушення їх 
стехіометрії. Залежно від компонентів робочого середовища (вмісту кисню, 
азоту, діоксиду вуглецю, сірковмісних газів) можна отримувати оксидні, 
нітридні, карбідні та сульфідні покриття різних матеріалів, у тому числі тих, 
які неможливо сформувати методом термічного випаровування. 
Інтенсивність осадження при магнетронному розпиленні визначається 
величиною струму розряду або потужністю установки, а також тиском 
робочого газу, що висуває підвищені вимоги до характеристик джерел 
живлення. 
Метод магнетронного розпилення значно розширює перелік матеріалів, 
які можуть бути отримані у вигляді тонких плівок. Водночас він 
характеризується високою вартістю, потребує складного обладнання та 
належного рівня організації виробництва. У зв’язку з цим у даному розділі 
розглядається розробка системи мікропроцесорного керування магнетронним 
розпилювачем. 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
71 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
9.2 Розробка пристрою мікропроцесорного керування 
магнетронним розпилювачем 
 
Основним призначенням пристрою мікропроцесорного керування 
магнетронним розпилювачем є керування оптимальними режимами 
здійснення процесу магнетронного анодування у вакуумі металевих 
конструкцій елементів телеметричної апаратури шляхом іонізації 
магнетронним розпилювачем молекул аргону.  
В якості розпалюваного матеріалу виступає, хімічно-чистий нікель, що 
дозволяє: утворити на поверхні металевих конструкцій тонку (до 0,5 мкм) 
нікелеву плівку, яка володіє високими  антикорозійними, 
антигальванічними властивостями і май високу адгезійну здатність, що 
необхідно для гарного та рівномірного осідання фарби на поверхні 
конструкції в процесі її подальшого фарбування. 
Функціональна блок – схема пристрою мікропроцес орного керування 
магнетронним розпилювачем На рисунку 2.3 представлена 
функціональна блок – схема пристрою мікропроцесорного керування 
магнетронним розпилювачем.  
 
 
 
