Електропостачання підприємства з виробництва арматури зовнішнього освітлення

СТОКОЛОС, Володимир Володимирович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10094

Full metadata record

DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor	Ткаченко, Валентин Федорович	-
dc.contributor.author	СТОКОЛОС, Володимир Володимирович	-
dc.date.accessioned	2026-10-22T14:58:09Z	-
dc.date.available	2026-10-22T14:58:09Z	-
dc.date.issued	2026-06	-
dc.identifier.uri	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10094	-
dc.description.abstract	В даній випускній кваліфікаційній роботі бакалавра детально розглянуті питання проектування електропостачання підприємства з виробництва арматури зовнішнього освітлення. 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 особливості фарбування арматури зовнішнього освітлення. В економічному розділі пояснювальної записки розглянуто питання вибору оптимального коефіцієнта потужності синхронних двигунів В розділі з охорони праці проведена розробка системи кондиціювання повітря лабораторії.	uk_UA
dc.language.iso	uk	uk_UA
dc.subject	арматура зовнішнього освітлення	uk_UA
dc.subject	коефіцієнт потужності	uk_UA
dc.title	Електропостачання підприємства з виробництва арматури зовнішнього освітлення	uk_UA
dc.type	Bachelor Thesis	uk_UA
Appears in Collections:	141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (Електротехнічні системи електроспоживання)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Стоколос.pdf Restricted Access		4.38 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show simple item record

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 23288 94/03-03

на тему:
«ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ПІДПРИЄМСТВА З ВИРОБНИЦТВА
АРМАТУРИ ЗОВНІШНЬОГО ОСВІТЛЕННЯ»
(назва теми згідно з наказом)

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

СТОКОЛОС Володимир Володимирович
(прізвище, ім’я, по батькові здобувача вищої освіти)

Керівник _____________ Валентин ТКАЧЕНКО
(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

СТОКОЛОС Володимир Володимирович
(прізвище, ім’я, по батькові здобувача вищої освіти)
1. Тема кваліфікаційної роботи
«ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ПІДПРИЄМСТВА З ВИРОБНИЦТВА АРМАТУРИ
ЗОВНІШНЬОГО ОСВІТЛЕННЯ»

Керівник кваліфікаційної роботи ТКАЧЕНКО Валентин Федорович, 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 – 747,8 кВт; 4. Потужність КЗ на шинах енергосистеми – 1600 МВА;
5. Розміри цеху – 82х38х10 м; 6. Кількість електроприймачів цеху – 53 шт; 7. Встановлена
потужність силових електроприймачів цеху – 693,5 кВт; 8. Індивідуальне завдання –
Особливості фарбування арматури зовнішнього освітлення; 9. Техніко-економічні
розрахунки – Вибір оптимального коефіцієнта потужності синхронних двигунів;
10. Охорона праці – Розробка системи кондиціювання повітря лабораторії.

4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, що їх належить
розробити)
1 Умови проектування
2 Розрахунок електричних навантажень
3 Вибір і обґрунтування схеми живлення підприємства. Розрахунок живлячої мережі
4 Вибір трансформаторів і засобів компенсації реактивної потужності
5 Вибір схеми внутрішньозаводського електропостачання напругою 10 кВ
6 Розрахунок струмів короткого замикання в мережах вище 1000 В
7 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП. Вибір високовольтної апаратури.
Перевірка кабельних ліній
8 Розрахунок системи електропостачання цеху
9 Індивідуальне завдання – Особливості фарбування арматури зовнішнього освітлення
10 Техніко-економічні розрахунки – Вибір оптимального коефіцієнта потужності
синхронних двигунів
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 ________________ Володимир СТОКОЛОС
(підпис) (Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ)
Керівник кваліфікаційної роботи ________________ Валентин ТКАЧЕНКО.
(підпис) (Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ)

ЗМІСТ

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

мастильно-заправного устаткування ……………………. 6
1.3 Характеристика цехів об’єкту, особливості їх

електропостачання ………….…………………………..……. 6
1.4 Характеристика джерела живлення……………………….. 6
2 РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ…………… 9
2.1 Розрахунок цехових навантажень від силових

електроприймачів………….……………………………….. 9
2.2 Визначення розрахункових електричних навантажень від

освітлювальних систем…………………………………….. 12
2.3 Розрахунок електричних навантажень на шинах 0,4 кВ

цехової підстанції……………………………….................. 15
2.4 Визначення електричних навантажень на вищих рівнях

системи електропостачання……………………………….. 15
2.6 Картограма та положення центру електричних
навантажень цеху та підприємства. Вибір місця
розташування трансформаторних підстанцій……………. 17
2.6.1 Центр електричних навантажень підприємства і
цеху…………………………………………………... 17
2.6.2 Картограма електричних навантажень
підприємства…………………………………..…….. 21
2.6.3 Вибір місця розташування ГПП, ТП
21
(КТП)………..
ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ СХЕМИ ЖИВЛЕННЯ
3
ПІДПРИЄМСТВА. РОЗРАХУНОК ЖИВЛЯЧОЇ МЕРЕЖІ……. 23
3.1 Вибір і обґрунтування схеми живлення

підприємства……………………………………….............. 23
3.2 Розрахунок перерізу живлячої мережі……………………. 25
3.3 Визначення втрат напруги від системи до ГПП ………… 27

ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ
Змн. Арк. № докум Підпись Дата
.
Розроб. Стоколос В.В. Літ. Арк. Аркушів
Електропостачання підприємства з
Перевір. Ткаченко В.Ф 3 72
виробництва арматури

зовнішнього освітлення
Н. Контр. Ключка К.М. ФЕТАМ, гр. ЕСЕ-22

Затверд. Ткаченко В.Ф.

4 ВИБІР ТРАНСФОРМАТОРІВ І ЗАСОБІВ КОМПЕНСАЦІЇ
РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ…………………………………... 29
4.1 Вибір трансформаторів ГПП …………………………… 29
4.2 Вибір числа та потужності цехових трансформаторів з
врахуванням компенсації реактивної потужності…….. 29
4.3 Компенсації реактивної потужності на підприємстві…. 31
5 ВИБІР СХЕМИ ВНУТРІШНЬОЗАВОДСЬКОГО
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ НАПРУГОЮ 10 кВ……………...…. 34
5.1 Вибір і обґрунтування схеми і конструкції
внутрішньозаводської мережі………………………...…. 34
5.2 Розрахунок перерізу розподільчих мереж……………… 34
6 6 РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ
В МЕРЕЖАХ ВИЩЕ 1000 В……………………………………... 38
6.1 Вихідні дані для розрахунків…………………………… 38
7 ВИБІР ТИПУ ТРАНСФОРМАТОРНОЇ ПІДСТАНЦІЇ ДЛЯ
ГПП. ВИБІР ВИСОКОВОЛЬТНОЇ АПАРАТУРИ ПЕРЕВІРКА
КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ…………………………………………..….. 40
7.1 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП……. 40
7.2 Вибір високовольтних апаратів РУВН……………..….. 40
7.3 Вибір апаратів розподільчої установки РУНН………… 41
7.4 Вибір трансформаторів струму………………………… 41
7.5 Вибір трансформаторів напруги……………………….. 42
8 РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ
ЦЕХУ……………………………………………………………… 43
8.1 Вибір схеми і конструкції системи електропостачання
цеху………………………………………………………. 43
8.2 Розрахунок внутрішньоцехових освітлювальних
систем…………………………………………………….. 43
8.2.1 Загальні відомості………………………………... 43
8.3 Розрахунок цехової електричної мережі по умовам
нагріву…………………………………………………… 45
8.3.1 Вибір низьковольтних комплектних установок
НКУ……………………………………………….. 46
8.4 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі до
1000 В……………………………………………………... 47
8.4.1 Розрахунок начального значення періодичної
складової струму трифазного КЗ………………... 47
8.5 Захист цехових електричних мереж……………………. 49
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
4
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

8.6 Вибір відпайок трансформатора цехової
трансформаторної підстанції…………………………… 50
8.7 Вибір типу, конструкції та компоновки
трансформаторної підстанції…………………………… 50
9 ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ – Особливості фарбування
арматури зовнішнього освітлення……………………………… 51
10 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ЕЛЕМЕНТІВ СЕП
ПРОМИСЛОВОГО ПІДПРИЄМСТВА………………………….. 59
11 ОХОРОНА ПРАЦІ……………………………………………….. 63
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………….. 71

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
5
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

1 УМОВИ ПРОЕКТУВАННЯ

1.1 Характеристика об’єкта проектування

Дана робота присвячена електропостачанню підприємства з
виробництва арматури зовнішнього освітлення. Арматура зовнішнього
освітлення – це комплекс металевих, полімерних або композитних виробів,
призначених для кріплення, монтажу та живлення вуличних ліхтарів
(опори, кронштейни, траверси, затискачі для СІП, муфти). Основна мета –
забезпечення надійного монтажу на висоті, захист від корозії та стабільна
робота системи освітлення. Основні компоненти арматури зовнішнього
освітлення є кронштейни, консолі, світлосигнальна арматура, розсіювачі,
комплектуючі для світильників тощо.
Структура підприємства приведена на генплану (лист №1) і включає
як цеха основного виробництва, так і допоміжні приміщення та підрозділи.

1.2 Характеристика споживачів електричної енергії цеху
універсальної оснастки

Відомості про електричні навантаження цеху приведено у
таблиці 1.1.

1.3 Характеристика цехів об’єкту, особливості їх
електропостачання

План цеху та розташування обладнання представлено на рис. 1.1

1.4 Характеристика джерела живлення

Вихідні дані 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= 40 км .

