Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10096
Title: Електропостачання заводу з виготовлення грануляційних установок
Authors: Ткаченко, Валентин Федорович
ХОМЕНКО, Станіслав Вікторович
Keywords: енергозберігаючі технології;зовнішнє освітлення,
Issue Date: Jun-2026
Abstract: В даній випускній кваліфікаційній роботі бакалавра детально розглянуті питання проектування електропостачання підприємства з виготовлення грануляційних установок. 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 впровадження енергозберігаючих технологій при проектуванні системи зовнішнього освітлення підприємства; В економічному розділі пояснювальної записки розглянуто питання доцільність відключення одного з трансформаторів двотрансформаторної підстанції при спаді навантаження В розділі з охорони праці розглянуті способи захисту працівників лабораторії від ураження електричним струмом
URI: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10096
Appears in Collections:141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (Електротехнічні системи електроспоживання)

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


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

Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ 
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
Факультет  електронних  технологій, автотранспорту та машинобудування 
(назва факультету) 
Кафедра електротехнічних систем 
(повна назва кафедри) 
       
 «До захисту допущено» 
Завідувач кафедри ЕТС 
Валентин ТКАЧЕНКО 
______________________ 
“_____” __________2026 р. 
 
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА 
 
до кваліфікаційної роботи  
 
б а к а л а в р  
                                                                                         (освітньо-кваліфікаційний рівень)  
 
ЧДТУ   А1   23564  94/03-03 
 
на тему: 
«Електропостачання заводу з виготовлення грануляційних установок» 
 (назва теми згідно з наказом) 
 
Виконав: здобувач вищої освіти 4 курсу, 
групи  ЕСЕ – 22ск 
Спеціальності: 
141 «Електроенергетика, електротехніка та            
електромеханіка» 
(шифр і назва спеціальності) 
 
 
                                              ХОМЕНКО Станіслав Вікторович 
(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 
 
ХОМЕНКО Станіслав Вікторович 
 (прізвище, ім’я, по батькові здобувача вищої освіти) 
1. Тема кваліфікаційної роботи  
«Електропостачання заводу з виготовлення грануляційних установок» 
 
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 – 
645,2 кВт; 4. Потужність КЗ на шинах енергосистеми – 1600 МВА; 5. Розміри цеху – 
74х64х10 м; 6. Кількість електроприймачів цеху – 40 шт; 7. Встановлена потужність силових 
електроприймачів цеху – 574,3 кВт; 8. Індивідуальне завдання – Впровадження 
енергозберігаючих технологій при проектуванні системи зовнішнього освітлення 
підприємства; 9. Техніко-економічні розрахунки – Доцільність відключення одного з 
трансформаторів двотрансформаторної підстанції при спаді навантаження; 
10. Охорона праці – Способи захисту працівників лабораторії від ураження         електричним 
струмом 
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, що їх належить 
розробити) 
1 Умови проектування 
2 Розрахунок електричних навантажень 
3 Вибір і обґрунтування схеми живлення підприємства. Розрахунок живлячої мережі 
4 Вибір трансформаторів і засобів компенсації реактивної потужності 
5 Вибір схеми внутрішньозаводського електропостачання напругою 10 кВ 
6 Розрахунок струмів короткого замикання в мережах вище 1000 В 
7 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП. Вибір високовольтної апаратури. 
Перевірка кабельних ліній 
8 Розрахунок системи електропостачання цеху 
9 Індивідуальне завдання – Впровадження енергозберігаючих технологій при 
проектуванні системи зовнішнього освітлення підприємства 
 
10 Техніко-економічні розрахунки – Доцільність відключення одного з трансформаторів 
двотрансформаторної підстанції при спаді навантаження 
 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   ________________        Станіслав  ХОМЕНКО 
 (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   
 
мобільних екструдерів ……………………………………. 6 
1.3 Характеристика цехів об’єкту, особливості їх  
 
електропостачання  ……………………………………..…... 8 
 1.4 Характеристика джерела живлення……………………….. 8 
2 РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ…………… 9 
2.1 Розрахунок цехових навантажень від силових  
 
електроприймачів………….……………………………….. 9 
2.2 Особливості визначення розрахункових електричних  
 
навантажень від однофазних електроприймачів ................  14 
2.3 Визначення розрахункових електричних навантажень від  
 
освітлювальних систем…………………………………….. 15 
2.4 Розрахунок електричних навантажень на шинах 0,4 кВ  
 
цехової підстанції……………………………….................. 16 
2.5 Визначення електричних навантажень на вищих рівнях  
 
системи електропостачання……………………………….. 16 
2.6 Картограма та положення центру електричних  
 навантажень цеху та підприємства. Вибір місця  
розташування трансформаторних підстанцій……………. 18 
2.6.1 Центр електричних навантажень підприємства і  
  цеху…………………………………………………... 18 
2.6.2 Картограма електричних навантажень  
  підприємства…………………………………..…….. 31 
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 ………… 26 
 
 
     
     ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 
Змн. Арк. № докум Підпись Дата 
. 
Розроб. Хоменко С.В.   Літ. Арк. Аркушів 
Перевір. Ткаченко В.Ф   Електропостачання заводу з    3 95 
    виготовлення грануляційних 
Н. Контр. Ключка К.М.   установок  ФЕТАМ, гр. ЕСЕ-22ск 
Затверд. Ткаченко В.Ф.   
 
4 ВИБІР ТРАНСФОРМАТОРІВ І ЗАСОБІВ КОМПЕНСАЦІЇ  
РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ…………………………………... 30 
 4.1 Вибір трансформаторів ГПП …………………………… 30 
 4.2 Вибір числа та потужності цехових трансформаторів з  
врахуванням компенсації реактивної потужності…….. 31 
 4.3 Компенсації реактивної потужності на підприємстві…. 32 
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 
 6.2 Розрахунок струму однофазного короткого замикання  
в мережі 110 кВ………………………………………….. 43 
7 ВИБІР ТИПУ ТРАНСФОРМАТОРНОЇ ПІДСТАНЦІЇ ДЛЯ  
ГПП. ВИБІР ВИСОКОВОЛЬТНОЇ АПАРАТУРИ ПЕРЕВІРКА  
КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ…………………………………………..….. 48 
 7.1 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП……. 48 
 7.2 Вибір високовольтних апаратів РУВН……………..….. 48 
 7.3 Вибір апаратів розподільчої установки РУНН…………  49 
 7.4 Вибір трансформаторів струму………………………… 50 
 7.5 Вибір трансформаторів напруги………………………..  51 
 7.6 Перевірка кабелів на термічну стійкість……………….. 51 
8 РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ   
ЦЕХУ……………………………………………………………… 52 
 8.1 Вибір схеми і конструкції системи електропостачання  
цеху………………………………………………………. 52 
 8.2 Розрахунок внутрішньоцехових освітлювальних  
систем…………………………………………………….. 52 
  8.2.1  Загальні відомості………………………………... 52 
  8.2.2 Розрахунок освітленості…………………………. 52 
  8.2.3 Електропостачання освітлювальних установок... 54 
 
 
 
Арк. 
 
ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
4 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
 8.3 Розрахунок цехової електричної мережі по умовам  
нагріву…………………………………………………… 55 
  8.3.1  Особливості розрахунку цехових електричних  
мереж……………………………………………… 55 
  8.3.2  Розрахунок електричної мережі напругою до  
1 кВ за умовами нагріву та захисту…………. 55 
  8.3.3  Розрахунок електричної мережі за втратами  
напруги …………………………………………… 56 
  8.3.4  Вибір низьковольтних комплектних установок  
НКУ……………………………………………….. 57 
 8.4 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі до  
1000 В……………………………………………………... 58 
  8.4.1  Розрахунок начального значення періодичної  
складової струму трифазного КЗ………………... 58 
 8.5 Захист цехових електричних мереж……………………. 62 
  8.5.1  Вибір апаратів захисту………………………….. 62 
 8.6 Вибір відпайок трансформатора цехової  
трансформаторної підстанції…………………………… 64 
 8.7 Вибір типу, конструкції та компоновки  
трансформаторної підстанції…………………………… 64 
9 ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ – Впровадження  
енергозберігаючих технологій при проектуванні системи  
зовнішнього освітлення підприємства ……….………………… 65 
10 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ЕЛЕМЕНТІВ СЕП  
ПРОМИСЛОВОГО ПІДПРИЄМСТВА………………………….. 73 
11  ОХОРОНА ПРАЦІ……………………………………………….. 81 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………….. 94 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 
ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
5 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
1 УМОВИ ПРОЕКТУВАННЯ 
 
1.1 Характеристика об’єкта проектування 
 
Завод  з виготовлення грануляційних установок має споживачів І, ІІ та 
ІІІ категорії. 
Електроустановки підприємства, електропостачання якого ми 
проектуємо, розміщені всередині будівель, тобто є закритими (внутрішніми) 
[1-5]. Структура підприємства приведена на генплану (лист №1). 
 
1.2 Характеристика споживачів електричної енергії цеху мобільних 
екструдерів 
 
Встановлена потужність та інші характеристики приведено у 
таблиці 1.1. 
Таблиця 1.1 – Відомості про електричні навантаження цеху 
 
 
Арк. 
 
ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
6 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
Розміри цеху мобільних екструдерів, електропостачання якого 
розглядається окремо, складають ABH = 746410 . 
 
 
Рисунок 1.1 – План цеху та розташування обладнання 
 
 
 
Арк. 
 
ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
7 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
1.3  Характеристика цехів об’єкту, особливості їх 
електропостачання 
 
Електроустановки підприємства, електропостачання якого ми 
проектуємо, розміщені всередині будівель, тобто є закритими (внутрішніми). 
До відкритих, або зовнішніх електроустановок відноситься кран 
козловий. Приміщення цехів підприємства відносяться до так званих 
нормальних, тобто є сухими приміщеннями, в яких вологість повітря не 
перевищує 60 % та відсутні умови, наведені у п. 1.1.10 – 1.1.12 ПУЕ [1] . 
 
1.4 Характеристика джерела живлення 
 
Вихідними даними до розрахунку струмів КЗ є: 
– обрана номінальна напруга енергосистеми UC=110 кВ ; 
– потужність КЗ на шинах районної підстанції SКЗ=1600 МВ А ; 
– довжина повітряної лінії lПЛ= 40 км . 
Економічна узгоджена реактивна потужність з енергосистемою на 
границі балансової приналежності Qек = 1800 квар в часи її максимуму 
навантаження. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 
ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
8 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2 РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ 
 
Значення Іроз  звичайно визначають з виразу [6] 
 
Ppоз = 3 Uном  Ipоз cos .                                  (2.1) 
 
2.1 Розрахунок цехових навантажень від силових 
електроприймачів 
 
Визначення розрахункових електричних навантажень необхідно 
проводити згідно методики [6] за співвідношеннями: 
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
Кв =
1 .                                     (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
 
Повна розрахункова потужність Sроз  силових електроприймачів 
напругої до 1 кВ визначається формулою [6, 7] 
Арк. 
 
ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
9 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
 
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   23564   94/03-03   ПЗ 3 
10 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
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 
 
Визначаємо номінальну групову потужність першої групи 
єлектроприймачів (прес корпусу захисного) Рном,1 . При цьому, так як 
електроприймачі згруповані таким чином, що мають однакову величину 
коефіцієнта використання Кв  та номінальну потужність, групова 
установлена (номінальна) активна потужність дорівнює [6, 7] 
 
Рном1=  33,2 4 =  132,8 кВт. 
 
   Кв  Рном,1= 0,9 132,8 =  119,5 кВт. 
 
Кв Рном,1  tgφ = 119,5 0,65= 77,7 квар. 
 
2 645,2
nе = 19 . 
68,4
     
476,1
Кв, цеху = = 0,737 . 
645,2
 
Кр, цеху  = 1,05. 
 
 Рроз цеху =1,05 476,1 = 499,9кВт. 
  
Qроз цеху = 282,7квар. 
 
Повну розрахункова потужність Sроз :  
 
Sроз = 499,92 + 282,72 = 574  кВ∙А. 
 
 
Арк. 
 
ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
11 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
 
Арк. 
 
ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
12 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
13 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
2.2 Особливості визначення розрахункових електричних 
навантажень від однофазних електроприймачів 
 
Однофазними електроприймачами в цеху є наступні установки:  
- автомат зварювальний –3 шт; 
- машина зварювальна точкова – 3 шт. 
Розрахуємо умовну трифазну номінальну потужність Pу  для групи   
однофазних електроприймачів, потужність яких приведена до ТВ=100 %, 
що підключені  наступним чином:  
- автомат зварювальний АЗ-А-тн: напруга фазна Uф = 220В; 
рф,0 = 4,0 кВт ; cos = 0,7 ; Кв,a0 = 0,5 ; 
- машина зварювальна точкова ТЗ : напруга лінійна UЛ =380В ; 
рЛ =5,0 кВт ; cos = 0,6 ; Кв = 0,6 . 
Визначаємо загальне середнє навантаження окремих фаз (А, В, С) 
згідно співвідношень (2.12 – 2.13), які записано для більш загального 
випадку: 
Визначимо навантаження фаз:  
 
P(a) = P(b) = P(c) = 0,5 5,0 0,89 + 0,5 5,0 0,89 + 0,5 4 = 6,45 кВт , 
 
Q(a) =Q(b) =Q(c) = 0,6 5,0 0,38+ 0,6 5,0 0,38 + 0,5 4,0 1,73 = 5,74 квар
 
Q(ф)
tgф = . 
P(ф)
 
5,74 (квар)
tg(a) = tg(b) = tg(c) = = 0,89  
6,45 (кВт)
 
Середньовиважене значення коефіцієнту навантаження 
Кв(а) = Кв(b) = Кв(c) = Кв(ф)  для  фази 
На приклади фази (b) 
 
6,45
Кв(b) = = 0,72  
4 + 4
+ 5
2
 
Умовна трифазна номінальна потужність Рном у :  
 
Ру = 3 P(ф) ;    Ру = 3 6,45 =19,35 кВт . 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Qу = Pу  tg(b) ;    Qу =19,35 0,89 =17,2 квар . 
 
Ефективну кількість однофазних електроприймачів визначаємо по 
співвідношенню: 
 
2 P(o)
ne(o) = . 
3 pmax.(o)
 
P(ф) = 3 6,45 кВт  
 
2 3 6,45
ne(o) = = 2 . 
3 6,45
 
З таблиці 2.1  при ne(o) = 2  та Кв(ф) = 0,72  отримаємо Кр =1,14 . 
Рроз у = Кр  Кв(ф) Ру  
 
Рроз у =1,14 0,72 19,35=15,9 кВт . 
 
Повна умовна розрахункова потужність Sроз у :  
 
2 2
S 3 3
роз у = (19,35 10 ) + (13,6 10 ) = 24,1 кВА. 
 