Рисунок 9.3 – Блок схема пристрою 
 
Розроблюваний пристрій складаєшся з таких блоків та вузлів. 
Блок живлення магнетрону А1 – призначений для перетворення 
мережевої змінної напруги 220 В у напругу: живлення магнетрону А2 та 
постійну стабілізовану напругу – 5 В; – 15 В, – 33 В — в блоці випрямлення 
та стабілізації напруги АЗ. 
Основу схеми складає мікропроцесор DD1, для роботи якого в схемі 
використано блок генерації тактових імпульсів А6 – генерація керуючих 
роботою мікропроцесора імпульсів, блок комутації А5, основне призначення 
якого – керування роботою мікропроцесору в залежності від режимів роботи 
магнетрону, шляхом управління керуючим сигналом на вході RES 
мікропроцесору; та блок формування мережевих синхроімпульсів А4. 
Інші блоки схеми - блок індикації та клавіатурного управління А8 
та блок звукової сигналізації А7 призначені для ручного управління 
шляхом введення – виведення інформації про обрані режими магнетронної 
обробки у вакуумі, тривалості процесу, а також звукового звернення уваги 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
72 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
оператора установки в процесі виникнення позаштатних аварійних 
ситуацій, або після закінчення процесу. 
Електрична принципова схема пристрою мікропроцесорного 
керування магнетронним розпилювачем показана на відповідному листі 
графічної частини дипломного проекту. 
Для запуску магнетрона необхідно подати напругу 220–230 В на первинну 
обмотку високовольтного трансформатора. Це можливо лише за умови 
замикання контактів мікроперемикача SB2. Розглянемо, за яких умов 
забезпечується такий режим роботи. Контакти термореле термостата магнетрона 
залишаються замкненими, якщо температура камери та самого магнетрона не 
перевищує допустимого значення. 
Мікроперемикач SB2 виконує функцію блокування увімкнення 
магнетрона при відкритому люку вакуумної камери. Після закриття люка його 
контакти замикаються, що дозволяє подати живлення на систему. 
Увімкнення магнетрона здійснюється після встановлення таймера на 
необхідний інтервал часу. У цей момент замикаються контакти S1, розташовані 
всередині таймера. На обмотку проміжного реле R3 надходить напруга, 
внаслідок чого його контакти спрацьовують і замикаються. Це призводить до 
запуску електродвигунів механізму подачі магнетрона, а також до подачі 
напруги на трансформатор через резистор R2. 
Резистор R22 призначений для обмеження пускового струму. Він працює 
лише протягом кількох мілісекунд після кожного ввімкнення — до моменту 
спрацювання реле К3, на яке напруга подається одночасно з початком 
проходження струму через резистор. Необхідність використання цього опору 
пояснюється тим, що на початковому етапі високовольтний конденсатор C5 
перебуває у розрядженому стані. У позитивний напівперіод, коли діод зміщений 
у прямому напрямку, вторинна обмотка трансформатора фактично виявляється 
короткозамкненою. Унаслідок цього під час запуску магнетрона виникає 
значний стрибок струму. Резистор дозволяє тимчасово обмежити цей пусковий 
струм, забезпечуючи поступове заряджання конденсатора до номінальної 
напруги та плавний вихід 
Мікроперемикач S1 служить для регулювання потужності. При рівні 
потужності, менше максимального, він здійснює періодичне відключення 
магнетрона. 
Схема початкової установки R39 – C11, призначена для попереднього 
скидання в «нуль» елементів пам'яті ОЗІІ і установки всіх наявних в схемі 
тригерів, ЛІЧИЛЬНИКІВ і тому подібне в початковий стан при подачі напруги 
на блок управління. 
У момент включення пристрою в мережу конденсатор С11 
розряджений, тому напруга на нім дорівнює 0 і на вхід RESЕТ 
мікропроцесора подається сигнал скидання. Через короткий проміжок часу 
конденсатор заряджатиме через опір R39 до напруги живлення, сигнал 
скидання на вході зникне і схема буде готова до подальшої роботи. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
73 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Іноді сигнал скидання формується не тільки при включенні 
живлення, але І при його знятті, для чого служить вузол на елементах 
VТЗ - R16 –VD15. Дана схема проводить загальне скидання і в тому , коли 
з будь якої причини напруга живлення на мікропроцесорі перевищить 
допустиме значення. 
Генератор тактових імпульсів, як правило, знаходиться усередині 
мікропроцесора, за винятком джерела опорної частоти, за яке 
використовується кварцовий резонатор ZQ1 підключений до  входів OSC1 
і OSC2. Формувач мережевих синхроімпульсів (блок А2) призначений 
для прив'язки часу включення і виключення силового джерела живлення: 
до моменту проходження амплітуди мережевої напруги через нуль. Це 
дозволяє запобігти небажаним викидам струму у момент комутації. Він є 
транзисторним підсилювачем ключового типу. У негативний напівперіод 
транзистор VТІ закритий і напруга на виході дорівнює нулю. У позитивний 
напівперіод транзистор швидко входить в насичення і амплітуда сигналу 
на виході стає рівною напрузі живлення транзистора. Зміна вихідної 
напруги на виході підсилювача сприймається мікропроцесором як момент 
переходу мережевої напруги через нуль. 
Комутація елементів силового ланцюга, як правило, проводиться за 
допомогою реле К1, К2, встановлених на блоці управління. 
Особливістю багатьох схем аналогічного призначення є неможливість 
включення силового ланцюга (реле К1) без попереднього включення 
контрольного перемикача (реле К2) І при відкритому люку вакуумної 
камери. В даному випадку це досягається тим, що струм через транзистор 
VТ4, який включає реле К2, може протікати тільки при замкнутому 
мікроперемикачі SВ2 і відкритому транзисторі VТ5, що включає 
маніпулятор переміщення магнетрона. 
Схема формування імпульсів звукової частоти призначена для 
генерації зумером звукового сигналу. У даній схемі мікропроцесор задає 
тільки час звучання сигналу.  
Схема складається з мультивібратора на транзисторі VТ2 і 
підсилювача на транзисторі VТ7. За відсутності сигналу, що управляє, всі 
транзистори закриті. Під час вступу сигналу управління (±5 В) база 
транзистора VТ2 виявляється під високим потенціалом і він 
відмикається. Відбувається поступовий заряд конденсатора через резистор 
R13. У якийсь момент, напругу на нім, а відповідно і на базі транзистора 
VТ7 перевищить напругу відмикання, транзистор VТ7 відкриється, 
внаслідок чого напруга на базі транзистора VТ2 впаде і він закриється. 
Конденсатор почне розряджатися через опори R13, R14, поки напруга на 
нім не впаде до такого значення, при якому закриється транзистор VТ7. 
Після цього весь цикл повторюватиметься до тик пір, поки не зникне 
сигнал, що управляє. У ті моменти, коли відкритий транзистор VТ7, 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
74 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
відкриватиметься і транзистор VT2, внаслідок чого на вхід зумера ВZ1 
поступатиме змінний сигнал звукової частоти. 
Схема контролю живлення проводить загальне скидання 
мікропроцесора, в тому випадку, якщо живляча напруга на нім перевищує 
допустимий рівень. 
Напруга стабілізації на стабілітроні VD15 трохи менше напруги 
живлення, тому в звичайному режимі падіння напруги на резисторі R16 і 
відповідно на базі транзистора складає долі вольта. Транзистор закритий, 
але знаходиться на межі відкриття. Приріст напруги вище номінального 
повністю падає на резисторі R16, тому навіть відносно невелике 
збільшення напруги живлення, що свідчить про неполадки в схемі 
стабілізації, приводить до швидкого відмикання транзистора і формування 
сигналу скидання. 
Підключення клавіатури управління здійснюється в 
мультиплексному режимі. 
На лінії сканування від мікропроцесора по черзі поступають короткі 
імпульси, синхронно зміщені щодо один одного за часом. При 
натисненні однієї з кнопок послідовність імпульсів, що проходять по 
підключеній до неї лінії сканування, поступає на відповідну лінію відгуку 
і повертається назад в мікропроцесор, на один з його входів. Номер входу, 
по якому повернулися імпульси, і час їх прибуття дозволяють 
мікропроцесору однозначно визначити, яка з кнопок в даний момент 
натиснута. Оскільки підключення клавіатури багато в чому аналогічно 
розглянутому раніше підключенню знакосинтезуючих індикаторів, то в 
обох випадках можна використовувати одні і ті ж лінії сканування. Діоди 
VD19 – VD23 служать для запобігання замиканню виходів мікропроцесора 
при одночасному натисненні декількох кнопок. Резисторна збірка R53 
фіксує стан логічного 0, якщо жодна з кнопок на даній лінії відгуку не 
натиснута. У даному випадку активним є низький рівень напруги, тому 
резистори підключені до шини живлення – 5 В. 
Джерела живлення для ланцюгів блоку управління, як правило, 
мають декілька вихідної напруги . 
У ланцюзі індикатора HG1 використовується напруга 2,5 В. 
Анодна напруга – 5 В cтворюється схемою подвоєння на стабілітроні  
VD8 і конденсаторі С5. Живлення реле і зумера здійснюється від 
стабілізованої напруги -15 В, сформованою випрямлячем на діоді VD2, 
транзистором VТІ, що управляє джерелом опорної напруги на стабілітроні 
VD2 і резисторі R9, і згладжуючими фільтрами на конденсаторах C5. 
Стрибок напруги на вході трансформатора призводить до різкого 
зниження опору діода захисту VD5 і, як наслідок, до вирівнювання 
напруги. При цьому через варистор протікає великий струм, тому тривала 
дія підвищеної напруги приводить до його перегорання. При виході діода 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
75 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
захисту з ладу заміну йому можна не шукати, досить випаяти його останки з 
плати і зачистити обвуглені місця. 
 
9.3 Розрахунок блоку живлення магнетрону  
 
Блок живлення, що розробляється, служить для стабілізації 
напруги і набуття незмінних значень напруги на вході магнетрону 2М-218Н. 
Структурна схема блоку живлення магнетрона наведена на 
рисунку 9.4 
 
 
Рисунок 9.4 – Структурна схема блока живлення магнетрону 
 
Вихідні дані для розрахунків: 
- максимально припустима вхідна напруга U = 230 В; 
m
- частота ланцюга живлення f = 50 Гц; 
C
- індуктивність первинної і вторинної котушок трансформатора 
живлення L1 = L2= 650 10−6  Гн; 
- ємкості С1= 0,22 10−6  Ф, С2 = С3 = 4700 10−12  Ф; 
- опір резистора R1 = 103  Ом. 
Визначаємо кутову частоту 
 
ω = 2  π  f , 
 
ω = 2 3,14 50 = 314 с-1. 
 
Реактивний опір індуктивностей 
 
XL1 = X , 
L2  =ω L1
 
XL1  = XL2  = 314 650 10−6 = 2,041 Ом. 
 
Знаходимо максимальне значення струму на L1 s L2. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
76 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
U L1
Imax1  = I  = , 
max2
XL1
 
230 650 10−6
Imax1  = Imax2  = = 0,74 А. 
2,041
 
Ємнісний опір С1 
1
XC1  = , 
ω C1
 
1
XC1  = = 14,5 Ом. 
314 0,22 10−6
 
Результуюча ємність С23 буде 
 
С2 С3
С23 = , 
С2 + С3
 
4700 10−12 4700 10−12
С23 = = 2350 пФ. 
4700 10−12  + 4700 10−12
 
Тоді опір С23 буде 
 
1
XC23  = . 
ω C23
 
1
XC23  = =13,5 Ом. 
314 2350 10−12
 
Струм І  
2
U
I m
2  = , 
R1
 
230
I2  = =  0,23 А. 
100
 
Таким чином, розраховано блок живлення магнетрону. 
 