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
6
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Таблиця 1.1 – Відомості про електричні навантаження цеху

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
7
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Рисунок 1.1 – План цеху та розташування обладнання
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
8
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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

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

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
9
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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

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 23288 94/03-03 ПЗ 3
10
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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

n
Рном =pном .
1

Рном1= 8 2,8 = 22,4 кВт.

Визначаємо розрахункову величину Кв Рном,1 для цієї ж групи,
використовуючи значення Кв з таблиці 2.3 (стовпчик 5); значення додатку
Кв Рном,1 заносимо у стовпчик 8 таблиці 2.3

Кв Рном,1= 0,72 22,4 = 16,8 кВт.

Визначаємо чергову розрахункову величину таблиці 2.3 та заносимо
її у відповідну графу таблиці 2.3.

Кв Рном,1  tgφ = 16,8 0,57 =9,6квар.

Визначаємо величину ефективної кількості електроприймачів nе за
спрощеним співвідношенням (2.5):

2 747,8
nе = 12 .
72

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
11
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Для розрахунку групового середньовиваженого коефіцієнту
використання по цеху в цілому використовуємо формулу (2.7)

589,6
Кв, цеху = = 0,788 .
747,8

По графіку (рисунок 2.2) для визначених величин nе =12 та
Кв, цеху = 0,788 знаходимо коефіцієнт розрахункової потужності Кр, цеху
який дорівнює
Кр, цеху = 1,05.

За співвідношенням (2.8) знаходимо розрахункову активну
потужність цеху

Рроз цеху =1,05 589,6 = 619,1кВт.

Qроз цеху = 312,6квар.

Розрахункова потужність Sроз :

Sроз = 619,12 + 312,62 = 693,5 кВ∙А.
Таблиця 2.3

2.2 Визначення розрахункових електричних навантажень від
освітлювальних систем

Максимальна реактивна потужність для газорозрядних ламп
визначається співвідношенням:

Pmax оc = 26,5 3116 =82574Вт,

Qроз, ос = Рроз, ос  tgφ = 82574 0,2 =16,5квар.

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
12
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
13
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
14
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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

Р0,4 цеху = 619,1+74+ 28,7 = 722 кВт ,

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

Q0,4 цеху = 312,6+16,5+ 45,2 =373,1квар .

Одночасно розраховуємо приблизне навантаження на шинах цехової
підстанції за виразом

2 2
SТП = (721,7) + (372,6) = 818,2 кВ А .

Дані розрахунків навантаження цехової підстанції SТП за формулою
(2.16) по усім цехам заносимо у таблицю 2.5.

2.4 Визначення електричних навантажень на вищих рівнях
системи електропостачання

На вищих рівнях системи електропостачання підприємства
розрахункове (максимальне) навантаження визначаємо шляхом додавання
розрахункових навантажень окремих груп електроприймачів, що
живляться від вузла мережі, що розглядається з урахуванням коефіцієнта
одночасності збігання максимумів навантаження Ko [6, 7].
Коефіцієнта одночасності Ko залежить від кількості приєднань на
шинах ГПП та середньовиваженого коефіцієнту використання Kв і
визначається по даним [6, 7].
Приблизну потужність Sпр заводу (для нашого випадку вона
дорівнює потужності на шина низької напруги SНН ГПП ) визначаємо за
формулою [6, 7]
2 2
 N   N 
SНН ГПП =Ко  P
 0,4 цеху і 
+
Q0,4 цеху і  , (2.17)

 i   i 

2 2
SНН ГПП = 0,9  (6191,3) +(3136,8) = 6246,5 кВ А .

Таким чином, нами з використанням нормативної методики,
виконано розрахунок електричних навантажень по заводу, а приблизна
розрахункова потужність має значення SНН ГПП= 6246,5 кВ А кВ А
(таблиця 2.5).

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
15
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
16
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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
[6, 7]

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

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

Визначаємо координати ЦЕН по формулам (2.18 – 2.19):

1036001,4
ХЦЕН підпр = = 167,3 м ,
6191,3

1222517,5
YЦЕН підпр = = 197,5 м .
6191,3
Таблиця 2.6

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
17
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
18
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Координати обчислюють ЦЕН по формулах:
– для активної потужності:
п
Рроз  х
i i
Х i=1
ЦЕН цеху(Р) = , (2.20)
п
Рроз i
i=1

п
Рроз  у
i i
У i=1
ЦЕН цеху(Р) = ; (2.21)
п
Рроз i
i=1
Таблиця 2.7 – Розрахунок центру електричних навантажень
Р Х Y Х У
Найменування і і Р Х i
і і Р Y i ЦЕН цеху(Р) ЦЕН цеху(Р)
кВт мм мм і і

Вентилятор
2,8 6,0 16,8 10,0 28,0
витяжний
Вентилятор
2,8 6,0 16,8 18,0 50,4
витяжний
Вентилятор
2,8 35,0 98,0 5,0 14,0
витяжний
Вентилятор 110,
2,8 100,0 280,0 308,0
витяжний 0
Вентилятор 110,
2,3 170,0 391,0 253,0
витяжний 0
Вентилятор
2,8 145,0 406,0 27,0 75,6
витяжний
Вентилятор 107,
2,8 247,0 691,6 299,6
витяжний 0
Вентилятор 107,
2,8 252,0 705,6 299,6
витяжний 0
Верстат
5,1 12,0 61,2 31,0 158,1
різьбонарізний
Верстат
5,1 12,0 61,2 41,0 209,1
різьбонарізний
Прес 12,6 130,0 1638,0 36,0 453,6
Прес 12,6 154,0 1940,4 36,0 453,6
Тельфер 7,2 60,0 432,0 60,0 432,0
Тельфер 7,2 130,0 936,0 60,0 432,0
Верстат
2,2 175,0 385,0 41,0 90,2
різьбонарізний
Верстат
2,2 203,0 446,6 41,0 90,2
різьбонарізний
Широкоуніверсал
103,
ьний фрезерний 51,2 125,0 6400,0 5273,6
0
верстат
Широкоуніверсал
103,
ьний фрезерний 51,2 150,0 7680,0 5273,6
0
верстат
Перфораційний
22,8 131,0 2986,8 80,0 1824,0
верстат
Перфораційний
22,8 131,0 2986,8 69,0 1573,2
верстат
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
19
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Перфораційний
22,8 157,0 3579,6 80,0 1824,0
верстат
Перфораційний
22,8 157,0 3579,6 68,0 1550,4
верстат
Радіально–
свердлильний 4,8 180,0 864,0 29,0 139,2
верстат
Радіально–
свердлильний 4,8 204,0 979,2 29,0 139,2
верстат
Клепальний
6,2 20,0 124,0 88,0 545,6
верстат
Клепальний
6,2 20,0 124,0 78,0 483,6
верстат
Круглошліфуваль
3,4 182,0 618,8 58,0 197,2
ний верстат
Круглошліфуваль
3,4 182,0 618,8 67,0 227,8
ний верстат
Круглошліфуваль
3,4 182,0 618,8 75,0 255,0
ний верстат
Круглошліфуваль
3,4 182,0 618,8 83,0 282,2
ний верстат
Круглошліфуваль
3,4 202,0 686,8 58,0 197,2
ний верстат
Круглошліфуваль
3,4 202,0 686,8 67,0 227,8
ний верстат
Круглошліфуваль
3,4 202,0 686,8 75,0 255,0
ний верстат
Круглошліфуваль
3,4 202,0 686,8 83,0 282,2
ний верстат
Прес 102,
72,0 51,0 3672,0 7344,0
двокривошипний 0
Прес 102,
72,0 90,0 6480,0 7344,0
двокривошипний 0
Багатошпиндельн
ий токарний 7,8 180,0 1404,0 99,0 772,2
автомат
Багатошпиндельн
ий токарний 7,8 203,0 1583,4 99,0 772,2
автомат
Прес
21,2 54,0 1144,8 84,0 1780,8
штампувальний
Прес
21,2 94,0 1992,8 84,0 1780,8
штампувальний
Вертикальний
консольно-
15,4 57,0 877,8 67,0 1031,8
фрезерний
верстат
Вертикальний
консольно-
15,4 97,0 1493,8 67,0 1031,8
фрезерний
верстат
Верстат
розточувально- 6,2 13,0 80,6 50,0 310,0
фрезерний
Верстат
розточувально- 6,2 13,0 80,6 60,0 372,0
фрезерний
Конвеєр 4,4 60,0 264,0 22,0 96,8
Прес 17,8 126,0 2242,8 68,0 1210,4
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
20
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

однокривошипни
й
Верстат
агрегатний з
28,6 150,0 4290,0 68,0 1944,8
лінійним
переміщенням
Верстат
агрегатний з
28,6 186,0 5319,6 50,0 1430,0
лінійним
переміщенням
Токарно-
гвинторізний 7,8 208,0 1622,4 50,0 390,0
верстат
Токарно-
гвинторізний 7,8 186,0 1450,8 50,0 390,0
верстат
Вентилятор 105,
21,4 230,0 4922,0 2247,0
припливний 0
Вентилятор 105,
21,4 235,0 5029,0 2247,0
припливний 0
Вентилятор 105,
21,4 240,0 5136,0 2247,0
припливний 0
723,
92119,0 58940,4 127,4 81,5
3

Розрахункові координати ЦЕН складають: ХЦЕН =127,4 мм; (на
плані), Yцен = 81,5 мм, (на плані рис. 1.1).
З урахуванням розрахованих координат обираємо місця
розташування цехової трансформаторної підстанції, враховуючи наступні
міркування.