2.3 Визначення розрахункових електричних навантажень від 
освітлювальних систем 
 
На етапі визначення величини загальної розрахункової потужності 
цеху активну потужність освітлювальних установок Pmax оc . з достатньою 
точністю визначається співвідношенням [6, 7]:  
 
Pmax оc =S,                                        (2.14) 
де S , – площа приміщення, м2 ; 
2
  – питома потужність освітлювальних установок, Вт / м . 
Максимальна реактивна потужність для газорозрядних ламп 
визначається зі співвідношення [6, 7]: 
 
Рроз, ос, цеху = Pmax оc Kп ,                                   (2.15) 
 
Використовуючи співвідношення (2.14 і 2.15), а також довідкові дані 
з [6, 7], визначимо активну  та реактивну потужності освітлювальних 
установок 
Pmax оc =8,8 4736 = 46413Вт, 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Рроз, ос, цеху =125504 0,9 =112 , 
 
Qроз, ос, цеху  =  Рроз, ос, цеху  tgφ , 
 
де tg0  – відповідно cos0  для кожного типу ламп 
 
Qроз, ос  =  Рроз, ос  tgφ  =112 0,2  =   22,4  квар. 
 
2.4 Розрахунок електричних навантажень на шинах 0,4 кВ цехової 
підстанції 
 
Сумарні активна та реактивна розрахункові потужності на шинах 
0,4 кВ визначаються за виразами 
 
Р0,4 цеху  =  Рроз, цеху +  Рроз, ос, цеху +Рроз у  
 
Р0,4 цеху  =  499,9+112+19,35= 631,25 кВт , 
 
Q0,4 цеху  =  Qроз, цеху +  Qроз, ос, цеху +Qроз у , 
 
Q0,4 цеху  =  282,7+ 22,4+13,6 =318,7 квар . 
 
Одночасно розраховуємо приблизне навантаження на шинах цехової 
підстанції за виразом 
2 2
S ТП =  (Р0,4 цеху ) +  (Q0,4 цеху ) ,                        (2.16) 
 
2 2
SТП =  (631,25) +  (318,7) = 684 кВ А . 
 
Дані розрахунків навантаження цехової підстанції SТП  за формулою 
(2.16) по усім цехам заносимо у таблицю 2.5. 
 
2.5 Визначення електричних навантажень на вищих рівнях 
системи електропостачання 
 
Потужність Sпр  заводу [6, 7]: 
 
2 2
 N   N 
SНН ГПП =Ко  P0,4 цеху і  + Q0,4 цеху і  ,           (2.17) 
   
 i   i 
 
2 2
SНН ГПП = 0,9  (6728,8) +(3930) = 7013,2 кВ А . 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
2.6 Картограма та положення центру електричних навантажень цеху 
та підприємства. Вибір місця розташування трансформаторних 
підстанцій 
 
Одна з умов раціонального розташування підстанцій вимагає, щоб 
вони знаходилися поблизу центру їх центру електричних навантажень, що 
скорочує протяжність, а отже, вартість і витрати в живильних та 
розподільчих мережах [6, 7]. 
 
2.6.1 Центр електричних навантажень підприємства і цеху  
Центр електричних навантажень підприємства. 
Теоретичний центр електричних навантажень (ЦЕН) визначаємо як 
точку з координатами [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): 
 
ХЦЕН підпр  =  191,2 м , 
 
1141423,9
Y =    =  169,6 м . 
ЦЕН підпр
6728,8
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
18 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Центр електричних навантажень цеху. 
Цехові ТП з метою економії метала і електроенергії рекомендується 
встановлювати в умовному центрі електричних навантажень (ЦЕН) [6, 7]. 
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
 
– для реактивної потужності: 
п
Qроз  х
i i
Х i=1
ЦЕН цеху(Q) = , 
п
Qроз i
i=1
 
п
Qроз  у
i i
У i=1
ЦЕН цеху(Q) = , 
п
Qроз i
i=1
Таблиця 2.7 – Розрахунок центру електричних навантажень цеху 
 
Розрахункові координати ЦЕН складають:  
– на рисунку 1.1 – XЦЕН цеху(Р) = 61,3 мм ; УЦЕН цеху(Р) = 79,5 мм; 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
– в натурі – УЦЕН цеху(Р)  = 19 м; УЦЕН цеху(Р) = 29 м. 
  
На плані цеху (рисунок 1.1) вказано місця знаходження теоретичного 
центру електричних навантажень.  
 
 2.6.2 Картограма електричних навантажень підприємства  
 
В якості центру кола вибирають центр електричного навантаження 
приймача електроенергії, а радіус кола пов'язують з розрахунковою 
потужністю приймача [6, 7 
 
Pроз і =  r
2 m , 
 
де Pроз i  – максимальне електричне навантаження i-ого підрозділу;  
r  – радіус кола;  
m – масштаб. 
У кожному з отриманих кіл виділяємо сектори, що відповідають 
силовому, а також освітлювальному навантаженням [6, 7, 8] 
 
360 Pроз цеху
с.н = ;                                        (2.22) 
Р0,4 цеху
 
360 Pроз ос. цеху
оc.н = .                                     (2.23) 
Р0,4 цеху
 
Для прикладу: 
 
821
                              r2  =    = 54,3 мм . 
3,14 0,1
 
2.6.3 Вибір місця розташування ГПП, ТП (КТП) 
  
 З урахуванням приведених вище вимог, наявності транспортного 
проїзду поблизу розрахованого ЦЕН, а також необхідність зміщення ТП в 
бік найбільш потужних електроприймачів , обираємо місця встановлення 
КТП поблизу до розрахованого ЦЕН та найбільш потужних споживачів 
(лист 5 графічної частини). 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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   23564   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 
 
В якості прикладу на рисунках нижче приведені схема РУВН 
“місток з вимикачами в колах ліній” (рисунок 3.1) та схема РУВН “місток з 
вимикачами в колах трансформаторів і ремонтною перемичкою з боку 
трансформаторів” (рисунок 3.2) [1, 8]. 
 
 
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   23564   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 
 
Розподільча установка РУ 10 (6) кВ виконується закритого типу, має 
в більшості випадків одинарну секційну систему шин (при використанні 
двообмоточних трансформаторів з розщепленою вторинною обмоткою 
може мати подвійну секційну систему шин) і складається з комплектних 
розподільчих установок (КРУ) [8, 9]. 
Електричні схеми типової розподільчої установки наведена на 
рисунку 3.3. 
 
 
Рисунок 3.3 – Схема РУ НН 6 (10) кВ: 
а) – з однією секціонованою системою шин; 
б) – з двома секціонованованими система шин 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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) , у якої 
враховано втрати потужності у силових трансформаторах ГПП [8, 9] 
 
2 2
 N   N 
SВН ГПП =Ко  P0,4 цеху і + PT  + Q0,4 цеху і + QT  ,    (3.1) 
   
 i   i 
 
де PT  іQT  – втрати відповідно активної і реактивної потужності. 
Розрахунковий струм однієї живлячої лінії (А) визначається згідно 
виразу [8, 9] 
 
SВН ГПП
      ІрозПЛ= Кзав.Л ,                           (3.2) 
 3   Uном
 
де Кзав.Л  – коефіцієнт завантаження лінії. 
Таким чином 
 
ΔРТ  =  0,02 7013,2 = 140,3 кВт ; 
 
QT = 0,17013,2 701квар . 
 
Загальне навантаження об’єкта становить 
 
2 2
SВН ГПП = 0,9 (6728,8+140,3) + (4930 + 701) = 0,9 8882,2 = 7994 кВ А  
 
У нашому випадку  
 
7994
ІрозПЛ = = 20,9 А . 
2 1,732 110
 
Переріз лінії живлення (мм2) визначається виразом 
 
ІрозПЛ
Fек = , 
jек
 
де jек  – нормоване значення економічної густини струму jек = 1,4 А/мм2. 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
15,8
F = =11,3 мм2
ек . 
1,4
 
Вибраний переріз лінії живлення перевіряємо на: 
– на допустимий струм в нормальному режимі роботи (к  – коефіцієнт, 
що враховує фактичну розрахункову температуру середовища к =1); 
 
20,9 А  170 А ; 
 
– на допустимий струм в післяаварійному режимі (режим відключення 
однієї з ліній живлення) 
де кдоп  – допустиме короткочасне перевантаження, кдоп =1,25; 
 
 2 20,9 А = 41,8 А  1,07 1,25 70 А = 93,6 А ; 
 
– на мінімальний переріз згідно механічної міцності – згідно з місцем 
розташування підприємства визначається величина стінки ожеледі за її 
товщиною і по 1 визначається мінімальна площа перерізу; 
– на мінімальний переріз за умовою корони – мінімальний переріз 
повітряної лінії 110 кВ за умовою корони складає 70 мм2 . 
Таким чином, користуючись проведеними розрахунками, обираємо 
для повітряної лінії провід АС-70 [1, 9]. 
 
3.3 Визначення втрат напруги від системи до ГПП  
 
Схема заміщення фази ділянки мережі представлена рисунку 3.4) [9]: 
 
 
 
Рисунок 3.4 – Схема заміщення фази ділянки мережі 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
На рисунку 3.4 S1, S2  – повна потужність у началі і кінці ділянки 
(комплексні значення); Rн , Хн  – опір навантаження (активний і 
індуктивний). 
Повздовжня складова падіння напруги: 
 
Uф = Iа R + Iр X= I (Rcos+Xsin) .                     (3.3) 
 
Поперечна:] 
 
Uф = Iа X− Iр R = I (X cos−R sin) .                     (3.4) 
 
модуль U1ф  цієї напруги [7]: 
 
U 2 2
ф1 = (Uф2 + Uф) + (Uф )                            (3.5) 
 
та його фаза  : 
Uф
 = arctg . 
Uф2 + Uф
 
Таким чином, визначено параметри падіння напруги Uф .  
«Втрата напруги» Uф , для ділянки електричної мережі [7]: 
 
   Uф = Uф1 − Uф2                                       (3.6) 
 
Модуль падіння напруги  Uф  визначається співвідношенням [7]  
 
2 2
       Uф = (Uф) + (Uф ) .                                  (3.7) 
 
Векторна діаграма напруги і струму фази ділянки електричної 
мережі має наступний вид:  
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
 
 
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] 
 
n
U = 3 Uф = 3 (Ii  ri cosi + Ii xi sini ) . 
i=1
 
В цьому випадку з достатньою точністю (помилка менше 0,5 %) 
можна вважати, що падіння напруги U1дорівнює його поздовжній 
U/
складовій . Тоді втрата напруги Uприблизно визначається по 
формулі [7] 
 
PіR +QіX PіR +QіXU U = 3  (Ia R + Ip X) =  , 
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. 
Проектна потужність підприємства:  
 
Pi = 4915,9  кВт;  Qі = 3490,1 квар. 
 
R0  = 0,34 Ом/км, X0 =0,318 Ом/км при Dср = 0,8 м. 
Тоді для ділянки мережі: 
 
R =R0 L ,  R = 0,34 40=13,6 Ом, 
 
X =X0 L ,  X = 0,318 40=12,72 Ом. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Активну і реактивну складові струму обчислимо за формулами (3.8): 
 
4915,9 103
Ia = = 25,9 A ; 
3 110 103
 
3490 103
Ip = =18,3 A . 
3 110 103
 
Використовуючи формули (3.3) і (3.4) визначимо подовжню і поперечну  
складові падіння напруги: 
Uф = 29,5 13,6 +18,3 12,7 = 634,7  В; 
 
U = 25,9 12,7 −18,3 13,6 = 77 В. 
 
Модуль напруги на початку ділянки визначимо за формулою (3.5): 
 
Uф1 = (110 + 0,63)2 106 + (0,077)2 106 =110,6  кВ . 
 
Модуль падіння напруги Uф визначається співвідношенням (3.7) 
 
Uф = (0,63)2 106 + (0,077)2 106 = 634  В. 
 
Втрата напруга розраховується за співвідношенням (3.6) 
 
Uф =110,6 103 −110,0 103 = 0,6 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
 
0,6 103
U(%) = 100 = 0,55% . 
110 103
 
Таким чином, вибрані параметри повітряних ліній здатні практично 
без втрат напруги передавати розрахункову потужність на підприємство. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
4 ВИБІР ТРАНСФОРМАТОРІВ І ЗАСОБІВ КОМПЕНСАЦІЇ 
РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ 
 
4.1 Вибір трансформаторів ГПП 
 
Трансформатори ГПП повинні забезпечити надійне 
електропостачання в нормальному, аварійному і післяаварійному режимі 
[3, 9]. 
Як розрахункова потужність приймається максимальна потужність з 
врахуванням втрат в трансформаторах, активна і реактивна складова втрат 
в трансформаторі визначаються за виразом [8] 
 
РТ = 0,02 Sпр;  
 
QТ = 0,1Sпр , 
де Sпp(6 ст.)  – приблизна повна потужність об’єкта, що визначається на 6 
ступені, кВА. 
Таким чином, загальне навантаження об’єкта визначається виразом 
(2.17), у якому враховано втрати потужності в трансформаторах [8]: 
 
2 2
 n   n 
Snp(6 ст.) =КО  P + P
 Т  + Q+ QТ  =S
   ВН ГПП . 
 i=1   i=1 
 
Номінальна потужність кожного з двох трансформаторів ГПП попередньо  
оцінюється згідно виразу  (4.1): 
Отже 
7994
SТ пр = = 5710 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 . 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
4.2 Вибір числа та потужності цехових трансформаторів з 
врахуванням компенсації реактивної потужності 
Потужність трансформатору нашої цехової ТП, користуючись 
співвідношенням 
 
S 684
Sприб T = ТП = 488  кВ∙А. 
2 0,7 1,4
 
Таким чином, номінальна потужність обраного трансформатору 
складає 
 
 Sном T =400 кВ∙А. 
 
За рахунок N  та m  з`являється некомпенсована потужність 
Qmax T , яка передаватиметься через трансформатори в мережу 0,4 кВ, 
визначається вона за формулою [8]: 
 
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
683,7
кзаван.ф =  =  0,854 . 
2 400
 
У такому разі  
 
2 2
Qmax.T  = (2   0,854   400) -  (631,25)  =   304  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 =305,1-304 =1,1 квар . 
 
 
QHK2 =305,1−1,1−0,18 2 400 =160 квар . 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Сумарна розрахункова потужність батарей конденсаторів  згідно 
формули (4.2) складає 
 
QHK =1,1 +  160 =  161,1 квар . 
сум
За результатами розрахунків вибираємо дві комплектні 
конденсаторні установки марки УК4 – 0,415 – 80 Т3 потужністю 80 квар і 
напругою живлення 0,415 кВ [8]. 
 
4.3 Компенсації реактивної потужності на підприємстві 
 
Вибір місця приєднання конденсаторних батарей опирається на 
аналіз схеми електропостачання  
З енергосистемою узгоджено Qек= 1800квар. 
 
Qвк = 0,9 3930+701−1800−1825= 613 квар . 
 
Згідно отриманого значення приймаємо до встановлення 
високовольтні конденсаторні установки з потужністю, що дорівнює 
розрахунковому значенню, поділеному на кількість секцій підстанції, а 
саме: дві конденсаторні установки марки УКЛ(П)56–10,5–300 УЗ, 
модернізовані [8]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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   23564   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 
 
З урахуванням особливості розташування цехів відносно ГПП, 
категорії надійності споживачів, обираємо радіальну схему, приклад якої 
наведено на рисунку 5.1 [8]. 
 