9.4 Висновки 
З метою впровадження новітніх енергозберігаючих заходів в 
технологічний процес виготовлення елементів конструкцій  будемо 
використовувати пристрій мікропроцесорного керування магнетронним 
розпилювачем, що дозволяє покращити якість деталей та зменшити час їх 
виготовлення. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
77 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
10 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ЕЛЕМЕНТІВ СЕП 
ПРОМИСЛОВОГО ПІДПРИЄМСТВА 
 
 
Оптимізація систем промислового електропостачання завжди 
супроводжується необхідністю аналізу та порівняння великої кількості 
можливих рішень. Кожен варіант має свої особливості — від рівня напруги 
живильних і розподільних мереж до кількості та потужності 
трансформаторів, а також конструктивних характеристик електричних ліній. 
Тому вибір найбільш ефективної схеми можливий лише після проведення 
техніко-економічних розрахунків, що враховують як капітальні інвестиції, 
так і експлуатаційні витрати. 
Наявність статистичних даних щодо аварійності обладнання, 
тривалості та вартості ремонтів дозволяє включати у розрахунки показники 
надійності, виражені у грошовій формі. Це дає змогу оцінити не лише прямі 
витрати, а й потенційні ризики, пов’язані з перервами у виробництві. 
Якість електроенергії має вирішальне значення для роботи приймачів. 
Її погіршення призводить до зміни режимів роботи обладнання, зниження 
продуктивності та навіть появи браку продукції. Такі відхилення 
супроводжуються додатковими втратами потужності й енергії, що 
обов’язково слід враховувати при проектуванні та експлуатації систем. 
Сучасні трансформаційні процеси в економіці України та 
функціонування енергетики в умовах ринку зумовлюють потребу у нових 
підходах до техніко-економічних розрахунків. Вони мають враховувати 
інвестиції у технічні рішення, річні витрати та очікуваний прибуток від їх 
впровадження. 
Такі розрахунки застосовуються на різних етапах: від проектування та 
експлуатації систем електропостачання до складання перспективних планів 
розвитку мережі чи обґрунтування реконструкції об’єктів. Вони необхідні 
також при впровадженні енергозберігаючих заходів, що дозволяють 
зменшити витрати підприємства. 
Техніко-економічні розрахунки виконуються для вибору: 
• раціональної схеми електропостачання цехів та підприємства; 
• оптимальної кількості та потужності трансформаторів головної та 
цехових підстанцій; 
• економічно виправданих рівнів напруги у зовнішніх і внутрішніх 
мережах; 
• засобів компенсації реактивної потужності та місця їх встановлення; 
• електричних апаратів та ізоляторів; 
• перерізу проводів і кабелів з урахуванням технічних та економічних 
чинників; 
• доцільної потужності власних електростанцій. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
78 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Основна мета таких розрахунків — визначення оптимального варіанту схеми 
та параметрів мережі. Критерієм оптимальності виступає рівень приведених 
річних витрат. 
При порівнянні варіантів слід дотримуватися умов: 
1. Технічних — порівнюються лише взаємозамінні варіанти при 
оптимальних режимах роботи. 
2. Економічних — розрахунки ведуться з урахуванням єдиного рівня цін. 
Кожен варіант має відповідати вимогам до систем електропостачання. При 
проектуванні обирають найбільш доцільне рішення на основі комплексного 
аналізу технічних та економічних показників. 
До технічних показників належать: надійність, простота експлуатації, 
тривалість будівництва, обсяг ремонтів, рівень автоматизації. До 
економічних — капітальні вкладення та щорічні експлуатаційні витрати. 
У більшості випадків саме економічні показники є вирішальними. Проте 
якщо варіанти рівнозначні за вартістю, перевагу віддають тому, що має кращі 
технічні характеристики. 
Тема: «Додаткові втрати в системах електропостачання при зниженні якості 
електричної енергії».  
Вихідні дані. Від шин 10 кВ підприємства живляться високовольтні 
асинхронні двигуни загальною потужністю 2000 кВт, низьковольтні – 5000 
кВт, синхронні двигуни – 2500 кВт, трансформатори цехові 10/0,4 кВ – 
загальною потужністю 17500 кВА, пічні трансформатори 11000 кВА, 
конденсатори силові – 5500 квар; на ГПП встановлено два трансформатори 
110/10 кВ потужністю 25 МВА кожен (рисунок 10.1). 
Коефіцієнт несиметрії на шинах 10 кВ при роботі несиметричних 
навантажень – 6 %, гармонічні складові напруги: U =8  %, 
3 U5 = 3,5  %, U7 = 4  
%, U =3 %. 
11
Визначити додаткові втрати активної потужності в елементах системи 
електропостачання. 
Розв’язок.  
При погіршенні показників якості електричної енергії зростає активний 
опір для струмів вищих гармонік, що призводить до збільшення втрат у 
системі. Крім того, виникають додаткові втрати, пов’язані з появою струмів 
зворотної послідовності, які негативно впливають на ефективність роботи 
обладнання. 
Для асинхронних двигунів додаткові втрати активної потужності 
визначають виразом 
 
  U 2 
P 2 
а.д = кад  2,41U + 2  Pном ,   (10.1) 
  =2   
 
де   – коефіцієнт несиметрії напруг, що дорівнює відношенню напруги 
U
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
79 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
зворотної послідовності до номінальної; 
  – номер вищої гармоніки; 
U  – відношення напруги  –ї гармоніки до номінальної; 

P  – номінальна активна потужність двигуна; 
ном
к  – коефіцієнт додаткових втрат при несиметричній і несинусоїдній 
ад
напрузі. 
Значення коефіцієнта к  визначається залежно від потужності 
ад
двигуна: до 5 кВт – від 4,0 до 3,0; від 5 до 100 кВт – від 3,0 до 1,0; більше 100 
кВт – від 1,0 до 0,4. 
Для кожного діапазону визначають сумарну потужність двигунів і 
середнє значення к , а потім к  для сумарної номінальної потужності всіх 
ад ад
асинхронних двигунів 
 
Р Р Р
к = к н1 н2 н3 . 
ад ад1 + кад2 + кад3
Рн Рн Рн
 
Додаткові втрати від несиметрії напруг для синхронних машин 
визначають виразом 
Р  2
с.м. = кс.м. U Рном ,    (10.2) 
 
де к  – коефіцієнт додаткових втрат (для двигунів і генераторів з 
с.м.
заспокійливою обмоткою к = 0,681 і без заспокійливої обмотки – 0,273; для 
с.м.
генераторів і синхронних компенсаторів к =1,856  і 1,31 відповідно). 
с.м.
Додаткові втрати в синхронних машинах від несинусоїдності напруги 
мають вираз 
 U 2
Р = к Р   ,                                 (10.3) 
с.м. с.м. ном
 =2  
 