2.6.2 Картограма електричних навантажень підприємства
Геометричні зображення середньої інтенсивності розподілу навантажень
на картограмі:
Pроз і =  r
2 m ,

де Pроз i – максимальне електричне навантаження i-ого підрозділу; r –
радіус кола; m – масштаб.

Ppоз 0,4 цеху i
ri = . (2.24)
π m

Розраховані за формулами (2.2 – 2.24) значення заносимо в
таблицю 2.8

2.6.3 Вибір місця розташування ГПП, ТП (КТП)

Обираємо місця встановлення КТП - (лист 5 графічної частини).

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
21
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
22
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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 23288 94/03-03 ПЗ 3
23
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Рисунок 3.3 – Схема РУ НН 6 (10) кВ:
а) – з однією секціонованою системою шин;
б) – з двома секціонованованими система шин

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
24
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

3.2 Розрахунок перерізу живлячої мережі

Потужність SВН ГПП визначається за формулою (2.17):

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

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

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

де Кзав.Л – коефіцієнт завантаження лінії, який залежить від схеми РУНН,
організації роботи ГПП.
Вибраний стандартний переріз Fст лінії живлення перевіряється на
допустимий струм нагрівання в нормальному режимі, на допустимий
струм післяаварійного режиму, на мінімальний переріз згідно механічної
міцності і мінімальний переріз за умовою корони згідно наступних виразів
і умов [1]:
– на допустимий струм в нормальному режимі роботи, А;

ІрозПЛ  к  Ідоп ,

де Ідоп – допустимий струм вибраного стандартного перерізу, А;
к – коефіцієнт, що враховує фактичну розрахункову температуру
середовища;
– на допустимий струм в післяаварійному режимі (режим
відключення однієї з ліній живлення)

2  ІрозПЛ  к  кдоп  Ідоп.Т ,

де кдоп – допустиме короткочасне перевантаження, кдоп =1,25;
– на мінімальний переріз згідно механічної міцності – згідно з
місцем розташування підприємства визначається величина стінки ожеледі
за її товщиною визначається мінімальна площа перерізу;
– на мінімальний переріз за умовою корони – згідно ПУЕ у
залежності від напруги.
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
25
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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 6246,5 = 124,9 кВт ;

QT = 0,16246,5 625 квар .

Загальне навантаження об’єкта становить

2 2
SВН ГПП = 0,9 (6191,3+124,9) + (3136,8+ 625) = 0,9 7351,6 = 6616 кВ А

У нашому випадку

6616
ІрозПЛ = =17,36 А .
2 1,732 110

17,36
F 2
ек = =12,4 мм .
1,4

– на допустимий струм в нормальному режимі роботи (к – коефіцієнт,
що враховує фактичну розрахункову температуру середовища к =1);

17,36 А  170 А ;

– на допустимий струм в післяаварійному режимі (режим відключення
однієї з ліній живлення)

2 17,3 А = 34,6 А  115 1,05 0,9 1,25 =135,8 А ;

Обираємо для повітряної лінії провід АС-70 [1, 6].

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
26
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

3.3 Визначення втрат напруги від системи до ГПП

Схема заміщення - на рисунку 3.4

Рисунок 3.4 – Схема заміщення фази ділянки мережі

Векторна діаграма напруги і струму фази:

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

Враховуючі співвідношення між лінійними і фазними напругами,
для любої кількості ділянок лінії маємо [7, 9]

n
U = 3 Uф = 3 (Ii  ri cosi + Ii xi sini ) .
i=1
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
27
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

В цьому випадку з достатньою точністю (помилка менше 0,5 %)
можна вважати, що падіння напруги U1дорівнює його поздовжній
складовій U/ . Тоді втрата напруги Uприблизно визначається по
формулі

PіR +QіX P R +Q X
U U = 3  (Ia R + Ip X) =  і і ,
Uі Uном

де потужність і напруга відповідають одному і тому ж вузлу або у формулу
підставляється номінальна напруга Uном ділянки.
Повні активний і реактивний опір визначаються за відомими
формулами.

Активну і реактивну складові струму обчислимо за формулами (3.8):

4970 103
Ia = = 31,3 A ;
3 110 103

3534 103
Ip = = 21,3 A .
3 110 103

Uф =110,72 103 −110,0 103 = 0,72 103 В.

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

U
U(%) ф
= %.
Uном

0,72 103
U(%) = 100 = 0,631% .
110 103

Вибрані параметри повітряних ліній здатні практично без втрат
напруги передавати потужність на підприємство.

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
28
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

4 ВИБІР ТРАНСФОРМАТОРІВ І ЗАСОБІВ КОМПЕНСАЦІЇ
РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ

4.1 Вибір трансформаторів ГПП

Номінальна потужність кожного з двох трансформаторів ГПП попередньо
оцінюється згідно виразу (4.1):
Отже
6627
SТ пр = = 4731,3 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 головним
чином, вимогами надійності живлення електроприймачів [5, 6].
Обираємо попередньо потужність трансформатору нашої цехової
ТП, користуючись співвідношенням

SТП 816
Sприб T = = = 583 кВ∙А.
2 0,7 1,4

Таким чином, номінальна потужність обраного трансформатору
складає
Sном T =630 кВ∙А.

Вибирається економічне оптимальне число цехових трансформаторів
NT.E. та економічне оптимальне значення потужності НБК QHK1 [5, 6].
Визначається додаткова потужність НБК QHK2 з метою
оптимального зниження втрат потужності в трансформаторах та в мережі
напругою 10 (6) кВ.
Сумарна розрахункова потужність батарей конденсаторів складе [5,
6]

QHK =QHK1 +QHK2. (4.2)
сум

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
29
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

727,7
Nmin = + 0,53 = 2 .
0,75 630

Економічна кількість трансформаторів Nе знаходиться за виразом

Nе = Nmin +m ,

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

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

2
Qmax T = (Nе к S ) − Р2
заван.ф ном T max .

S
де кзаван.ф – фактичний коефіцієнт завантаження, к ТП
заван.ф = .
Ne Sном T
816
кзаван.ф = = 0,64 .
2 630

У такому разі

2 2
Qmax.T= (2  0,64  630) - (727,7) = 455,5 квар .

Сумарна потужність батарей статичних низьковольтних
конденсаторів QHK1 складе:
QHK1 =Qmax −Q ,
0,4 max T

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

QHK1 =QHK1 = 327,5- 455,5 = −128 квар .

При QHK1  0 встановлювати батареї на першому етапі розрахунку
не потрібно. У нашому випадку QHK1  0 квар, тобто встановлювати
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
30
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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

QHK2 =Qmax −QHK1 −  N S
0,4 е ном Т ,

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 =327,4− (−127) −0,18 2 630 = 228,6 квар .

Якщо в розрахунках отримаємо, що QНК2  0 , тоді додатково
встановлювати конденсаторні батареї не потрібно.
Сумарна розрахункова потужність батарей конденсаторів згідно
формули (4.2) складає

QHK = (−128) + 228,6 = 100,6 квар .
сум

Вибираємо дві комплектні конденсаторні установки УК3 – 0,4 – 50
потужністю 50 квар і напругою живлення 0,4 кВ.

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 [6, 7]

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
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
31
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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).
З енергосистемою узгоджено Qек= 1580квар.

Qвк =591,20,9 3683,3+619−1580−1715=607,3 квар .

Згідно отриманого значення приймаємо до встановлення
високовольтні конденсаторні установки з потужністю, що дорівнює
розрахунковому значенню, поділеному на кількість секцій підстанції, а
саме:
Обираємо дві конденсаторні установки марки УКЛ(П) 56 –10,5–300
УЗ-М.

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
32
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
33
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

5 ВИБІР СХЕМИ ВНУТРІШНЬОЗАВОДСЬКОГО
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ НАПРУГОЮ 10 кВ

5.1 Вибір і обґрунтування схеми і конструкції
внутрішньозаводської мережі

Схема і конструкція внутрішньозаводської мережі представлена на
графічної частині роботи.

5.2 Розрахунок перерізу розподільчих мереж

При визначенні перерізу жил кабелів для живлення цехових ТП за
розрахункову потужність кожного трансформатора приймають максимальне
навантаження (Рmax 10 і Qmax 10 ) з врахуванням втрат потужності в
трансформаторі [7]. Втрати активної Рт та реактивної Qт потужності в
трансформаторі з достатньою для практики точністю приймають рівними
відповідно 2 % и 10 % повної максимальної потужності із сторони низької
напруги трансформатора

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

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

де Рроз 0,4, Qроз 0,4 – розрахункові навантаження на стороні 0,4 кВ (активне,
реактивне).
Розрахункову потужність лінії з урахування електричної схеми
живлення визначаємо за співвідношенням [7]

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

де Рmax 10 і, Qmax 10 і – відповідно розрахункова активна і реактивна
потужність лінії і-ого трансформатора з врахуванням втрат в
трансформаторах, що розраховані за співвідношеннями %, 5.1 – 5.2).
Розраховані дані заносимо у таблицю 5.1.
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
34
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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 [7, 1]

SЛ
I = і
роз, Л .
і 3 Uном

Для цеху, який обрано у якості прикладу

746,7
Iроз Л (ГПП - ТП 4 ) = = 43,1А .
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.

Iроз, Лі 43,1
Fек = = = 30,8 мм2 .
j ек 1,4

Обираємо переріз кабелів для лінії (ГПП – ТП4) 45 мм2.
За допомогою отриманих даних обираємо згідно 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]
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
35
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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 43,1А = 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]:

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.
Значення cos та sin знаходимо з відомого співвідношення,
використовуючи дані таблиці 5.1 для відповідної кабельної лінії, наприклад:

618,9 417,8
cos= = 0,829 ; sin = = 0,559
746,7 746,7

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
36
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Таблиця 5.2 – Вибір перерізу кабельних ліній напругою 10 кВ

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
37
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

6 РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ
В МЕРЕЖАХ ВИЩЕ 1000 В

6.1 Вихідні дані для розрахунків

Схеми (розрахункову та заміщення) представлено на рис.6.1 та 6.2.