 
Рисунок 5.1 – Одноступенева радіальна схема розподілення 
електроенергії 
 
5.2 Розрахунок перерізу розподільчих мереж 
 
Максимальне навантаження ( Рmax 10  і Qmax 10 ) [8]: 
 
            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 [8] 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
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.  
 
Таблиця 5.1 – Розрахунок електричних навантажень на стороні 10 кВ 
ТП 
 
Розрахунковий  
 
583,7
Iроз Л (ГПП - ТП )  = = 33,7 А . 
3 10
 
 
Обираємо переріз кабелів для лінії (ГПП – ТП4) 25 мм2. 
За допомогою отриманих даних обираємо згідно каталогу [19] 
трижильний алюмінієвий кабель в свинцевій оболонці типу АСБГ (3 × 25), 
Іном каб =  90 А . 
Виконуємо перевірку обраного кабелю на допустимий струм в 
нормальному режимі роботи за співвідношенням [1] 
 
Іроз, Л    Ідоп К1 К2 , 
  
де К1 – поправний коефіцієнт, що залежить від температури землі та 
повітря К1 =1,05  [1]; 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
К2  – поправний коефіцієнт, що залежить від кількості числа кабелів 
прокладених паралельно К2 = 0,90  [1]; 
Ідоп  – тривалий допустимий струм на один кабель в нормальних 
умовах. 
 
33,7  90 1,05 0,9 = 85,1 А . 
 
Перевірка на допустимий струм в післяаварійному режимі відбувається 
за виразом [1] 
 
2  Іроз Л  Ідоп К1 К2 К3 , 
 
де К3  – допустиме короткочасне перевантаження кабельної лінії 
К3 =1,25 . 
Для нашого випадку 
 
 2 33,7 А =  67,4 А  90 1,05 0,9 1,25 =106,3 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 :  
482,5 328,5
 cosφ =  = 0,827   ; sinφ =  = 0,562 . 
583,7 583,7
 
Втрата напруги в кабельній лінії, що розглядається в якості 
прикладу, буде 
ΔU = 1,732 33,7 0,165(1,24 0,827 + 0,099 0,562) =10,4 В . 
 
Таким чином, умова виконується, так як 
 
ΔU = 10,4  0,05 Uном = 50 В 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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   23564   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 
   
Для розрахункової схеми (рисунок 6.1) складаємо схему заміщення.  
 
Рисунок 6.1 – Розрахункова схема розрахунку КЗ 
 
Схему складаємо однолінійною (рисунок 6.2). 
 
Рисунок 6.2 – Схема заміщення для розрахунку струмів КЗ 
 
 
Розрахуємо значення показників елементів схеми заміщення [11]:  
– зведений до основного ступеня індуктивний опір системи [11] 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
2
U2 (110 103
2 ) 2
Х C
С= (n) =  (1) = 7,562 Ом ; 
S 6
КЗ 1600 10
 
– зведений до основного ступеня індуктивний опір повітряної лінії 
  
2 2
ХПЛ= lПЛ  хПЛ, пит  (n) = 40 0,4  (1) =16 Ом ; 
 
– зведений до основного ступеня індуктивний опір силового 
трансформатора  
 
2
2 11103 2
U U
КЗ ном. Н 2 10,5 ( ) 115 
ХТ =  (n) =   = 220,4 Ом ; 
100 Sном Т 100 6,3 106
 11 
 
– зведений до основного ступеня індуктивний опір кабельної лінії Л2 
 
2
115 
Х2= хкаб. пит LКЛ 2 n
2=0,099 0,125    =1,35 Ом ; 
 11 
 
– зведений до основного ступеня індуктивний опір кабельної лінії Л5 
 
2
2 115 
Х5= хкаб. пит LКЛ 5 n =0,099 0,14    =1,512 Ом ; 
 11 
 
– зведений до основного ступеня індуктивний опір кабельної лінії Л7 
 
2
2 115 
Х7 = хкаб. пит LКЛ 7 n =0,099 0,24    = 2,6 Ом ; 
 11 
 
– зведений до основного ступеня активний опір кабельної лінії Л2 
 
2
115 
R2  = r 2
каб. пит LКЛ 2 n  = 1,24 0,125    =16,9 Ом ; 
 11 
 
– зведений до основного ступеня активний опір кабельної лінії Л5 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
2
115 
R5  = r 2
каб. пит LКЛ 5 n  = 1,24 0,115    =19 Ом ; 
 11 
 
– зведений до основного ступеня активний опір кабельної лінії Л10 
2
115 
R7= r 2
каб. пит LКЛ 7 n  = 1,24 0,215    = 59,3 Ом . 
 11 
 
U 3
U = c 110 10
n1 n2   nm = = 63510 В . 
3 3
 
Точка короткого замикання К1: 
 
ZΣК1  ХΣК1 = ХС+ ХПЛ  = 7,562 + 16 =  23,56 Ом . 
 
Точка короткого замикання К2: 
 
ZΣК2  ХΣК2= ХС+ХПЛ +ХТ = 7,56 + 16 + 220,4  244 Ом . 
 
Точка короткого замикання К3: 
 
2 2 2
ZΣК3  =   Х2
ΣК3  + (R2 )  = (ХС+ ХПЛ + ХТ + Х2 ) + (R2 ) . 
 
2 2
ZΣК3  = (7,56+16+ 220,4+1,35) + (16,9) = 245,9 Ом  
 
Точка короткого замикання К4: 
 
2 2 2
ZΣК4  =   Х2
ΣК4  + (R5 )  = (ХС+ ХПЛ+ ХТ+ Х5 ) + (R5 ) . 
 
2 2
ZΣК4  = (7,56+16+ 220,4+1,512) + (19) = 246,2 Ом  
 
Точка короткого замикання К5: 
 
Z =  Х2 2 2 2
ΣК5 ΣК5+(R7 )  = (ХС+ХПЛ+ХТ+Х7 ) +(R7 )  . 
 
2 2
ZΣК5 = (7,56+16+ 220,4+ 2,6) + (59,3) = 253,6 Ом  
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
 
Точка короткого замикання К1: 
 
U 63510
I КЗ (К1)  =  =  = 2695,7 А . 
zΣ К1 23,56
 
Точка короткого замикання К2: 
 
U 63510
I КЗ (К2)  =  = = 260,3 А . 
zΣ К2 244
 
Точка короткого замикання К3: 
 
U 63510
I КЗ (К3)  =  = = 258,3 А . 
zΣ К3 245,9
 
Точка короткого замикання К4: 
 
U 63510
I КЗ (К4)  =  = = 258 А . 
zΣ К4 246,2
 
Точка короткого замикання К5: 
 
U 63510
I КЗ (К5)  =  = = 250,4 А . 
zΣ К5 253,6
 
Натуральне значення струму КЗ у обраних точках буде: 
 
– точка короткого замикання К1: 
 
І КЗ (К1)  =  ІКЗ (К1) n1 = 2695,7 1 = 2695,7 А ; 
 
– точка короткого замикання К2: 
 
115
ІКЗ (К2)  =  ІКЗ (К2) n2 =  260,3  = 2721,3 А ; 
11
 
– точка короткого замикання К3: 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
ІКЗ (К3)  =  ІКЗ (К3) n2 = 258,3 10,455 = 2700,5 А ; 
 
– точка короткого замикання К4: 
 
ІКЗ (К4)  = ІКЗ (К4) n2 = 258 10,455 = 2697,4 А ; 
 
– точка короткого замикання К5: 
 
ІКЗ (К5)  = І КЗ (К5) n2 = 250,4 10,455 = 2617,9 А . 
 
Ударний струм буде: 
– точка короткого замикання К1: 
 
iу (К1)  = 2 kу  IКЗ (К1)  =  2 1,8 2695,7 = 6793 А , 
 
– точка короткого замикання К2: 
 
iу (К2)  = 2 kу  IКЗ (К2)  =  2 1,8 2721,3 =  6927,3 А , 
 
– точка короткого замикання К3: 
 
iу (К3)  = 2 kу  IКЗ (К3)  =  2 1,8 2700,5 =  6874,4 А , 
 
– точка короткого замикання К4: 
 
iу (К4)  = 2 kу  IКЗ (К4)  = 2 1,8 2697,4 =  6866,5 А , 
 
– точка короткого замикання К5: 
 
iу (К5)  = 2 kу  IКЗ (К5)  = 2 1,8 2617,9 =  6663,1 А . 
 
Таблиця 6.1 – Струми короткого замикання в СЕП 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
6.2 Розрахунок струму однофазного короткого замикання в 
мережі 110 кВ 
 
Розрахунок струму однофазного короткого замикання здійснюємо у 
відносних одиницях. Для розрахункової схеми (рисунок 6.3), що містить 
точку А однофазного короткого замикання, складаємо схему заміщення 
(рисунок 6.4), користуючись рекомендаціями та припущеннями, вказаними 
у [11]. 
 
Рисунок 6.3 – Розрахункова схема однофазного КЗ 
 
У схема заміщення однофазного КЗ обґрунтовано нехтуємо 
активними складовими повного опору [11]. 
 
Рисунок 6.4 – Схема заміщення однофазного КЗ 
 
Розрахунок ведемо у відносних одиницях. Базисну потужність 
довільно вибираємо Sб=100 МВ А , базисну напругу на першому 
(основному) ступені приймаємо Uб,1=110 кВ , базисний струм на цьому 
ступені буде [11]: 
 
Sб 100 106
 Іб  = =  528,3 А . 
3 Uб,1 3 110 103
 
(1)
Модуль ІКЗ  повного струму однофазного КЗ має зв’язок зі струмом 
І(1)
КЗ1  прямої послідовності однофазного КЗ співвідношенням [11]: 
 
І(1)
КЗ  = 3  І(1)
КЗ1 .                                                  (6.11) 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
(1)
У свою чергу, струм ІКЗ1  прямої послідовності однофазного КЗ 
може бути визнано за допомогою метода симетричних складових, основне 
співвідношення якого у загальному вигляді має вид [11]: 
 
І(n) EА Σ
КЗ1 = ,                                          (6.12) 
j(X (n)
1Σ + ΔX )
 
 
де ЕА Σ  – сумарна ЕРС джерел енергії;  
Х1Σ  – сумарний індуктивний опір схеми заміщення прямої 
послідовності відносно точці несиметричного КЗ; 
ΔХ(n)  – додатковий індуктивний опір, що визначається видом 
несиметричного КЗ (n) та параметрами схем заміщення зворотної і 
нульової послідовності. 
Для нашого випадку формула (6.12) прийме вид [11]: 
 
І(1) Е
КЗ1 = *  Іб ,                                (6.13) 
Х*1Σ + Х*2Σ + Х*0Σ
 
де Х*2Σ  – індуктивний опір зворотної послідовності; 
Х*0Σ  – індуктивний опір нульової послідовності. 
U
Величина Е*= C =1, тоді з урахуванням цього формула (6.13) 
Uб,1
прийме вид 
 
(1) І
І  = б
КЗ1 .                                   (6.14) 
Х*1Σ + Х*2Σ + Х*0Σ
 
І(1)
Модуль КЗ  повного струму однофазного КЗ[12]: 
 
І(1) 3
КЗ  =  Іб .                              (6.16) 
Х*1Σ + Х*2Σ + Х*0Σ
 
У цьому співвідношенні невідомою величиною є сумарний 
індуктивний опір нульової послідовності Х*0Σ . Величина Х*0Σ  
складається з опору нульової послідовності системи Х*0, С , опору нульової 
послідовності повітряної лінії Х* 0, ПЛ , а також опору нульової 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
послідовності двообмоткового трансформатора Х*0, Т  , обмотки якого 
з’єднані за схемою Y0 /Δ . 
Опір Х*0, Т  залежить від конкретної схеми з’єднання обмоток [11] і 
для нашого випадку: 
 
U
Х* 0 Т  = Х*1 Т  = Х* Т  = КЗ  = 0,105 . 
100
 
(1) 3
ІКЗ, С  =   Іб . 
Х*1С+ Х* 2 С+ Х* 0 С
 
Зв’язок між потужністю трифазного та однофазного коротких 
замикань[11]: 
 
S(1)
КЗ = k S(3)
КЗ  
 
де k  – коефіцієнт, значення якого залежить від відстані КЗ від шин 
районної підстанції, 0  k 1,5  і при КЗ у точці А (поблизу 
трансформатора ГПП) k 1,2 . Тоді 
 
S(1)
(1) КЗ k S(3)
І КЗ
КЗ С  =  = . 
3 UС 3 UС
 
Отримаємо: 
 
Іб  3 UС 3
Х* 0 С  = 3  - 2Х* С   =  X* C - 2X* C , 
k S(3) k
КЗ
 
тобто 
 
 3 
Х* 0 С  = Х* С  - 2 .  
 k 
 
Таким чином, ми маємо усі складові сумарного опору Х*0 Σ  
нульової послідовності у точці А. Для визначення Х*0 Σ  складемо схему 
заміщення (рисунок 6.5) нульової послідовності при однофазному 
короткому замиканні у точці А. 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
 
 
Рисунок 6.5 – Схема заміщення нульової послідовності 
 
З цієї схеми сумарний опір Х*0 Σ  нульової послідовності станове  
 
(Х* 0 С + Х* 0 ПЛ ) Х* 0 Т
Х* 0 Σ  =  Х* 0 С + Х* 0 ПЛ + Х* 0 Т   =  . 
Х* 0 С + Х* 0 ПЛ + Х* 0 Т
 
Сумарний індуктивний опір схеми заміщення прямої послідовності 
відносно точці несиметричного КЗ Х1Σ , а також індуктивний опір 
зворотної послідовності Х*2Σ  будуть: 
 
S S
Х б б
*1 Σ  = Х* 2 Σ  = Х* С + Х* ПЛ  = + lПЛ  хПЛ, пит   
SКЗ U2
б
 
100 106 100 106
Х*1 Σ  = Х* 2 Σ  = + 40 0,4 = 0,0625+ 0,132 = 0,1945  
1600 106 2
(110 103 )
 
 3   3 
Х* 0 С  = Х* С  − 2 = 0,0625 − 2 = 0,03125 ; 
 k  1,2 
 
S 100 106
Х* 0 ПЛ  =  3Х* ПЛ = 3  lПЛ  х
б
ПЛ, пит  = 3 40 0,4 = 0,3967 ; 
U2 2
б (110 103 )
 
U , % 10,5
Х* 0 Т  =  Х КЗ
* Т  = = = 0,105 . 
100 100
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Отже 
(Х* 0 С + Х* 0 ПЛ ) Х* 0 Т
Х* 0 Σ  =  . 
Х* 0 С + Х* 0 ПЛ + Х* 0 Т
 
(0,03125+ 0,3967) 0,105 0,42795 0,105
Х* 0 Σ  = = = 0,0843  
0,03125+ 0,3967 + 0,105 0,53295
 
(1)
Таким чином, модуль ІКЗ  повного струму однофазного короткого 
замикання 
 
І(1) 3 3 1575
КЗ  =  Іб = 525 = = 3327,7 А
Х + Х + Х 0,1945+ 0,1945+ 0,0843 0,4733
*1Σ *2Σ *0Σ
 
Нами знайдено шукане значення модуля повного струму 
(1)
однофазного короткого замикання: ІКЗ = 3327,7 А . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
7 ВИБІР ТИПУ ТРАНСФОРМАТОРНОЇ ПІДСТАНЦІЇ ДЛЯ ГПП. 
ВИБІР ВИСОКОВОЛЬТНОЇ АПАРАТУРИ  
ПЕРЕВІРКА КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ 
 
7.1 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП 
 
Підстанції комплектні трансформаторні блокові на напругу 110 кВ 
(КТПБ 110 кВ) призначені для прийому, перетворення, розподілу і 
транзиту електричної енергії трифазного змінного струму промислової 
частоти 50 Гц при номінальних напругах 110 кВ [12 - 14].  
 