де к  дорівнює для явнополюсних двигунів і генераторів з заспокійливою 
с.м.
обмоткою 1,121 і без заспокійливої обмотки – 0,403; для генераторів і 
синхронних компенсаторів – 1,767 і 1,947 відповідно. 
Додаткові втрати від несиметрії і несинусоїдності напруг в силових 
конденсаторах визначають виразом 
 
  
Рдод =Qном  tg  2 2
 U + U  ,                          (10.4) 
  =2 
 
де Q  – номінальна реактивна потужність конденсаторної установки; 
ном
tg  – тангенс кута втрат на основній частоті. 
Додаткові втрати в трансформаторах, у разі несиметрії напруг і 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
80 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
обумовлені вищими гармоніками, визначають відповідно виразами 
 
Р =  2  Р 
тр U Р0 +
м
 ,     (10.5) 
2
 Uкз 
 
 Р  1+ 0,05 2
Ртр = Р0 U 2
 + 0,607  м  U 2
 , (10.6) 
2
 =2 Uкз  =2  
 
де Р , Р  – втрати холостого ходу і під навантаженням в симетричному 
0 м
номінальному режимі; 
U  – напруга к.з., відн. од. 
кз
Відхилення параметрів якості електроенергії від нормативних значень 
призводить до додаткових втрат у лініях електропередачі. Оскільки втрати 
потужності прямо пропорційні квадрату струму та, відповідно, обернено 
пропорційні квадрату напруги, навіть невелике зниження напруги може 
суттєво збільшити енергетичні втрати. Загальний рівень втрат при відхиленні 
напруги визначається спеціальними розрахунковими виразами, що 
враховують різницю між фактичним та номінальним значенням. 
2
 100 
P = Pном    , 
100+V 
 
де P  – втрата потужності при номінальній напрузі, кВт; 
ном
V  – відхилення напруги від номінального значення, %. 
Отже, для зменшення втрат у лініях електропередачі доцільним є 
підвищення робочої напруги, адже це дозволяє знизити струм при незмінній 
потужності. При коливаннях напруги та зміні частоти спостерігається лише 
незначне збільшення втрат, яке зазвичай не має суттєвого впливу і може бути 
проігнороване у практичних розрахунках. Додаткові втрати потужності, що 
виникають через несиметрію та несинусоїдність струмів у лініях 
електропередачі, визначаються спеціальними виразами, які враховують діюче 
значення струмів прямої та зворотної послідовності, а також гармонічні 
складові. 
  
P 2 2
л дод = 3  І1 + 3  І2 +1,41(   І 2 −3
 ) R 10 − Pл , 
  =2 
 
де I , I  – діюче значення струмів прямої і зворотної послідовності; 
1 2
I  – діюче значення струму v–ї гармоніки;  
R  – опір фази лінії; 
P  – втрати потужності в лінії при проходженні симетричних 
л
синусоїдних струмів, кВт. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
81 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Можна прийняти P = 3  I 2
л 1 R 10−3 , тоді вищенаведений вираз набере 
вигляду 
 
 
P 2
л дод = 3  І2 +1,41(   І 2
 ) R 10−3. 
  =2 
 
Заходи щодо підвищення якості електричної енергії приводять до 
зниження втрат потужності в лініях: 
– шляхом симетрування струмів навантажень фаз: 
 

Pл.c = R 10−3 (I 2 2
in − Iik ) , 
 =2
 
де I , I  – струмові навантаження фаз до і після симетрування; 
in ik
 
– шляхом зниження струмів зворотної послідовності I  
2n , I2k
 
P −3 2 2
л.o = 3 R 10  ( I2n − I2k ) ; 
 
– шляхом зниження струмів і напруги вищих гармонік 
 

P = R 10−3 2
л.г   ( In − I 2
 ) , k
 =2
 
де   – коефіцієнт. 

Вводячи допущення, що струми зворотної і нульової послідовності 
пропорційні відповідним напругам, можна записати 
 
I2 =  I ; 
u I =U  I , 
 
U
де  = 2  – коефіцієнт несиметрії напруги; 
u
Uном
U  – напруга зворотної послідовності; 
2
U  – відносне значення модуля напруги v–ї гармоніки на затискачах 
споживача. 
Тоді вираз додаткових втрат потужності в лінії набере вигляду 
 
  
Pл дод = 3 
2
u +1,41(  U 2
 )  I 2 R 10−3.  
  =2 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
82 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Висновок. Таким чином, проведені техніко-економічні розрахунки 
підтверджують, що якість електричної енергії є визначальним чинником 
ефективності роботи систем електропостачання промислових підприємств. 
Відхилення параметрів від нормативних значень призводить до появи 
додаткових втрат у асинхронних двигунах, синхронних машинах, 
трансформаторах, конденсаторних установках та лініях електропередачі. Це 
не лише збільшує енергетичні витрати, але й скорочує ресурс обладнання, 
знижує продуктивність виробництва та може спричиняти брак продукції. 
Для мінімізації додаткових втрат необхідно застосовувати комплексні 
заходи: симетрування навантажень, компенсацію реактивної потужності, 
фільтрацію гармонік, а також підвищення рівня автоматизації систем 
контролю якості електроенергії. Впровадження таких рішень дозволяє 
знизити втрати до нормативного рівня, підвищити надійність роботи 
обладнання та забезпечити економію електроенергії на рівні 10–15 %. 
Отже, підтримання високої якості електричної енергії є стратегічним 
завданням для сучасних промислових підприємств, адже воно безпосередньо 
впливає на економічні показники, конкурентоспроможність продукції та 
довгострокову стабільність роботи енергетичної системи. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
83 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
 
Рисунок 10.1 – Схема електропостачання підприємства 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
84 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
11 ОХОРОНА ПРАЦІ 
 
11.1 Аналіз небезпек та шкідливостей, які виникають в   
        лабораторії при проектуванні системи електропостачання 
 