Рисунок 6.1 – Розрахункова схема розрахунку КЗ

Схему складаємо однолінійною (рисунок 6.2).

Рисунок 6.2 – Схема заміщення для розрахунку струмів КЗ

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
38
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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
За основний ступень напруги приймаємо довільно першу ступень
(рисунок 6.2).
Розрахуємо значення показників елементів схеми заміщення обраним
методом, використовуючи для цього формули [11]

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 23288 94/03-03 ПЗ 3
39
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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

7.1 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП

Підстанція (схема, компоновка) представлено в графічної частині
роботи.

7.2 Вибір високовольтних апаратів РУВН

Таблиця 7.1 – Вибір вимикача

Таблиця 7.2 – Вибір роз’єднувача

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
40
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

7.3 Вибір апаратів розподільчої установки РУНН

Таблиця 7.3 – Вибір ввідного вимикача 10 кВ

Таблиця 7.4 – Вибір секційного вимикача 10 кВ

7.4 Вибір трансформаторів струму

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

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
41
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

7.5 Вибір трансформаторів напруги

Таблиця 7.6 – Розрахунок навантаження трансформатора напруги

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
42
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

8 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].

к3 Еmin S  zФ = , (8.1)
N  

В залежності від отриманої величини світлового потоку приймається
конкретний світильник, при цьому світловий потік прийнятого світильника
не повинен бути меншим ніж на 10 % розрахункового значення і не
перевищувати більше ніж на 20 % розрахункового значення. В противному
разі змінюється кількість світильників і розрахунок повторюється.
Приймаємо е = Lв / h =1, тоді отримаємо відстань між світильниками

Lв =е h.

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

Рисунок 8.2 –– Розміщення світильників цеху
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
43
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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

n
Фсв  ei
Е = i=1 ,
1000 к3

Для прийнятого світильника, що має глибоку криву сили світла (буква
Г в позначенні світильника), знаходимо значення λ – λ=1.
Відстань між світильниками
La = λ h = 18 = 8 м .

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

2  l = 82 −8 9 =10 м,
де l = 5 м.

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

Отримаємо кількість світильників в цеху N = 50.
Розрахуємо індекс приміщення за виразом (8.2):

82 38
і = = 3,2 .
8  (82 + 38)

250 1,5 3116 1,15
Фсв = = 54848 лм.
50 0,49

Обираємо лампу ДРЛ 1000 з потужністю 1000 Вт, що має світловий
потік Fн о м =59000 лм [15].
Визначимо відхилення обраного значення світлового потоку від
розрахованого:
Fр - Fном
Δ(%) = 100 %
Fр
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
44
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

54848− 59000
Δ(%) = 100 % = 7,6 %
54848

Обрана лампа за світловим потоком відрізняється від розрахункового
на 8,2 % , що допустимо.

8.2 Розрахунок цехової електричної мережі по умовам нагріву

Проводимо розрахунок мережі живлення споживачів цеху, обираємо за
каталожними даними [14] кабелі і результати заносимо в таблицю 8.3.

Таблиця 8.3 – Вибір перерізу живлячого кабелю

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
45
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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

8.3.1 Вибір низьковольтних комплектних установок НКУ
У якості РП цеху обираємо пункти розподільчі серії ПР11 (рисунок 8.8)
[14].

Рисунок 8.8 – Пункт розподільчий ПР11

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
46
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

8.4 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі до 1000 В

8.4.1 Розрахунок начального значення періодичної складової струму
трифазного КЗ
Схеми (розрахункова та заміщення) приведено на рис. 8.9 та 8.10.

Рисунок 8.9 – Розрахункова схема КЗ цехової мережі

Схема заміщення для складеної розрахункової схеми приведена на
рисунку 8.10.

Рисунок 8.10 – Схема заміщення прямої послідовності для розрахунку КЗ
в цехової мережі

Еквівалентний індуктивний опір ХС для нашого випадку визначається
формулою [11]:
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
47
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

U2
ср НН
XC = ,
3  Iном відк Uср. ВН

де Iотк.ном - номінальний струм відключення вимикача, що встановлений на
стороні вищої напруги понижуючого трансформатора.

(400)2
XC = = 0,5мОм.
3 20 103 10 103

Активний та індуктивний опір силових трансформаторів
Активний та індуктивний опір прямої послідовності знижувального
трансформатора, приведений до ступеня низької напруги мережі,
розраховують за формулами [11]:
P 2
к. ном UНН. ном
rТ = 106
S2
Т.ном

2
100 P  U2
x 2 к.ном НН.ном
T = Uк −    104
 SТ.ном  SТ.ном

2
100 7,6 2
 (0,4)
xT = (5,5)2 − 4
   10 =13,6 мОм.
 630  630

Активний та індуктивний опір нульової послідовності трансформатора

1,05 380
IКЗ(К3) = = 7876 А.
3 29,25 10−3

1,05 380
IКЗ(К2) = = 9836 А
3 23,4 10−3

Отримані значення струму КЗ заносимо до таблиці 8.5
Таблиця 8.5 – Струми короткого замикання у розрахованих точках

8.5 Захист цехових електричних мереж

При вибору автоматичних вимикачів дотримуємося наступних вимог:

Iном.розч  Iроз ; (8.9)
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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)

Керуючись вказаними вище критеріями: формулі (8.9) – (8.14), згідно
каталожним даних [14] обираємо тип апарату, характеристики яких заносимо
в таблицю 8.6.
Таблиця 8.6 – Вибір автоматичних вимикачів

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
49
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Після визначення типу і параметрів вимикачів, обрана схема
головних з’єднань комплектної трансформаторної підстанції КТБ буде мати
вид, що приведений на графічної частині.

8.6 Вибір відпайок трансформатора цехової трансформаторної
підстанції

Нами проведено розрахунок втрат напруги у мережі 10 і 0,38 кВ: а саме
– п. 5.2 (Розрахунок перерізу розподільчих мереж) і п. 8.3.3 (Розрахунок
електричної мережі за втратами напруги).
Так як відхилення по напрузі нами не виявлено, то нема потреби у
зміні відгалужень трансформатора.

8.7 Вибір типу, конструкції та компоновки трансформаторної
підстанції

Конструкція та компоновки трансформаторної підстанції приведені на
графічній частині роботи.

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
50
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

9 ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ - Особливості фарбування арматури
зовнішнього освітлення

Арматура зовнішнього освітлення та її окремі складові працюють
у складних експлуатаційних умовах, що потребує застосування спеціальних
захисних систем. Для забезпечення довговічності конструкцій
використовують стандартизовані схеми покриттів, які враховують комплекс
технічних та експлуатаційних вимог [16]. Найбільш ефективним рішенням у
таких випадках є використання лакофарбних матеріалів, що повинні
відповідати ряду критеріїв:
– можливість нанесення різними методами (пензлем, валиком,
фарборозпилювачем, зануренням тощо) у широкому діапазоні умов; –
спрощена технологія підготовки чорних та кольорових металів до
фарбування; – тривалий антикорозійний захист при мінімальній кількості
шарів; – легкість у ремонті та усуненні дефектів покриття під час
експлуатації; – сумісність із більшістю лакофарбних матеріалів, що
застосовуються при повторному фарбуванні; – безпечність для здоров’я
працівників як під час підготовки, так і при нанесенні; – висока механічна
міцність та збереження декоративних властивостей при транспортуванні,
монтажі та використанні виробів; – стійкість до хімічних речовин та дії
миючих засобів; – витривалість до високих температур та впливу
навколишнього середовища.
Сучасні фарби являють собою складні хімічні композиції, що
складаються з трьох основних компонентів: пігменту, зв’язувальної речовини
та розчинника.
Пігмент забезпечує колір покриття та може виконувати додаткові
функції, наприклад, уповільнювати процес корозії. Зв’язувальна речовина
утримує пігмент на поверхні та після висихання формує захисну глянсову
плівку. Розчинник надає фарбі необхідну текучість, але після нанесення
швидко випаровується, залишаючи пігмент і зв’язувальну речовину, які
утворюють покриття. Для кожного типу фарби підбирається відповідний
розчинник, що забезпечує оптимальні властивості матеріалу.
Основними видами лакофарбних матеріалів, що застосовуються для
покриття металевих елементів, є емалі, акрилові лаки та двокомпонентні
фарби.
Емалі. У промисловості використовують два різновиди емалевих фарб,
які утворюють міцне покриття не лише завдяки висиханню, а й процесу
застигання. Вони поділяються на традиційні та двокомпонентні. У першому
випадку висихання відбувається після випаровування розчинника, тоді як у
двокомпонентних емалях формується хімічна реакція, що забезпечує
стійкість до вологи. Водночас такі покриття чутливі до температури — чим
вона вища, тим швидше відбувається затвердіння. Перевагою емалей є їхня
нейтральність щодо інших фарб, нанесених раніше. Недоліки полягають у
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
51
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