7.2 Вибір високовольтних апаратів РУВН 
 
Вимикач вважається правильно вибраним, якщо каталожні дані 
більше (дорівнюють) розрахунковим [14] (див. табл. 7.1). Обираємо 
вимикач серії ВГТ–110II*–40/2500У1.  
 
Таблиця 7.1 – Вибір вимикача  
 
Результати вибору роз’єднувача зводимо в таблицю 7.2. 
Таблиця 7.2 – Вибір роз’єднувача 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
7.3 Вибір апаратів розподільчої установки РУНН  
 
При розрахунках розрахункового струму ввідного вимикача 10 кВ 
значення Іроз  визначаємо за співвідношенням 
 
SНН ГПП 7013 103  В А
Іроз = = = 405 А . 
 3 Uном 1,732 10 103  В
 
Таблиця 7.3 – Вибір ввідного вимикача 10 кВ 
 
При розрахунках розрахункового струму секційного вимикача 10 кВ 
значення Іроз  визначаємо за співвідношенням 
 
SВН ГПП 7013 103  В А
І роз, с е к ц. = = = 203 А . 
2   3 Uн 2 1,732 10 103  В
  
Попередньо по номінальним даним обираємо секційний вимикач 
вакуумний типу ВВЭ–10–20/630 У3 з вбудованим електромагнітним 
приводом [14]. 
 
Таблиця 7.4 – Вибір секційного вимикача 10 кВ 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
7.4 Вибір трансформаторів струму 
 
Обираємо трансформатор струму [14] напругою 10 кВ типу ТШЛП–
10К 
 
Таблиця 7.5 – Вибір трансформаторів струму напругою 10 кВ ТШЛП–
10К 
 
Номінальний струм вторинної обмотки I2H =5 A , допустима 
потужність S2H  вторинної обмотки при cos = 0,8  клас точності 0,5 
складає 15 ВА.  
Сумарний опір приладів [14] 
 
ΣSприл.
rприл.= ,  
I 2
2Н
 
де Sприл = 7  ВА – сумарна потужність приєднаних приладів (лічильники 
активної та реактивної енергії та ін.).  
rк −  опір контактів rк = 0,1 Ом. 
 
14
 rприл.= =0,28  Ом. 
52
 
Опір з'єднувальних проводів [14]: 
 
S2Н   -  I2
2Н(rприл  +  rк)
r пров  = ;  
I2
2Н
 
15 - 25  (0,28 + 0,1)
r пров  =  = 0,22 Ом. 
25
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Розрахункова довжина проводів при з'єднанні в зірку 
lp = lпров = 25  м. 
Переріз з'єднувальних проводів 
 
lp. ρ
F пров.= ; 
rпров.
 
25 0,02
Fпров.  =  = 2,27 мм2. 
0,22
 
Приймаємо найближчий стандартний переріз проводу з перерізом 
F = 2,5 мм2 . 
 
7.5 Вибір трансформаторів напруги 
 
В мережі 10 кВ приймаємо до встановлення трансформатор напруги 
типу НТМИ–10–66УЗ [14]. Розрахунок навантаження основної обмотки 
трансформатора виконаємо в таблиці 7.6. 
 
Таблиця 7.6 – Розрахунок навантаження трансформатора напруги 
 
 
7.6 Перевірка кабелів на термічну стійкість 
 
У нашому випадку для кабелю лінії (ГПП–ТП) 
 
tпр = tзах + tвідкл= 0,08 + 0,055 = 0,135 с . 
 
Переріз 
I   tпр 2634,7  0,135
Fmin  =  =  = 11,38 мм2 . 
С 85
 
 
. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
8 РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ЦЕХУ 
 
8.1 Вибір схеми і конструкції системи електропостачання цеху 
 
На рисунку 8.1 приведена проста радіальна схема цехової 
електричної мережі [4, 6, 13]. 
 
 
 
Рисунок 8.1 – Радіальна схема цехової електричної мережі 
 
  
 З врахування всіх факторів, що впливають на вибір схеми живлення, 
обираємо радіальну схему.  
 
8.2 Розрахунок внутрішньоцехових освітлювальних систем 
 
8.2.1 Загальні відомості 
Проектування освітлювальних установок складається з 
світлотехнічної та електричної частин [15]. 
Систему загального освітлення застосовують для освітлення всього 
приміщення, в тому числі й робочих поверхонь [15].  
 
8.2.2 Розрахунок освітленості 
Розрахунок освітлення цеху проводимо методом світлового потоку 
[15]. 
Розраховуємо освітлення цеху, розміри якого АВН = 746410 , 
освітлення виконано лампами типа ДРЛ с світильниках РСП05/ГОЗ.  
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Намітимо розміщення в світильників цеху, в першу чергу висоту 
підвісу h . 
 
h = H - hр  - hс   =  10 -  0,8 -  1,2 =  8 м . 
 
Для прийнятого світильника, що має глибоку криву сили світла 
(буква Г в позначенні світильника), знаходимо значення λ  – λ=1. 
Відстань між світильниками 
 
La  = λ h = 18 =  8 м . 
 
При La  = 8 м  в ряду можна розмістити 9 світильників, тоді  
 
2  l = 74 −8 8 =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 = 90.  
Розрахуємо індекс приміщення за виразом (8.2): 
 
74 64
і = = 4,2 . 
8  (74 + 64)
 
Для приміщення з індексом і = 4,2  та коефіцієнтом відбиття 
ρп  = 0,7;   ρс  = 0,5;   ρр  = 0,1 коефіцієнт використання світлового потоку 
світильників КВ =0,69 [15]. Для мінімальної освітленості Emin  = 200 лк та 
коефіцієнту запасу КЗ  = 1,5  світловий потік Фсв   відповідно до виразу 
(8.1) складає  
 
200 1,5 4736 1,15
Фсв = = 26311 лм. 
90 0,69
 
 
Обираємо лампу ДРЛ 400 з потужністю 400 Вт, що має світловий 
потік Fном = 24000 лм [15].  
Відхилення світлового потоку: 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
, 
 
26311− 24000
Δ(%) = 100 %  =  8,7 % . 
26311
Обрана лампа за світловим потоком відрізняється від розрахункового 
на 8,2 % , що допустимо.  
Активна потужність системи освітлення складає: 
 
Рос  = PДРЛ N  
 
Рос = 400 90 =36000  Вт. 
 
Реактивна потужність системи освітлення дорівнює: 
 
Qmaxоc = Pmax оc  tg0  
 
Qmaxоc =36 0,2= 7,2квар. 
 
8.2.3 Електропостачання освітлювальних установок 
Цехові мережі електричного освітлення повинні відповідати всім 
вимогам ПУЕ до мереж напругою до 1 кВ та ще специфічним вимогам[15].  
. 
Для обраної нами системи освітлення розрахункова потужність 
дорівнює: 
 
Рроз ос = 0,9 1,12 25,6 = 26,4кВт. 
 
 
1 36 103
Ipоз =  = 30,3А. 
2 3 220 0,9
 
Згідно отриманих вихідних даних, а також перерізу алюмінієвих 
двожильних кабелів, що відповідає розрахунковому струму Ipоз = 20,6 А 
обираємо алюмінієвий чотирижильний кабель типу АППВ (4х6) з 
допустимим струмом 40 А. 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
8.3 Розрахунок цехової електричної мережі по умовам нагріву 
  
8.3.1 Особливості розрахунку цехових електричних мереж 
Основним завданням електричних розрахунків є вибір перерізів 
кабелів, проводів, шинопроводів і захисних апаратів для всіх рівнів 
системи електропостачання на напрузі до 1 кВ [1].  
 
8.3.2 Розрахунок електричної мережі напругою до 1 кВ за умовами 
нагріву та захисту 
Переріз провідників цехової мережі обираємо згідно величині 
розрахункового струму як окремих споживачів, так і розподільчих пунктів 
в цілому за співвідношенням (2.1) 
Pроз
Ipоз  = , 
3 Uном cosφ
 
Керуючись вказаними вимогами, 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   23564   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 
 
Таблиця 8.4 – Вибір перерізу ввідних кабелів 
 
  
8.3.3 Розрахунок електричної мережі за втратами напруги 
Визначимо втрату напруги    ΔUЛ2 найбільш потужного 
електроприймвча цеха, для якого Іроз  =  176 А, переріз кабелю лінії Л2 
F =  120 мм2
, питомий активний та індуктивний опір, розрахований згідно 
[14] відповідно r0  =  0,28Ом/км,   х0  =  0,26 Ом/км, LКЛ 2  =  40  м. 
 
ΔUЛ2(В) = 3 1210,075  (0,4 0,88+0,26 0,47) =  7,45  В . 
 
Тобто 
4,22
ΔUЛ2(%) = 100% =1,11% . 
380
 
Знайдемо втрати напруги ΔUТ  на цеховому трансформаторі згідно 
формули [ 6]: 
S
ΔUТ  = М  (UА cosφ + UР sinφ) , 
SномТ
 
деSМ  – максимальне навантаження одного трансформатора - 
1
SМ  =  SТП  , 
2
SномТ  – номінальна потужність трансформатора, 
ΔР
UА  = КЗ 100%  – активна складова напруги КЗ, 
Sном Т
 
UР  =   U2
КЗ  -   U2
А  – реактивна складова напруги КЗ. 
Для трансформатора мережі, яка розраховується, РКЗ  =  5400 Вт, 
1
UКЗ  =   4,5%, SН. Т  =  400кВ∙А, SМ  =  SТП  =   305  кВ∙А, 
2
cos = 0,9; sin = 0,433 . 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Розрахуємо активну і реактивну складові напруги КЗ: 
 
5400
UА  = 100% = 1,35% ; UР  =  (4,5)2 − (1,35)2 = 4,37% . 
400000
 
Втрати напруги ΔUТ  на цеховому трансформаторі складуть: 
 
305
ΔUТ  = (1,35 0,9+ 4,37 0,433) = 2,37% . 
400
 
З врахуванням отриманих даних співвідношення (8.8) прийме вид 
 
100% + 5% – 2,37% – 1,11% = 101,52 % ≥ 95 %. 
 
Таким чином, відхилення напруги уздовж ланцюга “РУ НН КТП – 
віддалений потужний споживач” не виходить за допустимі значення. 
 
8.3.4 Вибір низьковольтних комплектних установок НКУ 
У якості РП цеху обираємо пункти розподільчі серії ПР11 (рисунок 
8.8). 
          
Рисунок 8.8 – Пункт розподільчий ПР11 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
8.4 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі до 1000 В 
 
Розрахунок струмів короткого замикання (КЗ) здійснюється за 
методикою, передбаченою [10].  
Розрахункова схема КЗ цехової мережі приведена на рисунку 8.9. 
 
8.4.1 Розрахунок начального значення періодичної складової 
струму трифазного КЗ 
Розрахункова схема КЗ цехової мережі представлена на рисунку 8.9. 
 
Рисунок 8.9 – Розрахункова схема КЗ цехової мережі 
 
Схема заміщення для складеної розрахункової схеми приведена на 
рисунку 8.10.  
 
Рисунок 8.10 – Схема заміщення прямої послідовності для розрахунку 
КЗ в цехової мережі 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
(400)2
XC = = 0,5  мОм. 
3 20 103 10 103
 
Активний та індуктивний опір силових трансформаторів 
Активний та індуктивний опір прямої послідовності знижувального 
трансформатора, зведений до ступеня низької напруги мережі, 
розраховують за формулами [11]: 
 
P 2
к. ном UНН. ном
rТ = 106  
S2
Т.ном
 
2
100 P  U2
x = U2
T к −
к.ном  НН.ном
  104  
 SТ.ном  SТ.ном
 
де ST.ном  – номінальна потужність трансформатора, кВ∙А; 
Рк ном  – втрати короткого замикання, кВт; 
UНН.ном  – номінальна напруга обмотки низької напруги 
трансформатора, кВ; 
Uк  – напруга короткого замикання, %. 
Параметри обраного трансформатора: 
ST.ном = 400 кВ∙А; 
Рк ном  = 7,6 кВт; 
Uк = 5,5%. 
7,6  (0,4)2
rT = 106 = 7,6  мОм. 
(400)2
 
2
100 7,6  (0,4)2
xT = (5,5)2 −    104 = 20,64  мОм. 
 400  400
 
Активний та індуктивний опір нульової послідовності 
трансформатора цехової КТП, обмотки якого з’єднані по схемі  / Y0 , при 
розрахунках КЗ в мережі низької напруги приймаємо рівними відповідним 
активним та індуктивним опорам прямої послідовності [11]. 
Розрахуємо сумарний активний і реактивний опір 
короткозамкненого ланцюга «трансформатор цехової КТП – точка К3»: 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
r(К3) = rT + rК + rQF1+ rК + rTA + rК + rQF2 + rКQ + rКL1+ rL1+ rКL1+ rQF3 + rКL2 + rL2 . 
 
r(К3) =7,6+ 1,0 + 0,25 + 1,0 + 1,7 + 1,0 + 0,65 + 1,0 + 0,1+ 5,12 + 0,1 + 2,15 
+0,1 + 4,62 = 26,39 мОм. 
 
X(К3) = XC+ХT + ХQF1+ХTA + ХQF2 +XL1+ ХQF3 +XL2 . 
 
X(К3) = 0,5 + 20,64 + 0,1 + 2,7 + 0,17 + 0,912 + 1,2 + 0,186 = 26,4 мОм. 
 
 Сумарний повний опір короткозамкненого ланцюга «трансформатор 
цехової КТП – точка К3»: 
 
Z = (26,39)2
(К3) + (26,4)2 = 37,3  мОм. 
 
Струм короткого замикання (начальне дійсне значення періодичної 
складової трифазного струму КЗ Iп0 = IКЗ(К3)  ) у точці (К3): 
 
1,05 380
IКЗ(К3) = = 6176  А. 
3 37,23 10−3
 
Розрахуємо сумарний активний і реактивний опір 
короткозамкненого ланцюга «трансформатор цехової КТП – точка К2 
(РП2)»: 
 
r(К2) = rT + rК + rQF1+ rК + rTA + rК + rQF2 + rКQ + rКL1+ rL1+ rКL1 . 
 
r(К2) = 7,6+ 1,0 + 0,25 + 1,0 + 1,7 + 0,65 + 1,0 + 0,1+ 5,12 + 0,1 = 19,52 мОм. 
 