Роботи з даного проекту проводяться в приміщенні електротехнічної 
лабораторії. Проєктування мереж електропостачання неможливе без 
використання сучасної комп’ютерної техніки. Тому необхідно створити 
раціональні та безпечні умови праці працівників  під час роботи в 
лабораторії.   
Проаналізуємо фактори, що впливають на здоров'я і працездатність  
співробітника, який працює в лабораторії. За рівнем фізичних навантажень 
дана робота відноситься до категорії I а, оскільки практично не потребує 
деякого фізичного навантаження при роботі ПК.  
Робоче місце співробітника є постійним і представляє собою стіл (для 
вільного переміщення інженера за столом встановлено рухоме крісло, яке 
повторює анатомію тіла людини), в лівій частині якого встановлений 
персональний комп'ютер. Робоче місце знаходиться в окремій лабораторії, 
мебльованій столами зі встановленими на них обладнанням, зокрема ПК. 
Монітори комп'ютерів розміщені так, щоб відстань від очей користувача до 
о
екрану складала не менше 70 cм, кут зору 30 , для мінімізації  впливу 
випромінювання на зір. 
Розміри лабораторії становлять: ширина – 4,5 м, довжина – 8 м, висота 
стелі – 3 м, площа приміщення складає 36 м2. Лабораторія розрахована на 
максимальну кількість працюючих 4 особи. Звідси площа, яка припадає на 
одну людину, дорівнює: 9 м2. Об’єм приміщення складає: 108 м3. Звідси 
об'єм, який припадає на одну людину, дорівнює 27 м3, що відповідає вимогам 
нормативних документів. 
Лабораторія розташована в північній частині корпусу підприємства, 
стіни мають світле забарвлення із коефіцієнтом відбиття світла 55-59%, колір 
має матову структуру. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
85 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
В лабораторії в холодний період року функціонує система 
централізованого водяного опалення, яка відповідає ДБН В.2.5.67-2013. Для 
її забезпечення встановлено 5 сучасних радіаторів, що підтримують 
температуру повітря в холодний період року – 22 - 24 °С. 
Істотний вплив на стан організму людини, його працездатність надає 
мікроклімат (метеорологічні умови) у виробничих приміщеннях, під яким 
розуміють клімат внутрішнього середовища цих приміщень, який 
визначається діючими на організм людини поєднаннями температури, 
вологості, швидкості руху повітря і теплового випромінювання нагрітих 
поверхонь. 
Мікроклімат виробничих приміщень, в основному, впливає на 
тепловий стан організму людини і його теплообмін з навколишнім 
середовищем. 
Незважаючи на те, що параметри мікроклімату виробничих приміщень 
можуть значно коливатися, температура тіла людини залишається постійною 
(36,6 °С). Властивість людського організму підтримувати тепловий баланс 
називається терморегуляцією. Нормальне протікання фізіологічних процесів 
в організмі можливо лиш тоді, коли виділяється організмом тепло безупинно 
відводиться в навколишнє середовище. Кількість тепла, що виділяється 
людиною, головним чином, залежить від ступеня тяжкості виконуваної 
роботи і температурного режиму. 
Згідно з ДСН 3.3.6.042-99 нормативні значення основних факторів 
мікроклімату наступні: 
1. Температури повітря: 
- в теплий період року – 23-25 °С (допустима – 20-28 °С). ; 
- в холодний період року – 22-24 °С  (допустима – 21-25 °С). 
2. Вологість повітря: 
- в теплий період року – 40-60 %; 
- в холодний період року – 40-60 %. 
3. Швидкість руху повітря: 
- в теплий період року – 0,1 м/с (допустима – 0,1-0,2 м/с) ; 
- в холодний період року –  0,1 м/с (допустима –  менше 0,1 м/с) . 
Фактичні значення даних параметрів становлять відповідно:  
1. Температури повітря: 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
86 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
-  в теплий період року – 21-23 °С ; 
-  в холодний період року –21-22  °С . 
2. Вологість повітря: 
- в теплий період року – 50-52 %; 
- в холодний період року – 54-55 %. 
3. Швидкість руху повітря: 
- в теплий період року – 0,1 м/с; 
- в холодний період року – 0,1 м/с. 
Фактичні параметри мікроклімату повністю відповідають нормативним 
вимогам згідно ДСН 3.3.6.042-99.  
Електротехнічна лабораторія - це приміщення з однобічним природним 
освітленням, північно-східною орієнтацією віконних отворів. Природне 
освітлення забезпечується крізь вікна. Розміри чотирьох вікон приміщення 
однакові і становлять 1,31,4 м. 
Згідно з ДБН В.2.5-28-2018 нормування природного освітлення 
проводиться за допомогою коефіцієнта природного освітлення (КПО), розряд 
зорової праці – II в, найменший об’єкт розрізнення – 0,25 мм, що відповідає 
дуже високому ступеню точності зорової праці. Контрастність найменшого 
об’єкту розрізнення та фонів: між текстом на моніторі та фоном, між текстом 
на аркуші паперу та аркушем, букв на клавіатурі, між платою та деталями є 
середньою. Фактичне значення КПО становить 20-22 %, що відповідає 
вимогам ДБН В.2.5-28-2018. 
Для темного часу доби передбачене штучне освітлення. 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. 
Лабораторія обладнана двома світильниками ЛСП 02В - 2×40, кожний з 
яких має дві люмінесцентні лампи. Фактичний рівень штучного освітлення 
складає 180-220 лк. Отже рівень штучного освітлення на робочому місці  не 
відповідає ДБН В.2.5-28-2018 тому система загального штучного освітлення 
потребує модернізації. 
Головним джерелом шуму в приміщенні лабораторії є вентилятор 
охолодження в системному блоці комп’ютера та принтер. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
87 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Згідно з ДСН 3.3.6.037-99 «Санітарні норми рівнів шуму на робочих 
місцях» нормативне значення еквівалентного рівня шуму при даному видові 
діяльності та типу робочого місця складає 50 дБА, а рівень фактичного шуму 
становить 44-48 дБА, що відповідає нормативному. 
На робочому місці величина напруженості електромагнітного поля не 
перевищує нормативне значення, визначене в ДСН 3.3.6.096-2002. 
Умови праці інженерів - розробників при роботі з обладнанням крім 
стану параметрів виробничого середовища, визначаються також 
характеристиками використовуваного устаткування, якістю робочих 
матеріалів у робочій зоні, конструкцією робочих меблів та її розмірними 
характеристиками. Тип робочого крісла обирається у відповідності ДСТУ 
7951:2015 та в залежності від тривалості роботи: при тривалій - масивне, при 
короткочасній - крісло легкої конструкції, в якому легко пересуватися. 
Ширина столу 0,9 м, усі предмети, що знаходяться на ньому розташовані на 
відстані не більш 75 см від працівника, отже вони знаходяться в робочій зоні. 
Електропроводка в даному приміщенні прихованого типу. Приміщення 
відноситься до 2 класу приміщень: приміщення з підвищеною небезпекою 
ураження людини електричним струмом (оскільки в приміщенні 
струмопровідна залізобетонна підлога). Обладнання, встановлене в ньому 
живиться напругою 230 В і споживає потужність менше ніж 3500 Вт. Деяке 
обладнання, зокрема системний блок ПК, має металевий корпус, тому згідно 
ДСТУ Б В.2.5-82:2016 в лабораторії повинна бути передбачені заходи, щодо 
захисту працівників від ураження електричним струмом. 
Під час роботи з електрообладнанням працівник зобов'язаний виконувати ряд 
правил, а саме: 
- при раптовому припиненні подачі електроструму потрібно негайно 
вимкнути електрообладнання; 
- категорично забороняється ремонтувати електрообладнання,  вмикати  
та вимикати його, якщо це не передбачено в ході роботи; 
- категорично забороняється проводити будь-які перемикання на 
головному розподільному щиті; 
- не знімати запобіжні кожухи; 
- у випадку виявлення неполагодженого електрообладнання, 
вимірювальних приладів і дротів, терміново вимкнути напругу; 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
88 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
- прилади керування та вимірювальні прилади слід розміщувати таким 
чином, щоб було зручно проводити вимірювання, не перегинаючись через 
прилади та провідники; 
- у   випадку   враження   електричним   струмом   слід   терміново   
звільнити потерпілого від дії струму і прийняти міри по наданню першої 
допомоги, при необхідності викликати лікаря. 
Лабораторія відноситься до приміщень з категорією 
вибухопожежонебезпеки типу В, згідно з ДСТУ Б В.1.1-36:2016 (горючі та 
важкогорючі рідини, тверді горючі та важкогорючі речовини, а також 
речовини, здатні горіти тільки при взаємодії з водою, киснем повітря або 
один з одним.). В даному приміщенні забезпечуються необхідні заходи щодо 
протидії виникнення пожежонебезпечних ситуацій згідно з НАПБ А.01.001-
2014 «Правила пожежної безпеки в Україні». План евакуації розміщений на 
стіні з вільним доступом до неї (ДБН В.1.1.7-2016). Для попередження пожеж 
в ній використовується електрична пожежна сигналізація  променевого типу 
та теплові датчики типу (ИП-105-2) у кількості 4 шт відповідно ДБН 
В.2.5.56-2014. 
Приміщення обладнане порошковим вогнегасником ВП-5, який 
закріплений у підставці на стіні поряд з дверима. 
З усіма працівниками перед допуском до роботи проводять вступний та 
первинний інструктажі згідно типового положення про навчання з питань 
охорони праці (ДНАОП 0.00-4.12-05). Допуск до роботи відбувається після 
проведення перевірки знань із вступного та первинного інструктажів. 
Перевірка здійснюється згідно затвердженого переліку запитань. 
Вступний інструктаж з питань охорони праці проводиться з усіма 
працівниками, які щойно прийняті на роботу (постійну або тимчасову) 
незалежно від їх освіти, стажу роботи за цією професією або посади. 
Первинний інструктаж проводиться з працівниками та студентами на 
робочому місці до початку роботи. Запис про проведення інструктажу 
робиться у спеціальному журналі. 
Повторний інструктаж проводиться на робочому місці з усіма 
працівниками та студентами: на роботах з підвищеною небезпекою – 1 раз у 
квартал, на інших роботах – 1 раз на півріччя. 
В результаті проведеного аналізу можливо зробити висновок про те, що 
найбільш важливим чинником, що впливає на безпеку праці інженера-
розробника є можливість його ураження електричним струмом. Тому 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
89 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
необхідно розробити заходи захисту працівників від ураження електричним 
струмом. 
 