тривалому висиханні, ризику забруднення поверхні, утворенні тріщин при
нанесенні інших фарб поверх емалі та неможливості полірування.
Акрилові лаки. Цей тип матеріалу часто застосовують у вигляді
аерозолів або через фарбувальний пістолет. Лаки створюють рівномірне
глянсове покриття, швидко висихають (повне затвердіння займає близько 16
годин) та добре тримаються на поверхні. Важливо використовувати
спеціальні ґрунтовки й розчинники, оскільки звичайні целюлозні основи
можуть спричинити дефекти. Акрилові лаки не слід змішувати між собою,
адже це може призвести до розтріскування шару. Оскільки вони утворюють
тонку плівку, нанесення здійснюється у кілька шарів. Існують також
термопластові варіанти, які після високотемпературної обробки стають
особливо міцними, а при потребі можуть бути відновлені іншими лаковими
фарбами.
Двокомпонентні фарби. Ці матеріали складаються з двох хімічних
складових і забезпечують якісне глянсове покриття при розпиленні. Вони
менш схильні до втрати кольору, особливо у відтінках, які швидко тьмяніють
(жовтий, червоний). Основним недоліком є висока токсичність, що потребує
використання засобів індивідуального захисту, зокрема респіратора. Крім
того, процес затвердіння таких фарб є досить тривалим.
Вибір способу нанесення залежить від властивостей конкретного
матеріалу, але більшість фарб допускають використання різних технологій
без зміни складу. Якість покриття визначається комплексом факторів:
правильно підібраними матеріалами, обладнанням та технологією нанесення
[16].
Сушка пофарбованих поверхонь. У промислових умовах більшість
лакофарбних матеріалів утворюють захисну плівку завдяки двом основним
процесам: випаровуванню розчинника та хімічним реакціям — окисленню чи
полімеризації плівкоутворювача. Для прискорення цих процесів
застосовують спеціальні сушильні камери, де пофарбовані вироби
нагріваються до температури 180°С і вище (див. рисунки 9.1, 9.2). Такий
режим дозволяє значно скоротити час висихання та забезпечити рівномірне
затвердіння покриття.
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
52
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Рисунок 9.1 – Фарбувально – сушильний комплекс

Рисунок 9.2 – Фарбувально – сушильна камера

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
53
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Залежно від способу передачі тепла розрізняють два основні типи
сушильних установок: конвекційні та терморадіаційні.
У конвекційних камерах тепло від джерела передається виробам за
допомогою нагрітого повітря, яке циркулює всередині. У терморадіаційних
камерах нагрів здійснюється інфрачервоним випромінюванням
безпосередньо від джерела, і для передачі енергії не потрібне активне
середовище.
Залежність між температурою шару фарби та часом, необхідним для
досягнення певної твердості плівки, визначається експериментально.
Нагрівання виробів відбувається поступово, і його тривалість залежить від
маси та матеріалу деталі, температури в камері та інтенсивності циркуляції
повітря. Легкі листові конструкції прогріваються значно швидше, ніж
масивні відливки, що пояснюється різницею у теплоємності.
Терморадіаційні камери. Джерелами тепла можуть бути газові панелі,
електричні нагрівальні елементи в кожухах або лампи розжарювання з
вольфрамовими нитками. Випромінювання цих джерел знаходиться в
інфрачервоній області спектра, а його довжина хвилі залежить від
температури нагріву. Основними перевагами такого способу є висока
швидкість теплопередачі та прямолінійний напрям енергії від джерела до
поверхні виробу. Важливо, щоб форма деталей не мала ділянок, закритих від
джерел тепла, інакше покриття там залишиться недосушеним.
Конвекційні камери. У цьому випадку тепло передається виробам
через нагріте повітря, яке отримує енергію від різних джерел — газу, гарячої
води під тиском, пари тощо. Такий метод забезпечує рівномірний прогрів,
але потребує більше часу порівняно з терморадіаційним.

9.2 Розробка схеми мікропроцесорного пристрою контролю
процесом сушки лакофарбних покриттів деталей арматури зовнішнього
освітлення

Мікропроцесорний пристрій призначений для моніторингу та
оптимізації сушіння пофарбованих деталей, що дозволяє регулювати
тривалість технологічного циклу. Його функціональні можливості
включають:
– відображення залишкового часу сушіння з автоматичним
перерахунком залежно від змінних умов у режимі реального часу; – роботу
таймера; – вимірювання та індикацію температури у чотирьох контрольних
точках камери; – подачу звукових сигналів при перевищенні температури або
зміні параметрів процесу; – керування режимами роботи пристрою.
Блок-схема системи наведена на рисунку 9.3, де відображено взаємодію
основних вузлів та принципи роботи контролю.
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
54
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Рисунок 9.3 – Функціональна блок – схема пристрою

Структура електронного пристрою контролю. Система контролю
процесу сушіння лакофарбних покриттів складається з ряду функціональних
блоків: джерела живлення (А1), контролера напруги (А2), сенсорної панелі
керування (А3), блоку термометрів (А4), мікроконтролера (А5), звукової
сигналізації (А6), годинника реального часу (А7), драйвера
рідкокристалічного індикатора (А8) та самого індикатора (А9).
Мікроконтролер (А5) отримує дані від термометрів (А4) та контролера
напруги (А2), обробляє їх і формує відповідні сигнали для блоку сигналізації
(А6) та індикатора (А9) через драйвер (А8). Годинник реального часу (А7)
забезпечує синхронізацію роботи мікроконтролера та індикатора, а сенсорна
клавіатура (А3) використовується для введення параметрів сушіння та
загального керування пристроєм.
Основою системи є мікроконтролер AT89C2051 компанії Atmel. Для
відображення інформації застосовується індикатор ЖКИ13–8/7–02, який
працює у парі з драйвером КР1820ВГ1. Використання окремого драйвера
виправдане тим, що індикатори з вбудованими контролерами мають ряд
недоліків: відсутність десяткових крапок, обмежений кут огляду та
невеликий розмір символів.
Мікросхема КР1820ВГ1 управляє 36-сегментним індикатором у режимі
трирівневого мультиплексування. Вона містить вбудований генератор
тактових імпульсів, дільники напруги та частоти, що забезпечують
синхронну роботу рядкових і сегментних електродів. При необхідності кілька
таких мікросхем можна каскадувати для управління індикаторами з більшою
кількістю сегментів.
Для вимірювання температури застосовуються цифрові датчики
DS1821 (Dallas), які встановлюються у різних точках теплотраси. Програмно
задаються порогові значення (+105 °С для першого датчика, +80 °С, +75 °С
та +50 °С для інших), що дозволяє контролювати вихід температури за
безпечні межі.
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
55
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Годинник реального часу реалізовано на мікросхемі DS1302 (Dallas),
яка підтримує роботу з основним та резервним джерелами живлення, має
функцію зарядки резервного елемента та невеликий обсяг пам’яті для
збереження параметрів.
Для індикації завершення сушіння використовується метод
вимірювання електропровідності внутрішньої поверхні камери. Це
реалізовано за допомогою простого 8-розрядного АЦП на базі компаратора
мікроконтролера, що працює з пилкоподібною напругою.
Звукові сигнали формуються через малогабаритну динамічну головку,
яка підключена до транзистора VT1. Сигналізація спрацьовує при
перевищенні температури, падінні напруги нижче 10 В або при натисканні
кнопок керування.
Живлення пристрою здійснюється від стабілізатора 7805, який не
потребує радіатора через мале енергоспоживання системи.

9.3 Розрахунок витрат потужності на транзисторах підсилювачів
струму

Функціонування транзисторів підсилювачів струму безпосередньо
залежить від температури їх корпусу, адже саме теплові втрати визначають
стабільність та чутливість роботи пристрою. Для оцінки доцільності
використання транзисторів марки КТ3107В у вузлах датчиків вологості та
температури теплоносія необхідно виконати розрахунок максимальної
потужності, що розсіюється на цих елементах.
Такий аналіз дозволяє визначити, чи здатні транзистори працювати у
межах допустимих теплових режимів без втрати функціональних
характеристик, а також оцінити їх придатність для застосування у схемі
контролю процесу сушіння.
З таблиці характеристик транзистора КТ3107В маємо:
– вихідна ємність переходу колектор – емітер С = 7 пФ;
КЕ
– зовнішній опір між колектором та емітером транзистора
R = 0,12 Ом (при максимально допустимій температурі корпуса 100 °С).
КЕ нас
Розрахунок проводимо при максимальній допустимій напрузі
живлення =30 В,
Проводимо розрахунок при максимальній допустимій напрузі
живлення UКБОmax = 30 В.
Втрати потужності при відкритому транзисторі

Рвід = 0,5 С 2 ,
КЕ UКБОmax  fтр

де С – вихідна ємність переходу колектор-емітер;
КЕ = 7 пФ
UКБО max = 30 В – максимальна допустима напруга живлення;
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
56
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

fтр = 2 МГц – гранична частота коефіцієнту передачі струму

Рвід = 0,5 7 10−12 302 2 106 = 0,63 Вт .

Витрати потужності при закритому транзисторі

U + U
Рзакр = КБОmax КЕRmax  IК  fгр  t ,
закр
6
де U = 20 В – максимально допустима напруга “колектор-емітер” при
КЕRmax
стумі бази, що дорівнює нулю;
І = 0,2 А – максимально допустимій струм колектора;
К
t закр = 15 нс – час закриття транзистора,

30 + 20
Рзакр = 0,2 2 106 1,5 10−8 = 5 Вт .
6

На опорі “колектор-емітер” втрати потужності при відкритому
транзисторі
R  I2
P = КЕнас К n
R ,
3
де R = 0,12 Ом – зовнішній опір між колектором та емітером транзистора;
КЕнас
І = 0,2А – максимально допустимий струм колектора;
К
n = 0,5 – коефіцієнт передачі.

0,12 0,22 0,5
PR = = 0,0008 Вт .
3

Сумарні витрати потужності на транзисторі КТ315Г знаходимо за
формулою:

РΣ = Рвід + Рзакр + РR .