X(К2) = XC+ХT + ХQF1+ХTA + ХQF2 +XL1 . 
 
X(К2) = 0,5 + 20,6 + 0,1 + 2,7 + 0,17 + 0,912 = 25 мОм. 
 
Z 2 2
(К2) = (19,52) + (25) = 31,7  мОм. 
 
Струм короткого замикання у точці (К3): 
 
1,05 380
IКЗ(К2) = = 9215  А. 
3 31,7 10−3
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Розрахуємо сумарний активний і реактивний опір 
короткозамкненого ланцюга «трансформатор цехової КТП – точка К1 
(шини 0,4 кВ КТП)»: 
 
r(К1) = rT + rК + rQF1+ rК + rTA . 
 
r(К1) = 7,6+ 1,0 + 0,25 + 1,0 + 1,7 = 11,55 мОм. 
 
X(К1) = XC+ХT + ХQF1+ХTA . 
 
X(К1) = 0,5 + 20,6 + 0,1 + 2,7 = 23,9 мОм. 
 
Z 2 2
(К1) = (11,55) + (23,9) = 26,5 мОм. 
 
Струм короткого замикання у точці (К3): 
 
1,05 380
IКЗ(К1) = =11023  А. 
3 26,5 10−3
  
Найбільше начальне значення аперіодичної складової струму КЗ ia0  
в загальному випадку вважають рівним амплітуді періодичної складової 
струму в начальний момент КЗ 
 
ia0 = 2  IКЗ  
 
ia0(К1) = 2 11023=15589  А; 
 
ia0(К2) = 2 9215 =13032  А; 
 
ia0(К3) = 2 6176 = 8734  А; 
 
 Таким чином, ударний струм у місцях К1, К2, К3: 
 
iуд(К1) = 2 11023 1,22 =19018  А, 
 
iуд(К2) = 2 9215 1,1=14355  А, 
 
iуд(К3) = 2 6176 1,05 = 9171  А. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Таблиця 8.5 – Струми короткого замикання у розрахованих точках 
 
  
8.5 Захист цехових електричних мереж 
 
8.5.1 Вибір апаратів захисту 
Перевантаження є менш небезпечне і в ряді випадків допускається 
відмовлятися від застосування захисту провідників від перевантаження. 
При вибору автоматичних вимикачів дотримуємося наступних вимог 
[1]: 
Iном.розч  Iроз ;                                          (8.9) 
 
Iном.розч  (1,1−1,3)  Iроз                                      (8.10) 
 
Iном.розч.е  (1,25−1,35)  iп                                 (8.11) 
 
ІН В. А.   Іроз ;                                             (8.12) 
 
ІН Т. Р.   1,1 Іроз ;                                      (8.13) 
 
ІН Е.Р.   1,25  ІП ,                                     (8.14) 
 
Керуючись вказаними вище критеріями: формулі (8.9) – (8.14), , 
згідно каталожним даних [14] обираємо тип апарату, характеристики яких 
заносимо в таблицю 8.6. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Таблиця 8.6 – Вибір автоматичних вимикачів 
 
  
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
8.6 Вибір відпайок трансформатора цехової трансформаторної 
підстанції 
 
Значення UT , залежно від відгалуження, приймаються за таблицею 8.7 
Таблиця 8.7 
 
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 
 
План і розріз обраної конкретної підстанції приведено  у графічної 
частині дипломної роботи. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
9 ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ - Впровадження енергозберігаючих 
технологій при проектуванні системи зовнішнього освітлення 
підприємства 
 
9.1 Загальні відомості 
 
Зовнішнє штучне освітлення промислового підприємства одночасно 
виконує естетичну, екологічну й економічну функції, тому що є одним з 
найважливіших елементів його благоустрою та архітектурно-художнього 
оформлення. Забезпечення світлового комфорту у вечірній і нічний час 
досягається за рахунок раціонально обраних кількісних й якісних 
характеристик штучного освітлення, що регламентуються нормами [15]. 
Проїжджа частина магістралей промислових підприємств є 
продовженням вулиць населених пунктів, тому нормативні вимоги до 
зовнішнього освітлення території підприємства співпадають з нормами для 
освітлення міст. 
Ефективність освітлювальних установок залежить від типу й класу 
дороги, від виду й інтенсивності дорожнього руху [15]. 
Залежно від способу й застосовуваних технічних засобів розрізняють 
місцеве, дистанційне й автоматичне керування [15]. 
Місцеве керування означає безпосередній вплив людини на 
комутаційний апарат, що з'єднує електричну мережу освітлювальної 
установки з джерелом електроенергії. Місцеве керування зовнішнім 
освітленням можливе й раціональне лише у випадках обмеженої потужності 
установок і невеликого числа пунктів живлення, а також при виконанні 
регламентних робіт на окремих ділянках освітлювальної установки [15]. 
Дистанційним називають керування, коли вплив на комутаційний 
апарат роблять на більшій або меншій відстані. Для здійснення 
дистанційного керування треба застосовувати як комутаційні апарати 
контактори або магнітні пускачі. Пункт керування повинен бути зв'язаний з 
установками спеціальними електричними лініями керування [15]. 
Елементами системи дистанційного керування є диспетчерський 
пункт (ДП), або пункт керування (ПК), виконавчий пункт (ПВ), або 
виконавчий пристрій (ВП) і електрична лінія, що з'єднує ПК і ПВ [15]. 
 
9.2 Розробка системи автоматичного керування зовнішнім 
освітленням 
Основними елементами фотоавтоматів являються: 
1. Фотоперетворювач, реагуючий на зміни природної освітленості. В 
якості фотоперетворювачів, в залежності від потрібної точності 
спрацювання автомата по освітленості і по часу, використовуються 
фотоелементи, фоторезистори і, рідше, фотодіоди і фото транзистори. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Фотоперетворювач встановлюють в місцях контролю освітленості, 
орієнтованих на північ, з розміщенням як в приміщеннях, перед вікном або 
між рамами, так і поза приміщенням – на зовнішніх стінах будівель та 
споруд. 
Фотоперетворювачі повинні бути захищені від усілякого роду 
випадкових засвічувань, а при встановленні поза будівлями – і від 
атмосферних опадів. 
2. Задаючий пристрій, настроюючий автомат на задане значення 
природної освітленості, при якій він повинен спрацьовувати. 
В якості задаючих пристроїв, як правило, використовуються 
регульовані резистори. 
3. Пристрій порівняння, порівнюючий отримувані від перетворювача 
данні про освітленість об’єкта з заданим рівнем освітленості і передаючий 
сигнал послідуючим елементам схеми. 
4. Підсилювач, підсилюючий сигнал від пристрою порівняння до 
значень достатніх для спрацювання вихідного реле. 
В якості елементів порівняння і підсилення використовуються 
електромагнітні реле, тригери, підсилювальні каскади і інші елементи схем 
з використанням напівпровідникових пристроїв.  
Алгоритм роботи пристрою 
Фотореле містить вбудований фотодатчик, який постійно контролює 
зовнішню освітленість. Якщо освітленість знижується нижче за порогове 
значення, то внутрішня схема фотореле замикає контакти, що підключають 
навантаження до живлячої мережі змінної напруги. Ланцюг навантаження 
є захищеним від перевантаження вбудованим у фотореле ЛЮКС–2 
запобіжником на 10 Ампер. Реле ЛЮКС–3,5 не має вбудованого 
запобіжника і повинно бути захищено від перевантажень зовнішнім 
автоматом. Якщо зовнішня освітленість змінюється повільно, то 
включення навантаження здійснюється без брязкоту контактів, завдяки 
запатентованій пороговій схемі фотореле. Єдиною вимогою, необхідною 
для монтажу фотореле, є відсутність зворотного впливу навантаження, що 
включається, на фотодатчик реле. Якщо зовнішнє освітлення, що 
включається за допомогою фотореле, освітлюватиме фотодатчик, то 
фотореле перейде в режим постійного "включення/виключення". Швидко 
оцінити правильність монтажу, відсутність зворотного зв'язку і установки 
порогу спрацьовування фотореле ЛЮКС–2 і ЛЮКС–3,5 дозволяє 
регульована затримка ВИКЛЮЧЕННЯ, яку можна встановити 
мінімальною, — при перевірочних включеннях і регулюванні порогу 
спрацьовування і максимальною — для подальшого використання. 
Максимальна затримка ВИКЛЮЧЕННЯ гарантує відсутність помилкових 
виключень фотореле при випадковому засвіченні фотодатчика, наприклад 
світлом фар автомобіля.Фотореле випускається в трьох варіантах 
корпусу:— "СІРИЙ" — (з АБС),— "БІЛИЙ" і "ПРОЗОРИЙ" (з 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
полікарбонату)."ПРОЗОРИЙ» варіант дозволяє добитися того, що 
зовнішнє освітлення включатиметься тоді, коли освітленість фотореле 
відповідатиме рекорд низькому значенню. 
Установка і підключення фотореле ЛЮКС–2 і ЛЮКС–3,5 
Робочим положенням фотореле є вертикальне – гермовводом вниз. У 
комплектацію включені пластмасові дюбелі і шурупи. Для зручності 
монтажу упаковка забезпечена шаблоном для свердління отворів. 
Герметизація фотореле ЛЮКС–2 і ЛЮКС–3,5 сертифікована на 
відповідність категорії Ip54. Фактична герметизація істотно краща – до Ip 
66.Для забезпечення найкращої герметизації, перед установкою кришки 
фотореле, необхідно вставити ущільнювач, що додається до реле, в паз 
кришки. Обов'язкові умови – відсутність залишкових натягнень 
ущільнювача, стик ущільнювача повинен вийти на нижній стороні кришки. 
Надлишки ущільнювача необхідно акуратно обрізувати. Закривання 
кришки фотореле виготовленого в корпусі відмінному від варіанту 
"ПРОЗОРИЙ" може приводити до того, що порогова освітленість 
спрацьовування змінюватиметься. В цьому випадку необхідно встановити 
порогову освітленість спрацьовування фотореле з врахуванням закритої 
кришки. Це зручно робити при мінімальній затримці виключення. Після 
установки необхідного порогу освітленості необхідно перевести затримку 
виключення фотореле в максимальне значення і закрити кришку.  
Організація робіт з системою 
Як комутуючий елемент в пристроях використовувалися або 
електромагнітні реле, або тиристор. У пропонованій конструкції цю 
функцію виконує симістор. Завдяки тому, що його робота не залежить від 
полярності прикладеної напруги, відпадає необхідність в потужному 
двуполуперіодном випрямлячі. Це дозволяє спростити конструкцію 
автомата і зменшити його габарити. Пропонований пристрій розрахований 
на управління джерелами світла загальною потужністю до 400 Вт. 
Фотореле складається з датчика освітленості (R1), порогового 
пристрою, виконаного за схемою тригера Шмітта (VT), VT2), і 
комутуючого елементу (VS1). 
Фоторезистор R1 разом з резисторами R2 і R3 утворюють дільник 
напруги, який визначає струм бази транзистора VT1. У денний час доби, 
коли фоторезистор освітлений, його опір порівняно невеликий, тому 
транзистор VT1 відкритий і насичений, а VT2 закритий. Колекторний 
струм транзистора VT2, а отже, і струм електроду симістора, що управляє, 
практично дорівнюють нулю. Симістор, таким чином, закритий, і струм 
через навантаження не протікає. 
Із зменшенням освітленості опір фоторезистора зростає і струм бази 
транзистора Vt1 починає зменшуватися. Досягши певного значення 
транзистор VT1 виходить з насичення і починає закриватися. Падіння 
напруги, що збільшується, на резисторі R7 прискорює закривання 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
транзистора VT1 і відкриття VT2.2.5 Розрахунок і вибір елементів 
магістральної розподільчої мережі. 
Струм електроду симістора, що управляє, що протікає через 
відкритий транзистор VT2 і резистори R6, R7, підтримує симістор 
відкритим впродовж обох напівперіодів мережевої напруги. Отже, лампи 
відразу починають світити в повне напруження. Процес виключення 
фотореле відбувається в зворотному порядку. 
Поріг спрацьовування фотореле встановлюють змінним резистором 
R2, а резистор R3 служить для обмеження струму дільника при попаданні 
на фотоприймач прямих сонячних променів. Резистор R6 визначає струм 
електроду симістора, який при відкритому транзисторі VT2 має бути 
більше струму включення симістора, що управляє, але менше допустимого 
колекторного струму транзистора VT2. Резистор R5 зрівнює напруга на 
електроді, що управляє, і катоді симістора, коли транзистор Vt2 закритий. 
Це забезпечує надійне виключення симістора і перешкодостійкість 
фотореле в цілому. У пристрої використані постійні резистори МЛТ, 
підстроєний, – СП2–3. Конденсатор С1 – будь-який малогабаритний, С2 – 
МБГО–2. Транзистори VT1 і VТ2 – КТ315Г або КТ315Е з коефіцієнтом 
передачі струму не менше 60. 
До елементів розподільчої мережі схеми відносяться: 
- розподільчі щити типу ПР11; 
- автоматичні вимикачі, які виконують функцію захисту фотореле 
від режиму перевантажень та струму короткого замикання; 
- живлячі провідники (кабелі АВВГ). 
Вибір елементів. 
Вибір елементів виконується по розрахунковому методу 
 чи номінальному струмі споживача 
Для довготривалого режиму роботи з умови: 
PH
    I p = ; A 
3U H Cos
де Рн – номінальна потужність кВт, згідно з завданням. 
Uн=0,38 кВ та сos = 0,85 
 
32
   IР (1) = = 64.902  А.  
1.730.380.75
 
Розрахунок номінального струму інших електроприймачів 
виконується аналогічно, тому результати розрахунків заносимо в 
таблицю 9.1. 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Таблиця 9.1 – Розрахунковий струм електроприймачів 
 
Вибір автоматичного вимикача 
Вибір автоматичного вимикача здійснюється з умови: 
 
    Iн.а.в. f IH .Т .Р. , I . 
H .Т .Р. f 1,25 І р
 
Вибираємо автоматичний вимикач для електроспоживачів. 
 
    IH .Т .Р. 1,25 56,78 ; 
 
    IH .Т .Р.  70,975  A ; 
 
    IH .Т .Р. =125  A . 
Вибираємо електромагнітний розчіплювач: 
 
    Iн.е.р. 1,256 56,78; 
 
    Iн.е.р.  425,85  A ; 
 
    Iн.е.р. = 630  A . 
125
Вибираємо автоматичний вимикач ВА5735 . 
125
Вибір автоматичних вимикачів для інших електроприймачів 
виконується аналогічно, тому результати розрахунків заносимо в таблицю 
2.3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Таблиця 2.3 – Технічні дані автоматичних вимикачів 
 
Вибір перерізу живлячого кабелю  
Вибір перерізу живлячого кабелю здійснюється з умови: 
 
    Ідт  ІзКз, 
 
де Ідт – приймаємо з таблиць ПУЕ (1.3.4–1.3.31) в залежності від 
провідника та способу прокладки; 
 
Із= Ін.т.р., Кз = 1 для мереж до 1 В. 
 