11.2 Способи захисту працівників від ураження електричним  
        струмом 
 
Для забезпечення захисту від ураження електричним струмом в 
електроустановках повинні застосовуватися технічні способи і засоби 
захисту.  
Вибір того або іншого способу або засобу захисту (або їх поєднань) в 
конкретній електроустановці і ефективність його застосування залежать від 
цілого ряду чинників, зокрема від:  
- номінальної напруги;  
- роду, форми і частоти струму електроустановки;  
- способу електропостачання (від стаціонарної мережі, від автономного 
джерела живлення електроенергією);  
- режиму нейтралі джерела трифазного струму (середньої точки 
джерела постійного струму) - ізольована нейтраль, заземлена нейтраль;  
- виду виконання (стаціонарні, пересувні, переносні);  
- умов зовнішнього середовища;  
- схеми можливого включення людини в ланцюг протікання струму 
(прямий однофазний, прямий двофазний дотик; включення під напругу 
кроку);  
- виду робіт (монтаж, наладка, випробування) і ін.  
Крім того, за принципом дії, всі технічні способи захисту поділяються 
на:  
- що знижують до допустимих значень напруги дотику і кроку;  
- що обмежують час дії струму на людину;  
- що запобігають прямому дотику до струмопровідних частин.  
Основними технічними засобами захисту є:  
- захисне заземлення;  
- автоматичне відключення живлення (занулення);  
- пристрої захисного відключення.  
Заземлення знижує до безпечної величини напругу відносно землі 
металевих частин електроустановки, які опинилися під напругою при 
пошкодженні ізоляції.  
Захисне заземлення – навмисне електричне з'єднання із землею або її 
еквівалентом неструмопровідних частин електроустановки, які можуть 
опинитися під напругою унаслідок замикання на корпус або з інших причин 
(індуктивний вплив сусідніх струмопровідних частин, винесення потенціалу, 
розряд блискавки і т. ін.). Електричний опір такого з'єднання має бути 
мінімальним (не більше 4 Ом для мереж з напругою до 1000 В і не більше 10 
Ом для інших). При цьому корпус електроустановки і обслуговуючий її 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
90 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
персонал знаходитимуться під рівними, близькими до нуля, потенціалами 
навіть при пробої ізоляції і замиканні фаз на корпус.  
Призначення захисного заземлення - усунення небезпеки ураження 
струмом у разі дотику до корпусу електроустановки і іншим 
неструмопровідним металевим частинам, що опинилися під напругою 
унаслідок замикання на корпус і з інших причин. 
Розрізнюють два типи заземлення: виносне і контурне.  
Виносне заземлення характеризується тим, що заземлювач (елемент 
заземлюючого пристрою, що безпосередньо контактує із землею) винесений 
за межі майданчика, на якому встановлено устаткування. Такий спосіб 
використовується для заземлення устаткування механічних і складальних 
цехів. Виносне заземлення називають також зосередженим. 
Суттєвий недолік виносного заземлення – віддаленість заземлювача від 
устаткування, що захищається, тому заземлюючі пристрої цього типу 
застосовуються лише при малих струмах замикання на землю, зокрема в 
установках до 1 кВ, де потенціал заземлювача не перевищує значень 
допустимої напруги дотику. 
Перевагою виносного заземлення є можливість вибору місця 
розміщення електродів заземлювача з найменшим опором ґрунту (сирий, 
глинистий, в низинах). 
Необхідність у влаштуванні виносного заземлення може виникнути в 
наступних випадках:  
- при неможливості за яких-небудь причин розмістити заземлювач на 
території, що захищається;  
- при високому опорі землі на даній території (наприклад, піщаний або 
скелястий грунт) і наявності поза цією територією місць із значно кращою 
провідністю землі;  
- при розосередженому розташуванні устаткування (наприклад, в 
гірських виробках), що заземлюється.  
Контурне заземлення складається з декількох зєднаних заземлювачів, 
розміщених по контуру (периметру) майданчика, на якому знаходиться 
устаткування, що заземлюється, а також усередині цього майданчика. Такий 
тип заземлення застосовують в установках вище 1 кВ. Контурне заземлення 
називається також розподіленим. Принцип дії захисного заземлення – 
зниження до безпечних значень напруги дотику і кроку, обумовлених 
замиканням на корпус та іншими причинами. Це досягається шляхом 
зменшення потенціалу заземленого устаткування (зменшенням опору 
заземлювача), а також шляхом вирівнювання потенціалів опори, на якій 
знаходиться людина, і заземленого устаткування (підйомом потенціалу 
опори, на якій знаходиться людина, до значень, близьких до значення 
потенціалу заземленого устаткування). 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
91 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
У мережах змінного струму із заземленою нейтраллю напругою до 1 кВ 
захисне заземлення як основний захист від ураження електричним струмом 
при непрямому дотику не застосовується, оскільки воно не ефективне.  
Сфера застосування захисного заземлення:  
- електроустановки напругою до 1 кВ в трифазних трипровідних 
мережах змінного струму з ізольованою нейтраллю (система IT);  
- електроустановки напругою до 1 кВ в однофазних двопровідних 
мережах змінного струму ізольованих від землі;  
- електроустановки напругою до 1 кВ в двопровідних мережах 
постійного струму з ізольованою середньою точкою обмоток джерела струму 
(система IT);  
- електроустановки в мережах напругою вище 1 кВ змінного і 
постійного струму з будь-яким режимом нейтралі або середньої точки 
обмоток джерел струму.  
Заземлення електроприладів. Металеві корпуси електроустановок і 
приладів обов'язково мають бути заземлені шляхом з'єднання з нульовим 
дротом електромережі. Використання металевих труб і інших деталей 
водопроводу, опалювальній або каналізаційній мережі для заземлення 
(занулення) заборонено. 
Занулення - навмисне електричне з'єднання з глухо заземленою 
нейтраллю трансформатора в трифазних мережах металевих 
неструмопровідних частин, які можуть опинитися під напругою. В мережах 
однофазного струму частини електроустановки з'єднуються з 
глухозаземленим виводом джерела струму, а мережах постійного струму – із 
заземленою точкою джерела. При зануленні нейтраль заземлюється у 
джерела живлення. Ця система має найбільше розповсюдження. Воно 
вважається за основний засіб забезпечення електробезпеки в трифазних 
мережах із заземленою нейтраллю напругою до 1000 В. 
В мережі із зануленням слід розрізняти нульові захисний і робочий 
провідники. Для з'єднання відкритих провідних частин споживача 
електроенергії з глухозаземленою нейтральною точкою джерела 