Використовуючи знайдені значення відповідних потужностей,
получимо:

РΣ = 0,63 + 5 + 0,0002 = 5,6308 Вт .

Максимальна потужність транзистора складає

P
max = UКБОmax  IK
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
57
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Численне значення P
max

P .
max = 30 0,2 = 6 Вт

Кількість електричної потужності транзистора (у відсотках) складає

P - P
k = max Σ 100%
Pmax

6- 5,6308
k = 100% = 6,1% .
6
Отримане значення k задовольняє умовам для силових
транзисторів серії КТ (± 15%).
Таким чином, використання транзисторів КТ3107В у
запропонованої схемі є доцільним, так як розрахунки показали відповідність
розрахункових параметрів технічним умовам.

9.4.Висновки

У процесі фарбування арматури зовнішнього освітлення
ключовим завданням є забезпечення довговічності та надійності покриттів у
складних умовах експлуатації. Для цього застосовуються сучасні лакофарбні
матеріали, які відповідають вимогам антикорозійного захисту, механічної
міцності та стійкості до впливу температури й агресивного середовища.
Розглянуті типи фарбувальних речовин — емалі, акрилові лаки та
двокомпонентні фарби — мають свої переваги й обмеження, що визначає
сферу їх використання.
Важливим етапом є сушіння покриттів, яке здійснюється у спеціальних
камерах двох типів: конвекційних та терморадіаційних. Вибір технології
залежить від конструкції виробу та необхідної швидкості теплопередачі. Для
підвищення ефективності процесу було розроблено мікропроцесорний
пристрій контролю, що забезпечує вимірювання температури, індикацію
залишкового часу сушіння, сигналізацію при відхиленнях параметрів та
оптимізацію режимів роботи.
Таким чином, комплексне поєднання правильно підібраних
лакофарбних матеріалів, сучасних методів сушіння та автоматизованого
контролю дозволяє отримати якісне, довговічне та технологічно стійке
покриття арматури зовнішнього освітлення.

Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
58
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

10 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ЕЛЕМЕНТІВ СЕП
ПРОМИСЛОВОГО ПІДПРИЄМСТВА

У процесі проєктування систем промислового
електропостачання завжди виникає необхідність вибору між кількома
можливими варіантами. Кожне рішення має власні особливості — від рівня
напруги живильних та розподільних мереж до кількості трансформаторів і
їхньої потужності, а також конструктивних параметрів електричних ліній.
Саме тому інженер-проєктувальник повинен здійснювати порівняльний
аналіз альтернативних схем, які є технічно сумісними, щоб визначити
найбільш раціональний варіант.
Багатоваріантність пояснюється тим, що капітальні інвестиції та
експлуатаційні витрати можуть суттєво відрізнятися залежно від обраної
схеми. Техніко-економічні розрахунки стають ключовим інструментом не
лише на етапі створення проєкту, а й у процесі подальшої експлуатації
системи. Вони дозволяють оцінити прямі витрати, а також врахувати
можливі економічні наслідки, пов’язані з аварійністю обладнання,
тривалістю ремонтів чи втратами продуктивності.
Якість електроенергії є визначальним чинником для стабільної роботи
приймачів. Її зниження може спричинити порушення технологічних
процесів, зменшення продуктивності машин і навіть появу браку готової
продукції. Тому у розрахунках слід враховувати не лише вартість спожитої
електроенергії, а й потенційні збитки від погіршення її параметрів.
Сучасні економічні трансформації в Україні та функціонування
енергетики в умовах ринку потребують застосування нових методів аналізу.
Вони мають враховувати інвестиційну привабливість технічних рішень, річні
експлуатаційні витрати, а також можливість отримання додаткового
прибутку завдяки впровадженню енергозберігаючих технологій. Таким
чином, техніко-економічні розрахунки перетворюються на інструмент не
лише вибору оптимальної схеми електропостачання, а й стратегічного
планування розвитку енергетичної інфраструктури підприємства.
Такі розрахунки виконуються для визначення:
• раціональної схеми електропостачання цехів та підприємства
загалом;
• оптимальної кількості трансформаторів, їхньої потужності та
режимів роботи;
• доцільних рівнів напруги у системі зовнішнього та внутрішнього
електропостачання;
• економічно виправданих засобів компенсації реактивної
потужності та місць розташування компенсуючих установок;
• вибору електричних апаратів, ізоляторів і струмоведучих частин;
• визначення перерізу проводів, шин і кабелів з урахуванням
технічних та економічних чинників;
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
59
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

• доцільної потужності власних електростанцій і генераторних
установок.
Основною метою таких розрахунків є вибір оптимальної схеми та
параметрів мережі. Критерієм оптимальності виступає рівень приведених
річних витрат.
При цьому слід дотримуватися умов порівнянності варіантів:
1. Технічних — порівнювати можна лише взаємозамінні рішення
при оптимальних режимах роботи.
2. Економічних — усі розрахунки мають виконуватися відносно
єдиного рівня цін.
Кожен варіант повинен відповідати вимогам до систем
електропостачання. У процесі проєктування обирають найбільш доцільне
рішення на основі комплексного аналізу технічних та економічних
показників.
Тема: «Вибір оптимального коефіцієнта потужності синхронних
двигунів».
Вихідні дані. На компресорній станції встановлений один синхронний
двигун потужністю P = 3200кВт, частотою обертання n = 3000 об/хв.,
cosном,= 0,9 , коефіцієнт завантаження двигуна кз = 0,85 і два синхронні
двигуни P =1600кВт кожен, n = 750 об/хв., cosном,= 0,9 , кз = 0,7 . Станція
працює в одну зміну. Визначити економічно доцільну потужність синхронних
двигунів для компенсації реактивної потужності
Розв’язок.
Кожний встановлений синхронний двигун може бути джерелом
реактивної потужності (квар), мінімальна величина якої визначається
виразом
Q = Р кз  tgном,
ном
де Р – номінальна активна потужність синхронного двигуна, кВт;
ном
кз – коефіцієнт завантаження двигуна за активною потужністю;
tgном, – відповідає номінальному коефіцієнту реактивної потужності
cosном .
Хоча втрати при виробленні реактивної потужності у синхронних
двигунів трохи більші, ніж у конденсаторних батарей, їх використання є
доцільним, адже вони вже інтегровані у виробничий процес і не потребують
додаткових витрат на встановлення компенсуючих пристроїв.
При необхідності компенсації на рівні 6–10 кВ ефективно залучати
синхронні машини з відповідним коефіцієнтом завантаження, що дозволяє
отримати додаткову реактивну потужність без перевищення допустимих
режимів. Якщо активна потужність двигуна відповідає довідковим
значенням, економічно виправдано використовувати всю доступну реактивну
складову, визначену за коефіцієнтом допустимого перевантаження.
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
60
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Таким чином, синхронні двигуни виконують подвійну функцію:
забезпечують технологічний процес і компенсують реактивну потужність у
мережі. Це знижує навантаження на трансформатори, скорочує втрати енергії
та покращує коефіцієнт потужності підприємства, забезпечуючи
економічний ефект і підвищення ефективності роботи обладнання.

QCД = кпер S = к 2 2
ек СД ном пер  РСД +Q , (10.1)
ном СДном

де кпер – коефіцієнт допустимого перевантаження синхронного двигуна
по реактивній потужності, залежний від його завантаження по номінальній
потужності (визначається за номограмою рисунка 10.1).
Так, наприклад, коефіцієнт завантаження синхронного двигуна
становить кз = 0,7 , коефіцієнт потужності – соs = 0,9 . З графіка
рисунка 10.1 приймаємо кпер = 0,56 .
Для синхронних двигунів номінальної активної потужності, меншої від
зазначеної в таблиці 8.1, приймають QСД =QСД (QСД = РСДном  tgном ) .
ек
Таблиця 10.1 – Значення активної потужності синхронних
двигунів

Рисунок 10.1 – Номограма визначення наявної реактивної потужності
синхронних двигунів
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
61
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Оскільки коефіцієнт завантаження двигунів кз 1, доцільно
використати повністю реактивну потужність двигунів.
Ромінальні реактивні потужності
QCД = Р  tg ,
ном СДном ном

– потужністю 3200 кВт – Q1 = 3200 0,484 =1549 квар;
ном

– потужністю 1600 кВт – Q2 =16000,484 = 775 квар.
ном
Використання синхронних двигунів для компенсації реактивної
потужності є технічно й економічно виправданим рішенням у промислових
системах електропостачання. Попри дещо більші питомі втрати порівняно з
конденсаторними установками, ці машини вже інтегровані у виробничий
процес і не потребують додаткових капітальних витрат.
Оптимальний вибір коефіцієнта потужності дозволяє максимально
використати їхню реактивну складову, що забезпечує:
• зменшення втрат електроенергії;
• покращення коефіцієнта потужності;
• зниження навантаження на трансформатори;
• підвищення надійності системи.
Таким чином, синхронні двигуни виконують подвійну функцію —
підтримують технологічні процеси та одночасно компенсують реактивну
потужність у мережі. Це створює передумови для стабільної роботи
підприємства, зменшення експлуатаційних витрат і підвищення
енергоефективності у довгостроковій перспективі.
Для двигуна потужністю 3200 кВт з частотою обертання n = 3000 об/хв.
потужність перевищує значення, подане в таблиці 10.1. При цьому виразом
(10.1) раціональна реактивна потужність буде.