Вибираємо живлячий кабель для електроспоживачів №1 
 
   АВВГ (350)+(125)  Ід.т = 145А. 
 
Вибір перерізу живлячого кабелю для інших електроприймачів 
виконується аналогічно, тому результати розрахунків заносимо в 
таблицю 9.2. 
Таблиця 9.2 – Технічні дані живлячого кабелю 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Вибір розподільчих щитів  
Вибір розподільчих щитів проводимо в залежності від: 
– кількості приєднаних електроприймачів до щита; 
– номінального струму автоматичних вимикачів; 
– сумарного струму споживачів приєднаних до щита, який 
визначається з умови: 
Розраховуємо РЩ1 з умови: 
Приймаємо до установки щит марки: 
ПР11–3092–21У3  (на 5 приймачів). 
Визначаємо номінальний струм ввідного автомата з умови: 
 
    I 1,25(І n) ; 
H .Т .Р. р
 
    IH .Т .Р. 1,25 56,78 ; 
 
    IH .Т .Р.  70,975  A ; 
       
IH .Т .Р. = 400  A  
 
400
Приймаємо до установки автоматичний вимикач типу: ВА5735 . 
400
Вибір перерізу живлячого кабелю здійснюється з умови: 
Приймаємо кабель 2АВВГ 370+135 Ід.т=420 А. 
Вибір інших розподільчих щитів виконується аналогічно, тому 
результати розрахунків заносимо в таблицю 9.3. 
Таблиця 9.3 – Технічна характеристика розподільчих щитів 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
Вибір вихідного симістора 
Вибір симістора здійснюємо в відповідності до слідуючих 
параметрів: 
 
     Іпр.  І ; 
 
     Uсим. U м. ,     
де І 0,3  А ; 
Uсим. 220  В . 
Розраховуємо для установки в даній схемі симістор КУ208Г з 
слідуючими параметрами: 
     Uобр. = 400  В ; 
 
     І = 2  
пр. А . 
Розрахунок: 
     І  І ; 
пр.
      
     2  0,3 ; 
 
     Uсим. U м.  
 
     400  220 . 
Таким чином, симістор обрано. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   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 
 
10 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ЕЛЕМЕНТІВ СЕП 
ПРОМИСЛОВОГО ПІДПРИЄМСТВА 
 
Проєктування систем електропостачання промислових підприємств 
завжди пов’язане з пошуком оптимального рішення, яке одночасно 
гарантує високу надійність роботи обладнання та економічну доцільність. 
Вибір конкретної схеми здійснюється лише після комплексного аналізу 
низки чинників. До технічних критеріїв належать стабільність 
функціонування трансформаторів і мережі, простота експлуатації, строки 
будівництва та введення об’єкта в експлуатацію, обсяг необхідних 
ремонтних робіт, рівень автоматизації процесів, а також можливість 
інтеграції системи у виробничу структуру підприємства [14]. 
З економічної точки зору ключовими показниками є витрати на 
електроенергію, технічне обслуговування та ремонти, а також потенційні 
збитки від простоїв обладнання. У випадку, коли кілька варіантів 
демонструють однакові фінансові результати, перевага надається тому 
рішенню, що забезпечує більш високий рівень надійності та кращі умови 
експлуатації [13]. Таким чином, економічна ефективність завжди 
розглядається у тісному зв’язку з технічними характеристиками. 
Сучасні підприємства працюють в умовах постійного зростання вимог до 
енергоефективності та екологічної безпеки. Тому при виборі системи 
електропостачання важливим є не лише зниження витрат, але й скорочення 
втрат електроенергії, оптимізація режимів роботи трансформаторів та 
впровадження автоматизованих систем керування. Це дозволяє зменшити 
експлуатаційні витрати, продовжити термін служби обладнання та 
підвищити загальну ефективність виробництва. Важливо зазначити, що 
автоматизація процесів дає змогу оперативно реагувати на зміну 
навантаження, що особливо актуально для підприємств із нерівномірним 
графіком роботи. 
Отже, техніко-економічний аналіз виступає ключовим етапом у процесі 
проєктування систем електропостачання. Він забезпечує баланс між 
економічною вигодою та технічною доцільністю, що дозволяє 
підприємству працювати стабільно, ефективно та з мінімальними 
втратами. У цьому контексті важливим є не лише вибір схеми, але й 
визначення оптимальних режимів експлуатації обладнання. 
Особливу увагу слід приділити оптимізації режимів роботи 
трансформаторів. Наприклад, у періоди зниженого навантаження доцільно 
залишати в роботі лише один агрегат, що дозволяє уникнути надмірних 
втрат холостого ходу. Такий підхід широко застосовується на 
підприємствах із двозмінним графіком роботи або у вихідні дні, коли 
споживання електроенергії значно зменшується. Це не лише економить 
ресурси, але й знижує знос обладнання, адже трансформатор, що перебуває 
у резерві, не зазнає теплових та електричних навантажень. У 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
73 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
довгостроковій перспективі це продовжує термін служби агрегатів та 
зменшує витрати на капітальні ремонти. 
Крім того, сучасні тенденції розвитку енергетики передбачають активне 
впровадження систем моніторингу та автоматизованого керування 
режимами роботи трансформаторних підстанцій. Це дозволяє оперативно 
реагувати на зміни навантаження, оптимізувати роботу обладнання та 
забезпечувати стабільність електропостачання навіть у складних умовах. 
Таким чином, грамотне поєднання технічних та економічних рішень у 
сфері електропостачання стає запорукою ефективної діяльності 
промислового підприємства. 
Додатково варто зазначити, що подібні рішення мають стратегічне 
значення для енергетичної безпеки країни загалом. Зменшення втрат 
електроенергії та підвищення ефективності роботи обладнання сприяє 
раціональному використанню ресурсів, зниженню навантаження на 
енергосистему та зменшенню негативного впливу на довкілля. Це 
особливо актуально в умовах сучасних викликів, коли підприємства 
прагнуть одночасно забезпечити високу продуктивність і відповідність 
екологічним стандартам. 
Тема: «Доцільність відключення одного з трансформаторів 
двотрансформаторної підстанції при спаді навантаження».  
Вихідні дані.  Споживач отримує живлення від лінії 35 кВ через 
знижувальну підстанцію. На підстанції встановлені два трансформатори 
35/11 кВ номінальною потужністю 10 МВА кожен з параметрами 
Pxх =14,5  кВт, Pкз = 65  кВт, Uкз = 7,5 %, Іxx = 0,8  %. Графік 
споживання активної потужності двоступеневий: 10 МВт – 2000 год (T1 ) , 
5 МВт – 6760 год (T2 ) . Коефіцієнт потужності постійний і становить 0,9. 
Визначити потужність споживача, при якій доцільно відключати 
один трансформатор (без урахування втрат за передачу реактивної 
потужності), та економічну ефективність відключення одного 
трансформатора в період спаду навантаження. 
Розв’язок.  
Під час експлуатації трансформаторних підстанцій одним із ключових 
завдань є визначення оптимального режиму роботи силового обладнання. 
Якщо на об’єкті встановлено кілька трансформаторів, то економічна 
доцільність їх одночасного використання залежить від кількості агрегатів у 
роботі та рівня втрат електроенергії. Для двотрансформаторних підстанцій 
найбільш раціональним вважається коефіцієнт завантаження у межах 0,7–
0,75 при максимальному навантаженні. Саме такий режим дозволяє 
досягти балансу між надійністю електропостачання та мінімізацією 
енергетичних втрат. 
Втрати електроенергії у трансформаторах значною мірою визначаються 
режимом їх роботи. Особливо небажаними є втрати холостого ходу, які 
виникають при низьких навантаженнях і не компенсуються корисною 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
74 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
потужністю. Тому у періоди зменшеного споживання доцільно залишати в 
роботі лише один трансформатор. Такий підхід широко застосовується на 
підприємствах із двозмінним графіком роботи або у вихідні дні, коли 
навантаження суттєво падає. Це дозволяє знизити річні втрати 
електроенергії та зменшити навантаження на обладнання, що позитивно 
впливає на його довговічність і зменшує потребу у капітальних ремонтах. 
Водночас слід враховувати й втрати активної потужності, які виникають у 
системі електропостачання від генераторів електростанцій до 
трансформаторів. Вони зумовлені споживанням реактивної потужності та 
впливають на загальний енергетичний баланс. Саме тому аналіз 
ефективності роботи трансформаторів проводять із використанням кривих 
приведених втрат потужності, що будуються залежно від навантаження. 
На рисунку 10.1 наведено три характерні залежності: 
• Крива 1 – втрати при роботі одного трансформатора; 
• Крива 2 – втрати при роботі другого трансформатора; 
• Крива 3 – втрати при паралельній роботі двох трансформаторів 
однакової потужності. 
Точка перетину цих кривих визначає критичне навантаження, при якому 
економічно виправдано змінювати режим роботи. Якщо навантаження 
менше цього значення, раціонально працювати з одним трансформатором, 
адже втрати відповідають кривій 1. При зростанні навантаження до 
певного рівня більш вигідним стає використання другого трансформатора 
(крива 2). А при ще більшому навантаженні мінімальні втрати забезпечує 
паралельна робота двох агрегатів (крива 3). 
 
 
Рисунок 10.1 – Втрати в трансформаторах 
 
Для п трансформаторів однакової потужності, встановлених на 
підстанції, потужність, при якій втрати в п трансформаторах дорівнюють 
втратам в n −1 трансформаторах, визначають виразом: 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
75 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
P/
Sроз1 = Sном n  (n −1)  xх ,   (10.1) 
P/
кз
де Р/ /
хх , Ркз  – відповідно приведені втрати потужності холостого ходу 
і короткого замикання трансформатора, кВт. 
У виразі (10.1) з достатнім степенем точності можна 
використовувати втрати потужності холостого ходу і короткого замикання, 
тобто без врахування коефіцієнта втрат кe . 
При збільшенні навантаження вмикання (n +1) -го трансформатора 
економічно доцільно, коли навантаження працюючих трансформаторів 
досягне значення 
n +1 P/
S  S  хx
роз ном .     (10.2) 
n P/
кз
 
При зменшенні навантаження доцільно вимкнути один трансформатор, 
коли навантаження працюючих трансформаторів досягне значення 
 
n −1 P/
S  S  xх
роз ном .     (10.3) 
n P/
кз
 
Приведена втрата потужності в трансформаторі має вигляд 
 
P/
P/
mp = P/ кз 2
xx + Sроз.     (10.4) 
S2
mp
Для спрощення розрахунків замінимо 
 
Р/
хх = а ; 
 
Р/
кз = в.  
S2
mp
Тоді вираз (8.3) набуває вигляду 
P/
mp = а + в S2
роз. 
 
Цей вираз являє собою параболу. Визначимо розрахункову 
потужність Sроз , при якій має місце рівність втрат в одному 
трансформаторі і двох однакових трансформаторах при їх паралельній 
роботі. У цьому випадку має місце рівність 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
76 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
S2
роз
а + в S2
роз = 2 а + 2 в  .  
4
 
З цього виразу розрахункова потужність становить 
2 а
Sроз = .  
в
 
Після виконання необхідних розрахунків та зворотної підстановки 
отримується критичне значення потужності навантаження, яке визначає 
момент переходу від роботи одного трансформатора до паралельної 
роботи двох агрегатів однакової потужності. Це значення фактично 
виступає розрахунковою межею, що показує, коли втрати електроенергії 
при роботі одного трансформатора стають рівними втратам у двох 
трансформаторах, увімкнених одночасно. Таким чином, саме при 
досягненні цієї потужності економічно виправдано змінювати режим 
роботи підстанції, забезпечуючи оптимальне співвідношення між 
надійністю електропостачання та мінімізацією втрат. 
З практичної точки зору, такий перехід дозволяє уникнути надмірних 
втрат холостого ходу при малих навантаженнях і водночас гарантує 
стабільність роботи системи при зростанні споживання. Важливо 
підкреслити, що розрахункове значення потужності не є універсальним для 
всіх підприємств. Воно залежить від конкретних параметрів 
трансформаторів, величини втрат короткого замикання та холостого ходу, 
а також від графіка навантаження споживача. Тобто кожне підприємство 
має власну критичну межу, яка визначається індивідуальними умовами 
експлуатації. 
Отже, визначення цієї межі має ключове значення для техніко-
економічного аналізу, адже саме воно дозволяє обґрунтовано приймати 
рішення щодо режиму роботи трансформаторів і забезпечувати баланс між 
економією електроенергії та надійністю електропостачання. У результаті 
підприємство отримує можливість оптимізувати витрати, продовжити 
термін служби обладнання та знизити ризик аварійних ситуацій. 
2  Р/
Sроз = S хх
mp  .  
Р/
кз
 
Графічно це може бути зображено рисунком 10.2. 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
77 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
 
Рисунок 10.2 – Залежність приведених втрат активної потужності 
в силових трансформаторах при роботі одного і паралельній роботі 
двох трансформаторів однакової потужності 
 
 Визначаємо потужність навантаження, при якій втрати в роботі 
одного і двох трансформаторів дорівнюють: 
 
n  (n −1)P
S xх
роз = Sном.  ,  
Pкз
 
2 114,5
Sроз =10  = 6,68  МВА. 
65
 
Найбільше навантаження підстанції (на ступені з максимальним 
10
споживанням активної потужності) становить: S1 = =11,1  МВА, на 
0,9
5
другому ступені S2 = = 5,55  МВА. 
0,9
Потужність на підстанції на другому ступені менша розрахованого 
критичного навантаження, при якому втрати в одному і двох 
трансформаторах рівні, тому при зниженні навантаження (роботі на 
другому ступені) необхідно включати один трансформатор. 
Втрати короткого замикання в обмотках обох трансформаторів: 
– при максимальному завантаженні 
 
2
Р
P = кз  S
 1 
об.1   ,  
п Sном 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
78 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
2
65 11,1
Pоб.1 =   = 40,04  кВт; 
2  10 
 
– при навантаженні на другому ступені 
 
2
Ркз  S 
Pоб.2 =  2
  ,  
п Sном 
 
2
65  5,55 
Pоб.2 =   =10,01 кВт; 
2  10 
 
– при навантаженні на другому ступені в одному трансформаторі 
 
2
 S 
Pоб.3 = Р 2
кз    ,  
Sном 
 
2
 5,55 
Pоб.3 = 65   = 20,02  кВт. 
 10 
 
Втрати електроенергії при роботі двох трансформаторів протягом 
року 
 
W1 = Pоб.1 Т1 + Pоб.2 Т2 + п  Рхx (Т1 +Т2 ),  
 
W1 = 40,04 2000+10,016760+  
+2 14,5 (2000+ 6760) = 401788  кВт∙год. 
 
Втрати електроенергії протягом року при відключенні одного 
трансформатора в період спаду навантаження 
 
W2 = Pоб.1 Т1 +Pоб.3 Т2 +п Рхx Т1 +Рхx Т2,  
 
W2 = 40,04 2000+20,02 6760+  
+2 14,5  (2000+14,5 6760) = 371485  кВт∙год. 
 
Економія електроенергії становить 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
79 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
W = W1 −W2 , 
 
W = 401788− 371485 = 30303  кВт∙год. 
 
У результаті проведеного техніко-економічного аналізу 
підтверджено, що оптимізація режимів роботи трансформаторів на 
двотрансформаторних підстанціях має вирішальне значення для 
ефективності електропостачання промислових підприємств. Встановлено, 
що при зниженні навантаження доцільно залишати в роботі лише один 
агрегат, оскільки це дозволяє уникнути надмірних втрат холостого ходу, 
зменшити річні втрати електроенергії та продовжити термін служби 
обладнання. 
Критичне значення потужності навантаження визначає момент 
переходу від роботи одного трансформатора до паралельної роботи двох, 
забезпечуючи баланс між економічною вигодою та надійністю живлення. 
Такий підхід дозволяє підприємству не лише знизити експлуатаційні 
витрати, але й підвищити рівень енергетичної безпеки та стабільність 
роботи системи. 
Додатково слід відзначити, що впровадження сучасних систем 
моніторингу та автоматизованого керування режимами роботи 
трансформаторів робить процес експлуатації більш гнучким і адаптивним. 
Це дає змогу оперативно реагувати на зміни навантаження, мінімізувати 
втрати та забезпечувати безперервність електропостачання навіть у 
складних умовах. 
Таким чином, відключення одного трансформатора при спаді 
навантаження є технічно обґрунтованим і економічно вигідним рішенням, 
яке сприяє раціональному використанню енергоресурсів, зниженню витрат 
підприємства та підвищенню довговічності обладнання. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
80 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
11 ОХОРОНА ПРАЦІ 
 
11.1 Аналіз небезпек та шкідливостей, які виникають в  
        дослідницькій лабораторії при створенні проекту системи  
        електропостачання 
 
Розробка даної кваліфікаційної роботи проводиться в приміщенні 
дослідницькій лабораторії. Проектування системи електропостачання 
неможливе без використання сучасної комп’ютерної техніки. Тому 
необхідно створити раціональні та безпечні умови праці працівників  під 
час роботи в лабораторії.   
Потрібно звернути особливу увагу на фактори робочого середовища, 
які безпосередньо впливають на працюючого, що призводить до зміни 
його продуктивності, впливають на здоров'я і працездатність  
співробітника, який працює в лабораторії. За рівнем фізичних навантажень 
робота співробітника лабораторії відноситься до категорії I а, оскільки 
практично не потребує деякого фізичного навантаження при роботі ПК.  
Розміри лабораторії становлять: ширина – 5,2 м, довжина – 7,6 м, 
висота стелі – 2,8 м, площа приміщення становить 39,52 м2. Лабораторія 
розрахована на максимальну кількість працюючих 4 особи. Звідси площа, 
яка припадає на одну людину, дорівнює: 9,88 м2. Об’єм приміщення 
складає: 110,656 м3. Звідси об'єм, який припадає на одну людину, дорівнює 
27,664 м3, що відповідає вимогам нормативних документів. 
Лабораторія розташована в північній частині корпусу підприємства, 
стіни мають світле забарвлення із коефіцієнтом відбиття світла понад 50%, 
колір має матову структуру. 
Параметри мікроклімату в робочому приміщенні мають дуже 
важливе значення, оскільки вони безпосередньо впливають на здоров’я та 
самопочуття  співробітника. Згідно з ДСН 3.3.6.042-99 нормативні 
значення основних факторів мікроклімату наступні: 
1. Температури повітря: 
- в теплий період року – 23 - 25 °С (допустима – 20 - 28 °С). ; 
- в холодний період року – 22 - 24 °С  (допустима – 21 - 25 °С). 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
81 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
2. Вологість повітря: 
- в теплий період року – 40 - 60 %; 
- в холодний період року – 40 - 60 %. 
3. Швидкість руху повітря: 
- в теплий період року – 0,1 м/с (допустима – 0,1...0,2 м/с) ; 
- в холодний період року –  0,1 м/с (допустима –  менше 0,1 м/с) . 
Фактичні значення даних параметрів становлять відповідно:  
1. Температури повітря: 
- в теплий період року – 21-23 °С ; 
- в холодний період року –21-22 °С . 
2. Вологість повітря: 
- в теплий період року – 45-52 %; 
- в холодний період року – 47-54 %. 
3. Швидкість руху повітря: 
- в теплий період року – 0,1 м/с; 
- в холодний період року – 0,1м/с. 
Фактичні параметри мікроклімату повністю відповідають 
нормативним вимогам згідно ДСН 3.3.6.042-99.  
В лабораторії в холодний період року функціонує система 
централізованого водяного опалення, яка відповідає ДБН В.2.5.67-2013. 
Для її забезпечення встановлено 5 біметалевих радіаторів, що підтримують 
температуру повітря в холодний період року – 22 - 24 °С. 
Дослідницька лабораторія - це приміщення з однобічним природним 
освітленням, північно-східною орієнтацією віконних отворів. Природне 
освітлення забезпечується крізь вікна. Розміри чотирьох вікон приміщення 
однакові і становлять 1,31,4 м. 
Згідно з ДБН В.2.5-28-2018 нормування природного освітлення 
проводиться за допомогою коефіцієнта природного освітлення (КПО), 
розряд зорової праці – II в, найменший об’єкт розрізнення – 0,25 мм, що 
відповідає дуже високому ступеню точності зорової праці. Контрастність 
найменшого об’єкту розрізнення та фонів: між текстом на моніторі та 
фоном, між текстом на аркуші паперу та аркушем, букв на клавіатурі, між 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
82 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
платою та деталями є середньою. Фактичне значення КПО становить 15-18 
%, що відповідає вимогам ДБН В.2.5-28-2018. 
Для темного часу доби передбачене штучне освітлення. При 
штучному освітленні нормується величина освітленості в люксах (Лк), яка 
вибирається в залежності від характеристик зорової праці з урахуванням 
найменшого розміру об'єкта розрізнення, фону, контрасту об'єкта 
розрізнення з фоном. 
Лабораторія обладнана двома світильниками ЛПО 11У–36-212, 
кожний з яких має дві люмінесцентні лампи. Фактичний рівень штучного 
освітлення становить 410-430 лк. Отже, рівень штучного освітлення на 
робочому місці  відповідає ДБН В.2.5-28-2018 тому система загального 
штучного освітлення не потребує модернізації. 
Головним джерелом шуму в приміщенні лабораторії є вентилятор 
охолодження в системному блоці комп’ютера та принтер. Згідно з ДСН 
3.3.6.037-99 «Санітарні норми рівнів шуму на робочих місцях» нормативне 
значення еквівалентного рівня шуму при даному видові діяльності та типу 
робочого місця складає 60 дБА, а рівень фактичного шуму становить 42-44 
дБА, що відповідає нормативному рівню. 
Робоче місце співробітника є постійним і представляє собою стіл 
(для вільного переміщення інженера за столом встановлено рухоме крісло, 
яке повторює анатомію тіла людини), в лівій частині якого встановлений 
персональний комп'ютер. Робоче місце знаходиться в окремій лабораторії, 
мебльованій столами зі встановленими на них обладнанням, зокрема ПК. 
Монітори комп'ютерів розміщені так, щоб відстань від очей користувача 
о
до екрану складала не менше 70 cм, кут зору 30 , для мінімізації впливу 
випромінювання на зір. 
Умови праці інженерів - розробників при роботі з обладнанням крім 
стану параметрів виробничого середовища, визначаються також 
характеристиками використовуваного устаткування, якістю робочих 
матеріалів у робочій зоні, конструкцією робочих меблів та її розмірними 
характеристиками. Тип робочого крісла обирається у відповідності ДСТУ 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
83 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
7951:2015 та в залежності від тривалості роботи: при тривалій - масивне, 
при короткочасній - крісло легкої конструкції, в якому легко пересуватися. 
Ширина столу 0,85 м, усі предмети, що знаходяться на ньому розташовані 
на відстані не більш 70 см від працівника, отже вони знаходяться в робочій 
зоні. 
Електропроводка живлячої мережі в даному приміщенні 
прихованого типу – прокладена під шаром штукатурки. Приміщення 
відноситься до 2 класу приміщень: приміщення з підвищеною небезпекою 
ураження людини електричним струмом (оскільки в приміщенні 
струмопровідна залізобетонна підлога). Обладнання, встановлене в ньому 
живиться напругою 220 В і споживає потужність менше ніж 2,5 кВт. Деяке 
обладнання, зокрема системний блок ПК, має металевий корпус, тому 
згідно ДСТУ Б В.2.5-82:2016 в лабораторії повинна бути передбачені 
заходи, щодо захисту працівників від ураження електричним струмом. 
Лабораторія відноситься до приміщень з категорією вибухопожежо-
небезпеки типу В, згідно з ДСТУ Б В.1.1-38:2016 (горючі та важкогорючі 
рідини, тверді горючі та важкогорючі речовини, а також речовини, здатні 
горіти тільки при взаємодії з водою, киснем повітря або один з одним.). В 
даному приміщенні забезпечуються необхідні заходи щодо протидії 
виникнення пожежонебезпечних ситуацій згідно з НАПБ А.01.001-2014 
«Правила пожежної безпеки в Україні». План евакуації розміщений на 
стіні лабораторії з вільним доступом до нього. Для попередження пожеж в 
ній використовується електрична пожежна сигналізація  променевого типу 
та теплові датчики типу (ИП-105-2) у кількості 4 шт відповідно ДБН 
В.2.5.56-2014. 
В приміщенні лабораторії встановлено порошковий вогнегасник ВП-
5, який закріплений у підставці на стіні поряд з дверима. 
З усіма працівниками перед допуском до роботи проводять вступний та 
первинний інструктажі згідно типового положення про навчання з питань охорони 
праці (ДНАОП 0.00-4.12-05). Допуск до роботи відбувається після проведення 
перевірки знань із вступного та первинного інструктажів. Перевірка здійснюється 
згідно затвердженого переліку запитань. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
84 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Вступний інструктаж з питань охорони праці проводиться з усіма 
працівниками, які щойно прийняті на роботу (постійну або тимчасову) 
незалежно від їх освіти, стажу роботи за цією професією або посади. 
Первинний інструктаж проводиться з працівниками та студентами на 
робочому місці до початку роботи. Запис про проведення інструктажу 
робиться у спеціальному журналі. 
Повторний інструктаж проводиться на робочому місці з усіма 
працівниками та студентами: на роботах з підвищеною небезпекою  - 1 раз 
у квартал, на інших роботах - 1 раз на півріччя. 
В результаті проведеного аналізу можливо зробити висновок про те, 
що найбільш важливим чинником, що впливає на безпеку праці інженера-
розробника є можливість його ураження електричним струмом. Тому 
необхідно запропонувати заходи захисту працівників лабораторії від 
ураження електричним струмом. 
 
11.2 Способи захисту працівників лабораторії від ураження  
        електричним струмом 
 
Проблема електробезпеки набуває особливої актуальності в умовах 
активної електрифікації виробничих процесів, широкого застосування 
автоматизованих систем керування та впровадження нових електроємних 
технологій. Тому розробка і впровадження ефективних заходів та засобів 
захисту від ураження електричним струмом є пріоритетним завданням 
сучасної охорони праці. 
Електричний струм, проходячи через тіло людини, здійснює 
термічний, електролітичний та біологічний вплив. Термічна дія 
виявляється у нагріванні тканин організму аж до опіків. Електролітична дія 
проявляється у розкладанні крові та інших біологічних рідин, порушенні 
їхнього іонного складу. Біологічна дія полягає у подразненні і збудженні 
живих тканин, порушенні нормальної роботи серцево-судинної та нервової 
систем. 
Ступінь ураження організму залежить від ряду факторів: величини та 
тривалості протікання струму, його виду (постійний чи змінний), шляху 
проходження через тіло, індивідуальних особливостей організму. 
Розрізняють такі граничні значення струму безпеки: відчутний (1–2 мА для 
змінного струму 50 Гц), невідпускаючий (10–15 мА) та фібриляційний (100 
мА і вище). Постійний струм вважається менш небезпечним, ніж змінний 
тієї самої напруги. 
Електричні травми поділяються на місцеві (опіки, електричні знаки, 
металізація шкіри, механічні пошкодження) та загальні (електричний 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
85 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
удар), які класифікуються за чотирма ступенями тяжкості відповідно до 
НПАОП 40.1-1.21-98. 
Організаційні заходи є першою і найважливішою ланкою системи 
електробезпеки. Вони спрямовані на формування безпечних умов праці 
шляхом управлінських рішень і не потребують безпосереднього технічного 
втручання в електроустановки. До основних організаційних заходів 
відносяться: 
- навчання та перевірка знань персоналу з електробезпеки – 
присвоєння відповідних груп (I–V) з урахуванням кваліфікації та 
специфіки роботи; 
- розробка і дотримання нарядів-допусків та розпоряджень на 
проведення робіт в електроустановках; 
- інструктажі з охорони праці (вступний, первинний, повторний, 
позаплановий, цільовий); 
- встановлення меж небезпечних зон та організація нагляду за 
роботами поблизу струмовідних частин; 
- медичний огляд персоналу, що обслуговує електроустановки, на 
предмет відсутності протипоказань; 
- розслідування та облік нещасних випадків від ураження 
електричним струмом. 
Зазначені заходи регламентуються Правилами безпечної експлуатації 
електроустановок (НПАОП 40.1-1.21-98), Правилами улаштування 
електроустановок (ПУЕ) та іншими нормативними документами. 
Засоби індивідуального захисту (ЗІЗ) в електроустановках 
поділяються на основні та додаткові. Основні засоби витримують робочу 
напругу установки і допускають торкання до струмовідних частин. 
Додаткові засоби не забезпечують захисту від напруги самостійно, а лише 
підсилюють дію основних: 
- основні ЗІЗ для електроустановок до 1000 В: діелектричні 
рукавички, інструмент з ізольованими ручками, покажчики напруги, 
ізолюючі штанги; 
- основні ЗІЗ для електроустановок вище 1000 В: ізолюючі штанги 
та кліщі, покажчики напруги, ізолюючі пристрої для ремонтних робіт; 
- додаткові ЗІЗ: діелектричні калоші та боти, діелектричні килими та 
підставки, ізолюючі ковпаки, захисні окуляри, щитки та захисні каски. 
До засобів колективного захисту відносяться: огородження та 
блокування струмовідних частин, попереджувальні плакати та знаки, 
тимчасові переносні заземлення, захисні екрани. Попереджувальні плакати 
поділяються на: заборонні («Не вмикати — працюють люди!»), застережні 
(«Стій — напруга!»), приписуючі («Працювати тут!») та вказівні. 
Усі ЗІЗ підлягають обов'язковим профілактичним випробуванням у 
встановлені терміни відповідно до вимог НПАОП 40.1-1.07-01. Результати 
випробувань фіксуються у журналах обліку та штампах на засобах захисту. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
86 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Ізоляція є основним засобом забезпечення електробезпеки. 
Розрізняють робочу ізоляцію (що запобігає протіканню струму через 
неструмовідні частини в нормальному режимі), подвійну ізоляцію (робоча 
та захисна) та посилену ізоляцію. Опір ізоляції електроустановок напругою 
до 1000 В має бути не менше 0,5 МОм на фазу. Регулярний контроль стану 
ізоляції здійснюється за допомогою мегомметрів під час планово-
попереджувального обслуговування. 
У приміщеннях з підвищеною небезпекою та особливо небезпечних 
застосовується безпечна мала напруга – не більше 50 В змінного струму 
(для особливо небезпечних умов – 12 В). Для живлення переносних 
світильників і ручного електроінструменту в небезпечних умовах 
використовується напруга 36 В. Розділення мереж за допомогою 
роздільних трансформаторів дозволяє створювати ізольовані від землі 
ділянки, значно підвищуючи безпеку роботи. 
 
Технічні засоби електробезпеки являють собою інженерно-
конструктивні рішення, що запобігають потраплянню людини під 
небезпечну напругу або мінімізують струм через тіло людини в аварійних 
ситуаціях. 
Вибір того або іншого способу або засобу захисту (або їх поєднань) в 
конкретній електроустановці і ефективність його застосування залежать 
від цілого ряду чинників, зокрема від:  
- номінальної напруги;  
- роду, форми і частоти струму електроустановки;  
- способу електропостачання (від стаціонарної мережі, від 
автономного джерела живлення електроенергією);  
- режиму нейтралі джерела трифазного струму (середньої точки 
джерела постійного струму) - ізольована нейтраль, заземлена нейтраль;  
- виду виконання (стаціонарні, пересувні, переносні);  
- умов зовнішнього середовища;  
- схеми можливого включення людини в ланцюг протікання струму 
(прямий однофазний, прямий двофазний дотик; включення під напругу 
кроку);  
- виду робіт (монтаж, наладка, випробування) і ін.  
Захисне заземлення – це навмисне електричне з'єднання металевих 
нетоковедучих частин електроустановки (корпусів, кожухів) із землею або 
з її еквівалентом. Принцип захисту полягає у зниженні напруги між 
корпусом пошкодженої установки і землею до безпечного значення за 
рахунок малого опору заземлюючого пристрою. Відповідно до ПУЕ, опір 
заземлюючого пристрою не повинен перевищувати 4 Ом для установок 
напругою до 1000 В. Заземлення є обов'язковим для мереж із ізольованою 
нейтраллю. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
87 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Занулення – з'єднання металевих нетоковедучих частин 
електрообладнання з нульовим захисним провідником. При замиканні 
фазного провідника на корпус виникає однофазне коротке замикання, яке 
спричиняє спрацьовування захисних автоматів або плавких запобіжників і 
відключення пошкодженої ділянки. Занулення застосовується в 
чотирипровідних мережах змінного струму з глухозаземленою нейтраллю 
напругою до 1000 В і забезпечує швидке відімкнення аварійної ділянки. 
Пристрій захисного відключення (ПЗВ) – це швидкодіючий захисний 
апарат, що реагує на появу диференціального струму в провідниках 
мережі. Призначення захисного відключення – забезпечення 
електробезпеки, що досягається за рахунок обмеження часу дії 
небезпечного струму на людину. Це забезпечується спеціальним 
пристроєм захисного відключення, який забезпечує електробезпеку при 
дотику людини до струмопровідних частин устаткування, дозволяє 
здійснювати постійний контроль ізоляції, відключає установку при 
замиканні струмопровідних частин на землю.  
ПЗВ здатне відключити мережу протягом 0,01–0,03 секунди при 
витоку струму на землю, що значно менше часу, за який виникає 
небезпечне ураження. Номінальний відключаючий диференціальний струм 
для захисту людей становить 10-30 мА. ПЗВ вважається одним із 
найефективніших засобів захисту від ураження при прямому дотику до 
струмовідних частин. 
Сфера застосування захисного відключення: електроустановки в 
мережах з будь-якою напругою і будь-яким режимом нейтралі. Найбільше 
поширення захисне відключення набуло в електроустановках, 
використовуваних в мережах напругою до 1 кВ із заземленою або 
ізольованою нейтраллю.  
Принцип роботи ПЗВ полягає в тому, що він постійно контролює 
вхідний сигнал і порівнює його із заданою величиною. Якщо вхідний 
сигнал перевищує цю величину, то пристрій відключає захищену 
електроустановку від мережі. Як вхідні сигнали пристроїв захисного 
відключення використовують різні параметри електричних мереж, які 
несуть в собі інформацію про умови ураження людини електричним 
струмом. ПЗВ реагує на «струм витоку» і протягом сотих доль секунди 
відключає електрику, захищаючи людину від ураження електричним 
струмом, воно уловлює щонайменший витік струму і розмикає контакти. 
Конструктивно ПЗВ бувають двох видів:  
- електронні, залежні від напруги живлення, їх механізм для 
виконання операції відключення потребує енергії, що отримується або від 
контрольованої мережі, або від зовнішнього джерела;  
- електромеханічні, незалежні від напруги живлення, вони дорожче 
електронних ПЗВ, але мають більшу чутливість. Джерелом енергії, 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
88 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
необхідної для функціонування таких ПЗВ є сам вхідний сигнал – 
диференціальний струм, на який воно реагує.  
Всі ПЗВ за вхідним сигналом класифікують на декілька типів:  
- що реагує на напругу корпусу щодо землі;  
- що реагує на диференціальний (залишковий) струм;  
- що реагує на комбінований вхідний сигнал;  
- що реагує на струм замикання на землю;  
- що реагує на оперативний струм (постійний; змінний 50 Гц);  
- що реагує на напругу нульової послідовності.  
Застосування  ПЗВ повинне здійснюватися відповідно до  Правил 
улаштування електроустановок (ПУЕ).  
ПЗВ вибираються за двома параметрами: чутливість (номінальний 
вимикаючий диференційний струм) і номінальний струм. Для захисту 
людини від ураження струмом пропонується автоматичний вимикач 
диференційного струму АВДТ34 (Рис. 11.1) з вбудованим захистом від 
надструмів, який реагує не лише на синусоїдальні перемінні диференційні 
струми, але і на пульсуючі постійні диференційні струми.  
Автоматичні вимикачі диференціального струму АВДТ34 призначені 
для захисту людини від ураження електричним струмом при ушкодженні 
ізоляції електроустановок, для запобігання пожеж внаслідок протікання 
струмів витоку на землю і для захисту від перевантаження і короткого 
замикання в мережах змінного струму напругою 400 В і частотою 50 Гц. 
Автоматичні вимикачі диференціального струму АВДТ34 
випускаються в 4-полюсном виконанні на номінальні струми 6А, 10А, 16А, 
25А, 32А і номінальні вимикаючі диференційні струми 10мА, 30мА, 
100мА, 300мА. 
Таблиця 11.1 - Технічні характеристики автоматичного вимикача 
диференційного струму АВДТ34: 
Найменування параметру Значення 
Кількість полюсів 3Р+N 
Наявність захисту від надструмів В кожному 
фазному полюсі 
Номінальна робоча напруга Ue, В 400 
Діапазон робочих напруг U, В 50÷460 
Номінальна частота мережі, Гц 50 
Номінальний струм In, А 6; 10; 16; 20; 25; 
32 
Номінальний вимикаючий диференційний струм 
10; 30; 100, 300 
(уставка) IΔn, мА 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
89 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Номінальний невідключаючий диференційний струм 
0,5IΔn 
IΔn0, А 
Номінальна комутаційна спроможність Icn, А 6000 
Робоча характеристика у випадку диференційного 
А 
струму зі складовою постійного струму, тип 
Характеристика спрацювання від надструмів, тип С 
Механічна зносостійкість циклів В-О, не менше 10000 
Електрична зносостійкість, циклів В-О, не менше 6000 
Максимальний перетин дроту, який приєднується до 
25 
затискачів, мм² 
Маса, кг 0,4 
Ступінь захисту IP20 
Кліматичне виконання УХЛ3.1 
 
 
               
Рисунок 11.1 - Автоматичний вимикач диференціального струму АВДТ34 
 
Для захисту обладнання від стрибків напруги в живлячій мережі 
можливо застосувати реле контролю напруги, зокрема, ZUBR D40 (Рис. 
11.2), яке призначене для захисту приміщень від стрибків і падінь напруги 
в однофазної мережі 220В/50Гц. Реле контролю напруги (РКН) Зубр D40 
комплектується потужними клемами з фібергласу, що дозволяє пропускати 
через нього струм до 32 А, без застосування магнітних пускачів. 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
90 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
 
Рисунок 11.2 - Реле контролю напруги ZUBR D-40 
 
Реле захисту від перенапруги має цифровий формат, легко 
налаштовується за допомогою 3 кнопок. Вручну задається верхня і нижня 
межа відключення. Можливо також подивитися останню аварійну напругу, 
в результаті якої прилад відключив живлення. 
Реле контролю напруги призначене для захисту різноманітних 
споживачів струму, а також електрообладнання, чутливого до відхилень 
напруги. 
Технічні характеристики реле контролю напруги ZUBR D-40: 
• Потужність навантаження: 8800 ВА,  
• Струм навантаження: 40 А, 
• Напруга живлення: 100-400 В,  
• Верхня межа напруги: 220-280 В,  
• Нижня межа напруги: 120-210 В,  
• Надійні та потужні обтискні клеми, 
• Корпус з самозатухаючого полікарбонату, 
• Запам'ятовування аварійного напруги, 
• Час відключення навантаження при підвищенні: не більше 0,05 сек, 
• Час відключення навантаження при пониженні: не більше 1,20 сек, 
• Час затримки на включення: 3-600 сек, 
• Габарити: 7×8,5×5,3 см. 
Реле має працювати таким чином, щоб уникнути перенапруження і 
при цьому не допустити занадто малої напруги в електричній мережі. 
Чинники, що вказують на необхідність встановлення РКН: при 
розриві повітряної лінії електропередачі напруга може підвищуватися до 
160 В більше стандартної, в результаті чого електричні прилади згоряють і 
потребують дорогого ремонту; у погану погоду обрив нейтрального 
проводу призводить до збільшення навантаження і поломок 
електропобутової техніки; напруга може знижуватися до надто низьких 
показників, якщо будинок знаходиться далеко від трансформатора, а це 
може призвести до поломок техніки; електрична мережа відчуває серйозні 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
91 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
перевантаження під час включення потужних приладів, при цьому інша 
техніка відчуває нестачу напруги. 
Основа РКН — мікросхема, яка керує роботою приладу. Мікросхема 
відстежує зміни показників напруги, і в разі необхідності посилає команду 
електромагнітному реле про відключення пристрою, що стабілізує 
напругу. 
Діапазон функціонування РКП знаходиться в межах 100-400 В. 
РКН включає в себе два елементи: електронний та силовий. 
Електронна частина відповідає за контроль напруги, силова частина — 
розподіляє навантаження. Основна складова реле — мікропроцесор, який 
забезпечує плавність зміни показника напруги. Найважливішим 
показником ефективності РКП є здатність швидкого спрацьовування. 
Швидкість і поріг спрацьовування визначаються параметрами 
потенціометра. 
Від стабілізаторів РКН відрізняється принципом роботи. При 
раптових змінах напруги реле нейтралізує ті місця, де показники напруги 
нижче нормальних. На відміну від РКН, стабілізатори сприяють 
рівномірному розподілу напруги електромережі. Використання РКН 
вважається більш ефективним, оскільки в разі потреби – це пристрій 
відключить проблемні ділянки мережі. 
РКН застосовуються для захисту: 
- від розривів, злипання, зміни положення фази; 
- однофазної або трифазної електромережі; 
- електричного обладнання від перепадів напруги; 
- пристроїв, які повільно функціонують в перехідному положенні; 
- приладів з високим навантаженням на електричний двигун; 
- деяких пристроїв, які потребують високоякісної напруги на повних 
фазах; 
Переваги РКН: 
- широкий діапазон робочих температур: -20 C — +40 C, що дає 
можливість застосовувати реле, як всередині будівель, так і назовні;. 
- великий асортимент дозволяє підібрати прилад бажаної цінової 
групи; 
- РКН гарантує ефективний захист чутливої до перепадів напруги 
техніки, що дозволяє уникнути її поломки і дорогого ремонту; 
- завдяки різноманітності моделей, є можливість підібрати саме таке 
РКН, яке буде максимально відповідати технічним запитам споживача; 
- при змінах напруги реле не допускають коливань інтенсивності 
освітлення; 
- пристрій здатний автоматично відключати аварійні місця в 
електричній мережі; 
- сучасні модифікації РКП мають привабливий дизайн, який може 
вдало поєднуватися з інтер'єром приміщень. 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
92 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8 
 
Залежно від різновиду підключення реле класифікують за трьома 
типами: у вигляді вилки і розетки; у вигляді подовжувача; монтується на 
рейку. 
РКН першого різновиду характеризується присутністю вилки, 
завдяки чому полегшується монтаж реле. Такий пристрій достатньо лише 
підключити в розетку. Реле захищає лише окремих споживачів. Подібні 
прилади оснащені кнопками, якими можна контролювати граничні рівні 
навантаження. 
За видами навантаження РКН класифікуються як: однофазні та 
трифазні. 
Для захисту трифазних двигунів застосовуються однофазні реле. 
Такі пристрої здатні захистити такі електроприлади, як холодильники, 
кондиціонери та іншу техніку з електричним приводом. 
Трифазні РКН застосовуються для забезпечення контролю 
повнофазності. Якщо є трифазний вхід, можна поставити трифазні реле. 
Однак якщо зникне якась фаза, з пара, що залишилась, буде тут же 
відключена. У випадку навіть незначних коливань або перекосів фаз РКН 
буде тут же спрацьовувати. Наприклад, при напрузі на одній з фаз в 220 
Вт, а на іншій — 210 Вт, відключаться обидві фази. При тому, що такі 
показники навантаження нормальні і не заподіють шкоди електричних 
приладів. 
Таким чином, якщо є три фази на вході, рекомендується поставити 
на кожну фазу власне однофазне реле. Підбираючи потужність РКН 
потрібно брати до уваги, що на приладі вказана потужність, яку пристрій 
може пропустити через себе, але не розімкнути. Виходячи з цього потрібно 
набувати однофазне РКН на 30-50 ампер вище можливостей електричної 
мережі. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Арк. 
 ЧДТУ   А1   23564   94/03-03   ПЗ 3 
93 
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   23564   94/03-03   ПЗ 3 
94 
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   23564   94/03-03   ПЗ 3 
95 
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1  Характеристика підприємства……………………………………….. 5 
2  Основне електроустаткування ………………………………………. 6 
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8