використовується нульовий захисний провідник. Нульовим захисним 
провідником називається провідник, що сполучає зануляємі частини 
споживачів (приймачів) електричної енергії із заземленою нейтраллю 
джерела струму. Нульовий робочий провідник використовують для живлення 
струмом електроприймачів і теж сполучають із заземленою нейтраллю, але 
через запобіжник. 
Використовувати нульовий робочий дріт як нульовий захисний не 
можна, оскільки при перегоранні запобіжника всі приєднані до нього 
корпуси можуть опинитися під фазною напругою! Занулення необхідно для 
забезпечення захисту від ураження електричним струмом при непрямому 
дотику за рахунок зниження напруги корпусу до землі і швидкого 
відключення електроустановки від мережі.  
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
92 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Сфера застосування занулення:  
- електроустановки напругою до 1 кВ в трифазних мережах змінного 
струму із заземленою нейтраллю (система TN – S; звичайно це мережі 
220/127, 380/220, 660/380 В);  
- електроустановки напругою до 1 кВ в однофазних мережах змінного 
струму із заземленим виводом;  
- електроустановки напругою до 1 кВ в мережах постійного струму із 
заземленою середньою точкою джерела.  
Принцип дії занулення. При замиканні фазного дроту на занулений 
корпус електроспоживача утворюється ланцюг струму однофазного 
короткого замикання (тобто замикання між фазним і нульовим захисним 
провідниками). Струм однофазного короткого замикання викликає 
спрацьовування максимального струмового захисту, внаслідок чого 
відбувається відключення пошкодженої електроустановки від живлячої 
мережі. Крім того, до спрацьовування максимального струмового захисту 
відбувається зниження напруги пошкодженого корпусу щодо землі, що 
пов'язане із захисною дією повторного заземлення нульового захисного 
провідника і перерозподілом напруги в мережі при протіканні струму 
короткого замикання.  
Тому, занулення забезпечує захист від ураження електричним струмом 
при замиканні на корпус за рахунок обмеження часу проходження струму 
через тіло людини і за рахунок зниження напруги дотику.  
Надійність занулення визначається в основному надійністю нульового 
захисного провідника. У зв'язку з цим потрібна ретельна прокладка 
нульового захисного провідника, щоб унеможливити його обрив. Крім того, в 
нульовому захисному провіднику забороняється ставити вимикачі, 
запобіжники і інші пристрої, здатні порушити його цілісність. При з'єднанні 
нульових захисних провідників між собою повинен забезпечуватися 
надійний контакт. Приєднання нульових захисних провідників до частин 
електроустановок, що підлягають зануленню, здійснюється зваркою або 
болтовим з'єднанням, причому, значення опору між зануляющим болтом і 
кожною доступною дотику металевою неструмопровідною частиною 
електроустановки, яка може опинитися під напругою, не повинно 
перевищувати 0,1 Ом. Приєднання має бути доступне для огляду. Нульові 
захисні дроти і відкрито прокладені нульові захисні провідники повинні мати 
відмітне забарвлення: по зеленому фону жовті смуги. 
В процесі експлуатації занулення опір петлі фаза-нуль може мінятися, 
отже, необхідно періодично контролювати значення цього опору. 
Вимірювання опору петлі фаза-нуль проводять як після закінчення 
монтажних робіт, тобто при приймально-здавальних випробуваннях, так і в 
процесі експлуатації в терміни, встановлені в нормативно технічній 
документації, а також при проведенні капітальних ремонтів і реконструкцій 
мережі.  
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
93 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Розрахунок занулення має на меті визначити умови, при яких воно 
надійно виконує покладені на нього завдання, - швидко відключає 
пошкоджену установку від мережі і в той же час забезпечує безпеку дотику 
людини до зануленого корпусу в аварійний період.  
Захисним відключенням називається автоматичне відключення 
електроустановок при однофазному дотику до частин, що знаходяться під 
напругою, неприпустимою для людини, і (або) при виникненні в 
електроустановці струму витоку (замикання), що перевищує задані значення.  
Призначення захисного відключення – забезпечення електробезпеки, 
що досягається за рахунок обмеження часу дії небезпечного струму на 
людину. Захист здійснюється спеціальним пристроєм захисного відключення 
(ПЗВ), який забезпечує електробезпеку при дотику людини до 
струмопровідних частин устаткування, дозволяє здійснювати постійний 
контроль ізоляції, відключає установку при замиканні струмопровідних 
частин на землю. Для захисту людей від ураження електричним струмом 
застосовуються ПЗВ із струмом спрацьовування не більше 30 мА.  
Сфера застосування захисного відключення: електроустановки в 
мережах з будь-якою напругою і будь-яким режимом нейтралі. Найбільше 
поширення захисне відключення набуло в електроустановках, 
використовуваних в мережах напругою до 1 кВ із заземленою або 
ізольованою нейтраллю.  
Принцип роботи ПЗВ полягає в тому, що він постійно контролює 
вхідний сигнал і порівнює його із заданою величиною. Якщо вхідний сигнал 
перевищує цю величину, то пристрій відключає захищену електроустановку 
від мережі. Як вхідні сигнали пристроїв захисного відключення 
використовують різні параметри електричних мереж, які несуть в собі 
інформацію про умови ураження людини електричним струмом. ПЗВ реагує 
на «струм витоку» і протягом сотих доль секунди відключає електрику, 
захищаючи людину від ураження електричним струмом, воно уловлює 
щонайменший витік струму і розмикає контакти. 
Конструктивно ПЗВ бувають двох видів:  
- електронні, залежні від напруги живлення, їх механізм для виконання 
операції відключення потребує енергії, що отримується або від 
контрольованої мережі, або від зовнішнього джерела;  
- електромеханічні, незалежні від напруги живлення, вони дорожче 
електронних ПЗВ, але мають більшу чутливість. Джерелом енергії, 
необхідної для функціонування таких ПЗВ є сам вхідний сигнал – 
диференціальний струм, на який воно реагує.  
Всі ПЗВ за вхідним сигналом класифікують на декілька типів:  
- що реагує на напругу корпусу щодо землі;  
- що реагує на диференціальний (залишковий) струм;  
- що реагує на комбінований вхідний сигнал;  
- що реагує на струм замикання на землю;  
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
94 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
- що реагує на оперативний струм (постійний; змінний 50 Гц);  
- що реагує на напругу нульової послідовності.  
Застосування  ПЗВ повинне здійснюватися відповідно до  Правил 
улаштування електроустановок (ПУЕ-17).  
 
 
 
Рисунок 11.1 - Схема пристрою захисного вимкнення 
 
ПЗВ вибираються за двома параметрами: чутливість (номінальний 
вимикаючий диференційний струм) і номінальний струм. Для захисту 
людини від ураження струмом пропонується автоматичний вимикач 
диференційного струму фірми «Moeller» серії PF (PF4 та PF7) чутливістю 30 
мА. Для захисту від виникнення пожежі із-за зносу або пошкодження ізоляції 
використовують ПЗВ чутливістю 30 мА (для простих схем) та 100 або 300 
мА (для каскадних складних схем). Номінальний струм навантаження ПЗВ 
повинен бути вище або дорівнювати струму пристрою захисту.  
Пристрій диференціальної захисту «Moeller», призначені для захисту 
людей від ураження електричним струмом при несправності 
електроустаткування або при контакті з знаходяться під напругою частинами 
електроустановки. Дифреле Moeller також слугує для запобігання спалахів і 
пожеж, викликаних струмами витоку і замикання на землю. Ці функції не 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
95 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
властиві звичайним автоматичним вимикачам, реагує лише на 
перевантаження або коротке замикання. 
Диференційне реле PF реалізує: 
- захист ланцюгів від пошкоджень ізоляції; 
- захист людей від ураження електричним струмом при прямих або непрямих  
   контактах із струмопровідними частинами; 
 - захист електроустановки від спалаху; 
-  селективність захисту при каскадному з'єднанні апаратів на струми витоку    
    30  і 300 мА. 
   Технічні характеристики диференційного реле PF7: 
- стійкість до короткого замикання - 10 кА; 
- номінальний струм - 25, 40, 63, 80 A; 
- номінальний струм небалансу - 10, 30, 100, 300 мА; 
- кількість полюсів - 2, 4; 
- монтаж на приладову рейку; 
- перетин проводу, що підключається - 35 кв.мм; 
- типи спрацьовування: 
 тип для загального використання - без затримки; 
 тип G - з часом бездіяльності 10 мс; 
 тип S - з часом бездіяльності 40 мс; 
 тип R - призначений для рентгенів; 
 тип U - для ланцюгів із частотними перетворювачами; 
- чутливість - AC, A. 
Технічні характеристики диференційного реле PF4: 
- стійкість до короткого замикання - 4,5 кА; 
- номінальний струм - 25, 40, 63 A; 
- номінальний струм небалансу - 30, 300 мА; 
- кількість полюсів - 2, 4; 
- монтаж на приладову рейку; 
- перетин проводу, що підключається - 35 кв. мм; 
- тип спрацьовування для загального  
  використання - без затримки; 
- чутливість - AC. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
96 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
               
 
Рисунок 11.2 - Автоматичні вимикачі диференційного струму PF7 та PF4 
 
Виходячи з важливих функцій ПЗВ досить необхідним стає перевірка 
їх основних параметрів. Для цього використовується тестер ПЗВ. Подібні 
тестери дають можливість перевірити пристрій захисного відключення до 
його монтажу, а також при здачі системи в експлуатацію. 
На сьогоднішній день тестери дозволяють отримати всю необхідну 
інформацію про стан підключених і знеструмлених пристроях захисного 
відключення. За допомогою вимірювачів параметрів ПЗВ можна перевірити 
стан однофазних і трифазних пристроїв захисного відключення. Можливість 
перевіряти тестерами підключення ПЗВ не відключаючи їх від джерела 
електрики дає можливість здійснювати перевірку не перериваючи процес 
роботи обладнання. Дана властивість тестера є дуже зручною. Для перевірки 
ПЗВ пропонується застосувати тестер RCDT 320. 
 
Рисунок 11.3 - Тестер пристроїв захисного вимикання RCDT 320 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
97 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Технічні характеристики тестера RCDT320: 
Напруга живлення: 100 В - 280 В, 45-65 Гц; 
Точність струму тестування: 
  - без тестування відключення: від -8% до -2%; 
  - тестування відключення: від +2% до +8%; 
Час відключення: ±1%±1мс; 
Вимірювання напруги: 0-300 В; 
Точність: ±2%±2 знаки 
Вимірювання частоти:  
  - діапазон: 25-450 Гц; 
  - точність: 25.0-199.9 Гц±0.1 Гц; 200-450 Гц±1 Гц 
Напруга збою (дотику): 
  - діапазон, що відображається: 0-50 В 
  - похибка: +5% / +15%±0.5 V 
Температура і вологість: 
  - робоча температура: від -5 °C до +40 °C; 
  - робоча вологість: 93% при + 40 °C макс. 
Захист від погодних умов: IP54; 
Засоби зв'язку: інтерфейс USB; 
Електропостачання: батареї 8x1,5 В (AA лужні); 
Термін служби батарей: 2000 послідовних тестів; 
Вага: 980 г; 
Габаритні розміри: 203x148x78 мм. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
98 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 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   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
99 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 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   22323  94/03-03   ПЗ  ЧДТУ   А1   21019   63/03-03   ПЗ 3 
100 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства………………………………………..  1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ……………………………………….  2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і 2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8