Q1 = 0,56  32002 +15492 =1991 квар.
ек

Для двигуна потужністю 1600 кВт з частотою обертання n = 750 об/хв.
потужність не перевищує значення таблиці 10.1, тому економічно доцільна
потужність визначається виразом

QСД =Q = к Q ;
ек СД з CДном

Q = 0,7 775=542,5 квар.
2ек
У цілому економічна реактивна потужність синхронних двигунів
компресорної станції буде
Q =1991+2 542,5= 3076 квар.
ек
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

11 ОХОРОНА ПРАЦІ

11.1 Аналіз шкідливих та небезпечних факторів, які можуть
впливати на працівника експериментальної лабораторії

В даному розділі бакалаврської роботи розглядаються можливі
шкідливі та небезпечні фактори, які можуть впливати на проектувальника,
що знаходиться в експериментальній лабораторії і працює з комп’ютером.
В роботі розробляється проект системи електропостачання
підприємства з виробництва арматури зовнішнього освітлення. Саме тому,
під час проектування виникає потреба у застосуванні персонального
комп’ютера, як невід’ємної складової для обрахунку і аналізу складних
формул і алгоритмів в даній роботі.
Робота за комп’ютером в свою чергу призводить до необхідності
тривалого споглядання за даними на моніторі, оскільки потрібно моделювати
поставлені задачі, сприймати отримані результати і правильно виконувати
роботу. З цих причин виникає гостра потреба в гігієнічній, раціональній та
безпечній організації праці інженера-проектувальника під час роботи з
комп’ютерною технікою. І для того щоб запобігти негативному впливові на
працівника потрібно звернути особливу увагу на фактори виробничого
середовища, які безпосередньо та побічно впливають на працюючого.
За рівнем фізичних навантажень робота за комп’ютером
класифікується як легка фізична робота (категорія І) – робота з витратою 120
– 150 ккал/год – категорія І а.
В лабораторії розташовані три робочих місця обладнані для
розташування на них комп’ютерів. Перед працівниками розміщені 22″
рідинно-кристалічні монітори, відстань від очей до монітора становить
близько 70 см, кут зору 30˚ у вертикальній та горизонтальній площині.
Розміри лабораторного приміщення становлять: довжина 6 м, ширина 4
м, висота від підлоги до стелі 3 метри, загальна площа аудиторії 24 м2,
площа, яка припадає на одну людину становить 8 м2. Об’єм приміщення
складає: 72 м3, об’єм який припадає на одну людину становить 24 м3. Розміри
приміщення відповідають вимогам ДБН В.2.2.28-2010.
Серед багатьох чинників зовнішнього середовища, що впливають на
організм людини під час праці, світло займає одне з перших місць. Світло
має властивість не лише впливати на органи зору, а й на організм в цілому,
тому при діяльності втомлюваність очей залежить в основному від
характеристик зорової праці. При роботі з комп’ютером використовувалося
приміщення з однобічним природним освітленням, з південно-східною
орієнтацією віконного отвору. Розмір вікна приміщення становить 2×1,5 м.
Робочі столи працівників розміщені так, що природне світло освітлює їх з
лівої сторони. Вікно завішене шторками, які запобігають виникненню
відблисків, затемнених плям на моніторах при попаданні прямого світла.
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Важливе значення мають параметри мікроклімату в приміщенні,
оскільки безпосередньо впливають на роботу та здоров’я співробітника.
Згідно ДСН 3.3.6.042–99 «Санітарні норми мікроклімату виробничих
приміщень» нормативні значення основних факторів мікроклімату наступні:
1) Температура повітря:
- в теплий період року 22-28 ˚С допустима (оптимальна 23-25 ˚С);
- в холодний період року 21-25 ˚С допустима (оптимальна 22-24 ˚С);
2) Вологість повітря:
- в теплий період року 40-60 %;
- в холодний період року 40-60 %;
3) Швидкість руху:
- 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) Температура повітря:
- в теплий період року 30-31 ˚С;
- в холодний період року 23-24 ˚С;
2) Вологість повітря:
- в теплий період року 50-52 %;
- в холодний період року 55-57 %;
3) Швидкість руху повітря:
- в теплий період року – 0,1 м/с;
- в холодний період року – 0,1м/с.
З вище наведених факторів мікроклімату можна зробити висновок, що
швидкість і вологість повітря знаходяться в нормі згідно ДСН 3.3.6.042-99,
крім температури повітря в теплий період року. Тому, рекомендовано
встановити систему кондиціювання повітря для підтримання температури
повітря в теплий період року в межах норми.
Також важливе значення має вплив на працюючих шуму, який
випромінює обладнання лабораторії. Персональні комп’ютери, які
встановлені на робочих місцях, створюють на робочих місцях працюючих
шум, рівень якого досягає 40-50 дБА. Згідно ДСН 3.3.6.037-99 «Санітарні
норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку» цей рівень повністю
відповідає нормативному рівню який становить 50 дБА. Тому, фактичне
значення шуму не перевищує допустиме, а отже негативно не впливає на
працівників.
Основними джерелами електромагнітного поля на робочих місцях є
монітори комп’ютерів, а також системні блоки. Найбільше впливає
електромагнітне поле на органи зі слабкою терморегуляцією, що мають
недостатню кількість кровоносних судин або слабкий кровообіг. До таких
органів відносяться: головний мозок, око (кришталик), шлунок, сечовий
міхур тощо. Функціональні зміни виявляються в передчасній стомленості,
млявості, головному болі. При систематичному опроміненні спостерігається
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
64
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

зміна кров'яного тиску (гіпертонія, гіпотонія), уповільнення пульсу, трофічні
явища (випадіння волосся, ламкість нігтів, лущення шкірного покриву).
Величина напруженості, що живить комп’ютерне обладнання 220 В, і
споживана потужність менше ніж 3000 Вт, що не перевищує нормативне
значення, визначене в ДСН 198 «Державні санітарні норми і правила при
виконанні робіт в невимкнених електроустановках напругою до 750 кВ
включно» та ДСН 239-96 «Державні санітарні норми і правила захисту
населення від впливу електромагнітних випромінювань».
Під час роботи працівник в більшості випадків працює з даними, які
виводяться програмним забезпеченням, з результатами розрахунків на екрані
монітора. Тому недостатня освітленість буде негативно впливати не тільки на
сам процес роботи, а й на організм працівника в цілому. Найменша
розрізненість об’єкту (в даному випадку об’єктом розрізнення і фоном є:
текст на моніторі та власне фон монітора, текст на аркуші паперу та аркуш,
букви на клавіатурі і клавіатура) складає від 0,15 до 0,3 мм, це відповідає
високій точності зорової праці. Розряд зорової праці – ІІ, підрозряд – Г.
Контраст відмінності об’єкту з фоном - великий.
Згідно з нормами освітлення ДБН В.2.5.28–2018 «Природне і штучне
освітлення» коефіцієнт природного освітлення (КПО) для даного типу
зорової праці дорівнює 1,5%. Робоче місце розташоване на відстані 1м від
вікна і в цій точці значення КПО становить 33-37 %. Отже, рівень
природного освітлення є достатнім.
Для темного і світлого часу доби в приміщені передбачене штучне
освітлення. Нормативне значення штучного загального освітлення (лк)
вибирається в залежності від характеристик зорової праці з урахуванням
найменшого розміру об’єкту розрізнення, фону, контрасту об’єкта.
Кімната обладнана трьома світильниками, кожний з яких має дві
люмінесцентні лампи денного світла типу 1x36 Вт TL/TLD. Для даного типу
зорової праці нормативне значення штучного загального освітлення складає
300 лк. Фактичне значення даного параметра складає 415-420 лк. Отже,
рівень штучного освітлення на робочому місці є достатнім відповідно ДБН
В.2.5.28-2018.
Електропроводка в даному приміщенні прихованого типу, що
забезпечує захист працюючих в аудиторії від доторкання до оголених
проводів. Приміщення лабораторії відноситься до приміщень без підвищеної
небезпеки ураження працівників електричним струмом. Обладнання
встановлене в приміщенні живиться напругою 230 В і споживає потужність
менше ніж 3000 Вт. Деяке обладнання, зокрема системний блок
персонального комп’ютера, має металевий корпус, тому згідно з ДСТУ Б
В.2.5-82:2016 «Захисні заходи електробезпеки в електроустановках будинків
і споруд» в лабораторії передбачена система захисного заземлення.
Інструктаж з техніки електробезпеки складений згідно НАОП 1.1.10-
4.09-87 «Програми навчання безпеки праці робітників, до професій яких
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

пред'являються підвищені вимоги з техніки безпеки». Вступний інструктаж
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 на робочому місці до початку
роботи на робочому місці. Інструктаж проводить інженер по техніці безпеки,
відповідно до НПАОП 0.00-4.12-05 «Типове положення про порядок
проведення навчання і перевірки знань з питань охорони праці».
Лабораторія за вибухопожежонебезпекою відноситься до приміщень
типу В, згідно з ДСТУ Б В.1.1-38:2016. В даній лабораторії забезпечуються
необхідні заходи щодо протидії виникнення пожежно-небезпечних ситуацій
згідно з НАПБ А.01.001-2014 «Правила пожежної безпеки в Україні»:
- будівельні конструкції необхідного ступеня вогнестійкості. Стіни
виготовлені з цегли, оштукатурені та пофарбовані водоемульсійною фарбою.
Стеля виготовлена методом перекриття приміщення залізобетонними
плитами, а підлога з кахельної плитки. Всі матеріали застосовані для
будівництва та оздоблення лабораторії пройшли перевірку і були дозволенні
органами державного санітарно-епідеміологічного нагляду;
- приміщення обладнане порошковим вогнегасником ВП-5, який
знаходиться на стіні біля дверей з вільним доступом до нього;
- план евакуації розміщений на стіні з вільним доступом до неї (ДБН
В.1.1.7-2016). Для попередження пожежі в лабораторії використовується
електрична пожежна сигналізація Polon Alfa DOR 4046 променевого типу та
теплові датчики типу (ИПД-1) у кількості 4 шт (ДБН В.2.5.56-2014).
Інструкції на випадок пожежі складенні відповідно до НАПБ А.01.001-
2014 «Правила пожежної безпеки в Україні».
Отже, після проведення детального аналізу та опису виробничого
приміщення і робочого місця, можу зробити висновок, що всі фактори
лабораторії, окрім температури повітря в теплий період року, що перевищує
норми відповідно до ДСН 3.3.6.042-99, відповідають своїм нормативним
значенням. Тому, пропонується встановити в приміщенні систему
кондиціонування повітря.

11.2 Розробка системи кондиціювання повітря лабораторії

Сучасні системи кондиціонування повітря є невід’ємною складовою
інженерного забезпечення будівель різного призначення – житлових,
громадських, промислових та спеціалізованих об’єктів. Їх основна функція
полягає у створенні та підтриманні заданих параметрів мікроклімату, зокрема
температури, вологості, чистоти та швидкості руху повітря. Забезпечення
оптимальних умов повітряного середовища має важливе значення як для
комфорту людини, так і для технологічних процесів, що потребують
стабільних параметрів середовища.
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
66
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Системи кондиціонування повітря класифікуються за кількома
ознаками, серед яких найважливішими є призначення, конструктивне
виконання, принцип дії та зона обслуговування.
За призначенням розрізняють:
- комфортні системи, що забезпечують оптимальні умови для
перебування людей;
- технологічні системи, які підтримують параметри повітря для
забезпечення виробничих процесів (наприклад, у фармацевтичній чи
електронній промисловості).
За конструктивним виконанням системи поділяються на:
- центральні системи кондиціонування, які обслуговують великі
об’єкти та мають єдиний центр обробки повітря;
- місцеві системи, що встановлюються безпосередньо в приміщеннях
(спліт-системи, мобільні кондиціонери).
За принципом роботи:
- прямоточні системи, що використовують лише зовнішнє повітря;
- рециркуляційні системи, де частина повітря повертається в систему
після обробки;
- комбіновані системи, які поєднують обидва підходи.
За зоною обслуговування:
- однозональні системи, що обслуговують одне приміщення;
- багатозональні системи, які можуть регулювати параметри повітря в
різних приміщеннях незалежно.
Основу роботи більшості систем кондиціонування становить
термодинамічний цикл, що базується на процесах теплообміну та фазових
переходів робочого тіла – холодоагенту. Найпоширенішим є
парокомпресійний холодильний цикл.
Суть цього процесу полягає в наступному:
- компресія холодоагенту – компресор стискає газоподібний
холодоагент, підвищуючи його тиск і температуру;
- конденсація – у конденсаторі гарячий газ віддає тепло
навколишньому середовищу та переходить у рідкий стан;
- дроселювання – через розширювальний клапан тиск холодоагенту
різко знижується, що супроводжується зниженням температури;
- випаровування – у випарнику холодоагент поглинає тепло з повітря
приміщення та знову переходить у газоподібний стан.
Цикл повторюється безперервно, забезпечуючи відведення тепла з
приміщення та його перенесення назовні. Крім охолодження, сучасні системи
можуть також виконувати функції обігріву (за рахунок реверсування циклу),
осушення, зволоження та очищення повітря.
Конструкція системи кондиціонування залежить від її типу та
призначення, однак більшість систем містять стандартний набір основних
елементів.
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
67
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

До ключових компонентів належать:
- компресор – основний елемент, що забезпечує циркуляцію
холодоагенту;
- конденсатор – теплообмінник, у якому відбувається відведення тепла;
- випарник – елемент, що відповідає за охолодження повітря;
- розширювальний (дросельний) клапан – регулює подачу
холодоагенту;
- вентилятори – забезпечують рух повітря через теплообмінники;
- фільтри – очищують повітря від пилу та інших домішок;
- система автоматики – контролює роботу системи та підтримує задані
параметри.
У центральних системах додатково використовуються повітроводи,
камери змішування повітря, калорифери, зволожувачі та інші допоміжні
пристрої.
Спліт-системи, які широко застосовуються в побуті, складаються з
двох основних блоків:
- внутрішнього блоку, що встановлюється в приміщенні та містить
випарник;
- зовнішнього блоку, де розташовані компресор і конденсатор.
Між блоками прокладаються трубопроводи для циркуляції
холодоагенту та електричні комунікації.
Сучасні системи кондиціонування активно розвиваються в напрямку
підвищення енергоефективності, екологічності та автоматизації. Значна увага
приділяється використанню інверторних технологій, які дозволяють плавно
регулювати потужність компресора, знижуючи енергоспоживання.
Також впроваджуються екологічно безпечні холодоагенти з низьким
потенціалом глобального потепління. Інтелектуальні системи керування
дають змогу інтегрувати кондиціонування в системи «розумного будинку» та
здійснювати дистанційний контроль параметрів.
Системи кондиціонування повітря відіграють важливу роль у
забезпеченні комфортних і безпечних умов життєдіяльності людини та
ефективного функціонування технологічних процесів. Їх класифікація
базується на різних ознаках, що дозволяє підібрати оптимальне рішення для
конкретних умов експлуатації. Принцип дії більшості систем ґрунтується на
термодинамічних процесах, пов’язаних із теплообміном і фазовими
переходами. Конструктивна побудова систем включає ряд ключових
елементів, які забезпечують їхню ефективну роботу. Подальший розвиток
галузі спрямований на підвищення енергоефективності, екологічності та
інтеграції з сучасними цифровими технологіями.
Розрахунок системи кондиціонування повітря проводиться для теплого
періоду року на охолодження. Розрахунок необхідно провести для
приміщення з розмірами: довжина 6 м, ширина 4 м, висота 3 м, і наступними
кліматичними умовами: температура повітря в середині приміщення 31 ºС,
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
68
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

вологість повітря 50%, кількість працюючих - 2 особи, категорія робіт -
легка, швидкість руху повітря не більше 0,1 м/с. Максимальна температура
зовнішнього повітря 35 ºС.
Теплонадходження в приміщення
Теплонадходження від сонячної радіації через вікно:
Q1 = SВ QВ , (11.1)
де SВ = 2· 1,5 = 3,0 - площа вікна, м2,
QВ - теплонадходження через вікно (південно-східна орієнтація) - 440
Вт/м2,
Q1 = SВ QВ = 2 1,5 440 =1320(Вт).
Теплонадходження через зовнішню стіну:
Q = (S − S )Q ,
2 В C (11.2)
Q2 = (4 3− 2 1,5)58 = 522 (Вт).
де S - площа конструкції (зовнішньої стіни), м2,
SВ - площа вікна, м2,
Qc - теплонадходження від стіни (південно-східна орієнтація) - 58
Вт/м2.
Теплонадходження від штучного освітлення:
N  (n  P)
Q3 = ,
k (11.3)
де k - коефіцієнт для люмінесцентних ламп,
N - кількість світильників,
n - кількість ламп,
P - потужність лампи,
3(2 36) 216
Q3 = = =186(Вт).
1,16 1,16
Оскільки теплонадходження від штучного освітлення нижчі за
теплонадходження від сонячної радіації, то ми їх не враховуємо.
Теплоємність повітря:
Q4 = (V −VМ )k, (11.4)
де V - об’єм приміщення, м3,
Vм - об’єм, який займають меблі, м3,
k - на 1 м3 - 6 Вт,
Q4 = (6  4 3− 6 13)6 = 324(Вт).

Теплонадходження від людей:
Q5 =130 3 = 390 (Вт).

Теплонадходження від техніки:
Комп’ютери (2 шт) – Q6 = 2·400 = 800 Вт
Лазерний принтер (1 шт) – Q7 = 350 Вт
Загальне теплонадходження:
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
69
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Qзаг = Q1 +Q2 +Q4 +Q5 +Q6 +Q7 = 1320 + 522 + 324 + 390 + 800 + 350 = 3706
Вт (11.5)
Для підтримки оптимальної температури необхідний кондиціонер
потужністю не менше 3,7 кВт. Згідно отриманих за розрахунками даних
обираємо кондиціонер HITACHI RAS-14CH9.

Рисунок 11.1 - Кондиціонер HITACHI RAS-14CH9

Загальні характеристики кондиціонеру HITACHI RAS-14CH9
1. Тип - настінна спліт-система;
2. Робоча площа - 36 м2;
3. Максимальна довжина комунікацій -15 м;
4. Основні режими: охолодження / обігрів;
5. Максимальний повітряний потік – 10,5 куб. м/хв.;
6. Потужність в режимі охолодження - 3700 Вт;
7. Потужність в режимі обігріву - 4100 Вт;
8. Електрична потужність при обігріві - 1160 Вт;
9. Електрична потужність при охолодженні - 1210 Вт.
Керування
1. Пульт дистанційного керування;
2. Таймер включення/вимкнення.
Габарити
1. Габаритні розміри внутрішнього блоку (ШхВхГ): 78x28x22 см;
2. Габаритні розміри зовнішнього блоку (ШхВхГ): 75x57x28 см.
Загальне
1. Рівень шуму внутрішнього блока (хв/макс) - 28 дБ / 42 дБ;
2. Тип холодоагенту - R 22;
3. Фаза – однофазний;
4. Фільтри тонкого очищення повітря;
5. Регулювання швидкості повертання вентилятора (три швидкості).
Арк.
ЧДТУ А1 23288 94/03-03 ПЗ 3
70
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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 23288 94/03-03 ПЗ 3
71
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

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 23288 94/03-03 ПЗ 3
72
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets