Электроснабжение сельского хозяйства

электроснабжение
сельского 
хозяйства

2015

 
Минск 
Москва
 
«Новое знание» 
«ИНФРАМ»

Под редакцией Г.И. Януковича

Рекомендовано  
Учебно-методическим объединением высших  
учебных заведений Республики Беларусь по образованию  
в области сельского хозяйства в качестве практикума для студентов  
высших учебных заведений, обучающихся по специальности  
«Энергетическое обеспечение сельского хозяйства»
(соответствует направлению подготовки 35.03.06 «Агроинженерия»)

ПрактикУМ

УДК 631.172:621.311(075.8) 
ББК 31.2791я73  
 
Э45

Электроснабжение сельского хозяйства : практикум / 
Г.И. Янукович, И.В. Протосовицкий, А.И. Зеленькевич 
[и др.] ; под ред. Г.И. Януковича. — Минск : Новое знание ; 
М. : ИНФРА-М, 2015. — 516 с. : ил. — (Высшее образование: 
Бакалавриат).

ISBN 978-985-475-704-9 (Новое знание).
ISBN 978-5-16-010297-9 (ИНФРА-М, print).
ISBN 978-5-16-102237-5 (ИНФРА-М, online).

Кратко изложены теоретические сведения по основным темам 
практических занятий и лабораторных работ курса «Электроснабже- 
ние сельского хозяйства». Каждая тема включает методические реко- 
мендации, примеры расчетов и справочные данные, необходимые для 
выполнения курсовых и дипломных проектов.
Для студентов электротехнических специальностей вузов и уча- 
щихся колледжей сельскохозяйственного профиля. Может быть поле- 
зен инженерно-техническим работникам различных отраслей энерге- 
тики.

УДК 631.172:621.311(075.8)
ББК 31.2791я73

Э45

 
© ООО «Новое знание», 2014

А в т о р ы :
Г.И.  Янукович,  И.В.  Протосовицкий,  А.И.  Зеленькевич,  Г.И.  Кожарнович, Г.Г. Усов

Р е ц е н з е н т ы:
кафедра  «Электроснабжение»  Белорусского  национального  технического университета; 
зам. генерального директора  ОАО  «Белсельэлектрострой» В.В. Сорока

ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 1 ст. 11

ISBN 978-985-475-704-9 (Новое знание).
ISBN 978-5-16-010297-9 (ИНФРА-М, print).
ISBN 978-5-16-102237-5 (ИНФРА-М, online).

Оглавление

Предисловие..............................................................................................................................9

Список.основных.сокращений.........................................................................................10

Глава 1. Электрические нагрузки..................................................................................11
1.1..Основные.характеристики.электрических.нагрузок........................................11
1.2..Методы.расчета.электрических.нагрузок.............................................................14
1.3..Нагрузки.на.вводах.к.потребителям......................................................................16
1.3.1..Определение.расчетной.нагрузки.на.вводе..
в.сельский.жилой.дом......................................................................................16
1.3.2..Определение.расчетных.нагрузок.производственных,.
общественных,.животноводческих.помещений.
и.комплексов,.коммунальных.и.прочих.потребителей........................17
1.3.3..Определение.расчетных.нагрузок.предприятий.
по.переработке.сельскохозяйственной.продукции................................17
1.3.4..Определение.расчетных.нагрузок.наружного.освещения..................18
1.3.5..Определение.расчетной.нагрузки.электротеплоснабжения...............22
1.4..Нагрузки.комплексов.по.промышленному.производству.
сельскохозяйственной.продукции..........................................................................24
1.4.1..Методы.определения.нагрузок......................................................................24
1.4.2..Определение.расчетной.нагрузки.по.сменному.
или.суточному.графику.нагрузок................................................................25
1.4.3..Определение.расчетной.нагрузки.по.установленной.
мощности.электроприемников......................................................................30
1.4.4..Расчет.электрических.нагрузок.методом.упорядоченных..
диаграмм................................................................................................................31
1.4.5..Определение.расчетной.нагрузки.для.проектируемых.
объектов.по.данным.замеров.на.работающих.объектах,.
идентичных.проектируемым..........................................................................46
1.5..Расчет.электрических.нагрузок.в.электрических.сетях.
напряжением.380/220.В.............................................................................................47
1.6..Расчет.электрических.нагрузок.в.сетях.напряжением.10.кВ.......................75
1.7..Расчет.электрических.нагрузок.в.сетях.напряжением.35.и.110.кВ...........94

Глава 2. Электрические сети............................................................................................96
2.1..Виды.расчетов.воздушных.и.кабельных.линий.................................................96
2.2..Выбор.площади.сечения.проводов.и.кабелей.по.нагреву..............................97
2.2.1..Основные.сведения............................................................................................97
2.2.2..Выбор.пощади.сечения.проводов.и.кабелей,.защищенных.
плавкими.предохранителями,.по.допустимому.нагреву.................. 101

Оглавление
4

2.2.3..Выбор.площади.сечения.проводов.и.кабелей,.защищенных.
автоматическими.выключателями,.по.допустимому.нагреву........ 105
2.2.4..Особенности.расчета.изолированных.проводов.................................. 118
2.3..Выбор.площади.сечения.проводов.по.экономическим.интервалам.
нагрузок.(метод.приведенных.затрат)............................................................... 123
2.4..Определение.площади.сечения.проводов.по.экономической.
плотности.тока............................................................................................................ 135
2.5..Выбор.площади.сечения.проводов.по.допустимой.потере..
напряжения.................................................................................................................. 139
2.5.1..Общие.сведения............................................................................................... 139
2.5.2..Расчет.магистралей.трехфазного.тока.при.постоянном.
сечении.проводов............................................................................................ 143
2.5.3..Определение.площади.сечения.проводов.по.условию.
наименьшего.расхода.цветного.металла................................................. 145
2.6..Проверка.проводников.по.условиям.короны.................................................. 150
2.7..Проверка.электрической.сети.напряжением.380.В.на.возможность.
пуска.асинхронных.короткозамкнутых.двигателей...................................... 152
2.8..Проверка.сети.напряжением.380/220.В.на.возможность.
срабатывания.защиты.при.однофазных.коротких.замыканиях............... 157
2.9..Выбор.аппаратов.защиты.для.электрических.линий.
напряжением.380/220.В.......................................................................................... 159
2.9.1..Общие.сведения............................................................................................... 159
2.9.2..Выбор.предохранителей.для.защиты.наружных.сетей.
напряжением.0,38.кВ..................................................................................... 161
2.9.3..Выбор.автоматических.выключателей.для.защиты.
наружных.сетей.напряжением.0,38.кВ................................................... 162
2.10..Расчет.замкнутых.линий....................................................................................... 167
2.10.1..Замкнутые.электрические.сети................................................................ 167
2.10.2..Расчет.линии.с.двусторонним.питанием............................................. 168
2.10.3..Расчет.сложной.замкнутой.сети.............................................................. 171
2.11..Определение.допустимых.потерь.напряжения..
в.электрических.сетях............................................................................................ 180
2.12..Определение.потерь.энергии.в.электрических.сетях................................. 185
Лабораторная.работа.№.1..Исследование.радиальной.линии.
с.несимметричной.нагрузкой.фаз................................................................................. 188
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 192
Содержание.отчета..................................................................................................... 195
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 195
Лабораторная.работа.№.2..Исследование.режимов.работы.линии.
с.двусторонним.питанием............................................................................................... 196
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 199
Содержание.отчета..................................................................................................... 201
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 202

Оглавление
5

Лабораторная.работа.№.3..Регулирование.напряжения..
радиальной.сети.................................................................................................................. 202
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 204
Содержание.отчета..................................................................................................... 206
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 207
Лабораторная.работа.№.4..Исследование.режима.напряжения.
сельской.радиальной.сети.и.выбор.надбавок.у.трансформатора..................... 207
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 209
Содержание.отчета..................................................................................................... 212
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 213

Глава 3. Расчет токов короткого замыкания......................................................... 214
3.1..Общие.сведения.о.коротких.замыканиях......................................................... 214
3.2..Порядок.расчета.токов.короткого.замыкания................................................. 216
3.3..Определение.сопротивлений.схемы.замещения.
и.преобразование.ее.в.простейший.вид............................................................. 218
3.3.1..Метод.именованных.единиц....................................................................... 218
3.3.2..Метод.относительных.единиц.................................................................... 220
3.3.3..Преобразование.схемы.замещения........................................................... 221
3.4..Определение.токов.короткого.замыкания.в.сети,.питающейся.
от.мощной.энергосистемы...................................................................................... 223
3.5..Определение.тока.короткого.замыкания.по.расчетным.кривым............. 228
3.6..Расчет.токов.короткого.замыкания.в.точке,.питающейся.
от.разноудаленных.источников............................................................................ 234
3.7..Расчет.токов.при.несимметричном.коротком.замыкании.......................... 238
3.8..Расчет.токов.короткого.замыкания.в.сетях.напряжением..
380/220.В...................................................................................................................... 245
3.9..Определение.тока.замыкания.на.землю.в.системах.
с.изолированной.нейтралью.................................................................................. 249

Глава 4. Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей 
распределительных устройств...................................................................................... 251
4.1..Выбор.аппаратов.по.условиям.нормального.режима.работы.................... 251
4.2..Проверка.аппаратов.и.токоведущих.частей.по.режиму.
короткого.замыкания................................................................................................ 253
4.2.1..Проверка.на.электродинамическую.устойчивость............................. 253
4.2.2..Проверка.на.термическую.устойчивость................................................ 254
4.3..Выбор.и.проверка.выключателей......................................................................... 256
4.4..Выбор.и.проверка.разъединителей...................................................................... 257
4.5..Выбор.и.проверка.предохранителей................................................................... 258
4.6..Выбор.и.проверка.выключателей.нагрузки...................................................... 258
4.7..Выбор.и.проверка.трансформаторов.тока......................................................... 260
4.8..Выбор.и.проверка.трансформаторов.напряжения......................................... 263

Оглавление
6

4.9..Выбор.и.проверка.токоведущих.частей.распределительных..
устройств....................................................................................................................... 265
4.10..Выбор.и.проверка.изоляторов............................................................................. 273
Лабораторная.работа.№.5..Предохранители,.разъединители.
и.выключатели.нагрузки.................................................................................................. 285
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 297
Содержание.отчета..................................................................................................... 297
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 298
Лабораторная.работа.№.6..Малообъемные.масляные.
и.электромагнитные.выключатели.............................................................................. 298
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 315
Содержание.отчета..................................................................................................... 315
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 315
Лабораторная.работа.№.7..Вакуумные.выключатели.......................................... 316
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 326
Содержание.отчета..................................................................................................... 326
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 326
Лабораторная.работа.№.8..Измерительные.трансформаторы.тока.
и.напряжения....................................................................................................................... 327
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 336
Содержание.отчета..................................................................................................... 338
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 338
Лабораторная.работа.№.9..Трубчатые.и.вентильные.разрядники,.
ограничители.перенапряжений..................................................................................... 339
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 359
Содержание.отчета..................................................................................................... 359
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 359
Лабораторная.работа.№.10..Комплектные.трансформаторные.
подстанции.напряжением.10/0,4.кВ........................................................................... 360
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 370
Содержание.отчета..................................................................................................... 370
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 370

Глава 5. Релейная защита.............................................................................................. 371
5.1..Требования.к.релейной.защите............................................................................. 371
5.2..Защита.воздушных.и.кабельных.линий.напряжением..
10...110.кВ...................................................................................................................... 372
5.2.1..Общие.сведения............................................................................................... 372
5.2.2..Токовая.отсечка................................................................................................ 374
5.2.3..Максимальная.токовая.защита.................................................................. 375
5.2.4..Схемы.максимальной.токовой.защиты................................................... 376
5.2.5..Согласование.защит.на.селективность................................................... 380

Оглавление
7

5.3..Защита.трансформаторов........................................................................................ 385
5.3.1..Общие.сведения............................................................................................... 385
5.3.2..Защита.трансформаторов.плавкими.предохранителями................. 386
5.3.3..Токовая.отсечка................................................................................................ 389
5.3.4..Максимальная.токовая.защита.................................................................. 390
5.3.5..Дифференциальная.токовая.защита........................................................ 391
5.3.6..Защита.от.перегрузки.................................................................................... 397
5.3.7..Газовая.защита.................................................................................................. 397
Лабораторная.работа.№.11..Электромагнитные.реле.тока..
и.напряжения....................................................................................................................... 398
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 403
Содержание.отчета..................................................................................................... 405
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 405
Лабораторная.работа.№.12..Комбинированные.токовые.реле.
серий.РТ‑80,.РТ‑90............................................................................................................ 406
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 410
Содержание.отчета..................................................................................................... 413
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 413
Лабораторная.работа.№.13..Максимальные.токовые.защиты.
на.оперативном.переменном.токе................................................................................ 414
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 417
Содержание.отчета..................................................................................................... 420
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 421
Лабораторная.работа.№.14..Схемы.соединения.трансформаторов.
тока.и.реле............................................................................................................................. 421
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 424
Содержание.отчета..................................................................................................... 427
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 427
Лабораторная.работа.№.15..Согласование.максимальных.токовых.
защит.с.независимыми.выдержками.времени......................................................... 427
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 432
Содержание.отчета..................................................................................................... 435
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 435
Лабораторная.работа.№.16..Исследование.схемы.автоматического.
включения.резервного.питания.................................................................................... 436
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 445
Содержание.отчета..................................................................................................... 446
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 446
Лабораторная.работа.№.17..Устройства.автоматического.
повторного.включения...................................................................................................... 446
Порядок.выполнения.работы................................................................................ 452
Содержание.отчета..................................................................................................... 452
Контрольные.вопросы.и.задания......................................................................... 452

Оглавление
8

Приложения......................................................................................................................... 454
1..Технические.зарактеристики.проводов,.кабелей,.трасформаторов.
и.электродвигателей.......................................................................................................... 454
2..Мачтовая.трансформаторная.подстанция.мощностью.25...10.кВ.⋅.А.
и.напряжением.6(10).кВ.................................................................................................. 467
3..Мачтовая.трансформаторная.подстанция.однофазная.
МТПО‑10/6(10)/0,23........................................................................................................ 470
4..Комплектная.трансформаторная.подстанция.(КТП).тупикового.
и.проходного.типа.мощностью.63...400.кВ.⋅.А................................................................473
5..КТП.тупикового.и.проходного.типа.мощностью.400.и.630.кВ.⋅.А.
и.напряжением.6(10).кВ.................................................................................................. 478
6..КТП.тупикового.типа.мощностью.630.и.1000.кВ.⋅.А.и.напряжением.
6(10).кВ.................................................................................................................................. 484
7..Комплектные.трансформаторные.подстанции.типа.КТП‑02,.КТП‑04.
и.КТПР.мощностью.25.и.250.кВ.⋅.А.и.напряжением.6(10).кВ........................ 488
8..Комплектные.трансформаторные.подстанции.типа.КТПП‑2×630/10...... 492
9..Комплектные.трансформаторные.подстанции.блочные.(модульные).
КТПБ(М).наппряжением.35...220.кВ......................................................................... 493
10..Допустимые.длительные.токи.для.проводов.различных.типов................ 495
11..Характеристики.выключателей.различных.типов.......................................... 505
12..Суммирование.нагрузок.в.сетях.различного.типа.......................................... 508
13..Удельные.потери.напряжения................................................................................ 510
14..Значения.поправочных.коэффициентов.и.допустимый.ток.для.шин.... 512
15..Технические.характеристики.реле.различных.серий..................................... 513

Рекомендуемая.литература............................................................................................. 515

Предисловие

Дисциплина.«Электроснабжение.сельского.хозяйства».в.учрежде‑
ниях.высшего.образования.сельскохозяйственного.профиля.изучается.
на.завершающем.этапе.обучения.с.целью.формирования.у.будущего.
специалиста.системы.знаний.и.практических.навыков,.необходимых.
для. решения. задач,. связанных. с. электроснабжением. сельскохозяй‑
ственных.предприятий.и.сельских.населенных.пунктов.
В.учебных.планах.по.данной.дисциплине,.кроме.лекционного.курса,.
предусмотрено.проведение.практических.занятий.и.лабораторных.ра‑
бот,.а.также.выполнение.курсового.(а.некоторыми.выпускниками.—.
дипломного).проекта.
В. результате. изучения. дисциплины. специалисты. должны. уметь.
рассчитывать.электрические.нагрузки,.выбирать.типы.и.мощности.ис‑
точников. питания,. выполнять. расчеты. электрических. сетей. и. токов.
короткого.замыкания,.выбирать.оборудование.трансформаторных.под‑
станций,.распределительных.устройств.и.виды.релейных.защит.
В. данном. учебном. пособии. представлена. методика. проведения.
практических.занятий.по.расчету.электрических.нагрузок.и.токов.ко‑
роткого.замыкания,.по.выбору.сечений.проводов.линий.электропере‑
дачи,.оборудования.распределительных.устройств.и.трансформаторных.
подстанций.. Лабораторные. работы. предусматривают. теоретические.
исследования.режимов.работы.электрических.сетей,.изучение.конструк‑
ции. электрических. установок,. аппаратов,. оборудования. и. устройств.
релейной.защиты.и.автоматики.
В. книге. даны. методические. рекомендации,. приведены. примеры.
и.справочные.данные,.необходимые.для.расчетов.как.на.практических.
занятиях,.так.и.при.выполнении.курсовых.и.дипломных.проектов.
Пособие.состоит.из.пяти.глав.(электрические.нагрузки,.расчет.ли‑
ний.электропередачи,.расчет.токов.короткого.замыкания,.выбор.элек‑
трических.аппаратов,.релейная.защита).и.приложения.
Материал.пособия.распределен.между.авторами.следующим.обра‑
зом:.гл..1–4.написал.Г.И..Янукович;.гл..5.—.И.В..Протосовицкий;.лабо‑
раторные.работы.№.1–4.написали.Г.И..Янукович,.Г.И..Кожарнович,.
А.И..Зеленькевич;.№.5–10.—.Г.И..Янукович,.Г.И..Кожарнович,.А.И..Зе‑
ленькевич,.Г.Г..Усов;.№.11–15.—.Г.И..Янукович,.И.В..Протосовицкий,.
А.И..Зеленькевич,.Г.И..Кожарнович,.Г.Г..Усов;.№.16–17.—.Г.И..Яну‑
кович,.Г.И..Кожарнович,.И.В..Протосовицкий,.А.И..Зеленькевич.

Список основных сокращений

.
АВР. —.автоматическое.включение.резервного.питания
.
АПВ. —.автоматическое.повторное.включение
.
АРВ. —.автоматический.регулятор.возбуждения
.
АРН. —.автоматический.регулятор.напряжения
.
БУ. —.блок.управления
.
ВВ. —.вакуумный.выключатель
.
ВДК. —.вакуумная.дугогасительная.камера
.
ВЛ. —.воздушная.линия.электропередачи
.
ВЛП. —.воздушная.линия.с.покрытыми.проводами
.
ЗТП. —.закрытая.трансформаторная.подстанция
.
КЗ. —.короткое.замыкание
.
КПД. —.коэффициент.полезного.действия
.
КРУ. —.комплектное.распределительное.устройство
.
КСО. —.камера.станционная.одностороннего.обслуживания
.
КТП. —.комплектная.трансформаторная.подстанция
.КТПМ. —.комплектная.трансформаторная.подстанция.мачтовая
. ЛАТР. —.лабораторный.автотрансформатор
.
ЛЭП. —.линия.электропередачи
.
МТЗ. —.максимальная.токовая.защита
.
МТП. —.мачтовая.трансформаторная.подстанция
.МТПО. —.мачтовая.трансформаторная.подстанция.однофазная
.
ОПН. —.ограничитель.перенапряжения
.
ПБВ. —.переключение.без.возбуждения
.
ПЗ. —.промежуток.защитный
.
ПНТ. —.промежуточный.насыщающий.трансформатор
.
ПУЭ. —.Правила.устройства.электроустановок
.
ПЭ. —.полиэтилен
.
РВ. —.разрядник.вентильный
.
РДИ. —.разрядник.длинноискровой
.
РТ. —.разрядник.трубчатый
.
РУ. —.распределительное.устройство
. РУВН. —.распределительное.устройство.высшего.напряжения
. РУНН. —.распределительное.устройство.низшего.напряжения
.
РЭС. —.район.электрических.сетей
.
СИП. —.самонесущий.изолированный.провод
.
ТО. —.токовая.отсечка
.
ТП. —.трансформаторная.подстанция
.ФНОП. —.фильтр.напряжения.обратной.последовательности
.
ЭДС. —.электродвижущая.сила

Глава

1

Электрические нагрузки

1.1. Основные характеристики 
электрических нагрузок

Электрическая нагрузка.является.величиной,.характеризую‑
щей.потребление.мощности.отдельными.приемниками.или.потре‑
бителями.электроэнергии.
Приемник электроэнергии. —. это. устройство,. потребляющее.
электрическую.энергию.(электродвигатель,.электрическая.лампа,.
электронагреватель.и.т.д.).
Потребитель электроэнергии. представляет. собой. совокуп‑
ность.приемников.(здания,.корпуса,.цеха.или.предприятия.в.це‑
лом),.объединенных.по.определенным.признакам.(территориаль‑
ному.размещению.электрооборудования,.схеме.электроснабжения,.
технологическим.связям.и.режимам.работы,.требуемой.степени.
надежности. электроснабжения,. напряжению,. роду. тока,. частоте).
в.группы.
Так,.в.сельской.местности.к.потребителям.электрической.энер‑
гии.относятся:
ˆ
ˆ жилые.дома.в.населенных.пунктах;
ˆ
ˆ больницы,. школы,. клубы,. магазины,. прачечные. и. другие.
предприятия,.обслуживающие.население;
ˆ
ˆ производственные.потребители.сельскохозяйственных.орга‑
низаций.(животноводческие.фермы,.зерноочистительные.пункты,.
теплицы,.хранилища.сельскохозяйственной.продукции,.мельницы,.
гаражи,.котельные.и.т.п.);
ˆ
ˆ предприятия. агропромышленного. комплекса,. хлебоприем‑
ные. пункты,. предприятия. по. переработке. сельскохозяйственной.

Глава 1. Электрические нагрузки
12

продукции. (молокозаводы,. консервные. заводы,. мясокомбинаты.
и.т.п.);
ˆ
ˆ прочие.потребители,.в.числе.которых.могут.быть.промыш‑
ленные.предприятия.
В. особую. группу. потребителей. электроэнергии. необходимо.
выделить. крупные. предприятия,. которые. производят. сельскохо‑
зяйственную.продукцию.на.промышленной.основе.(животновод‑
ческие.комплексы,.птицефабрики,.тепличные.комбинаты).
Электрические. нагрузки. являются. исходными. данными. для.
решения. технических. и. экологических. задач,. возникающих. при.
проектировании. электроснабжения. промышленных. и. сельскохо‑
зяйственных. предприятий.. Определение. электрических. нагрузок.
является.первым.этапом.проектирования.любой.системы.электро‑
снабжения..По.величине.электрических.нагрузок.производится:
ˆ
ˆ выбор.количества.мощности.трансформаторных.подстанций.
(ТП).и.трансформаторов;
ˆ
ˆ компенсирующих.установок;
ˆ
ˆ расчет.сечений.проводов,.кабелей,.шин,.отклонений.и.коле‑
баний.напряжения;
ˆ
ˆ выбор.коммутационной.и.защитной.аппаратуры;
ˆ
ˆ определение.потребления.и.потерь.электроэнергии.
От.правильной.оценки.электрических.нагрузок.зависят.капи‑
тальные.затраты.на.сооружение.системы.электроснабжения,.экс‑
плуатационные.расходы,.надежность.работы.электрооборудования.
В.настоящее.время.существует.ряд.научно.обоснованных.ме‑
тодов.расчета.электрических.нагрузок.[6,.8]..При.этом.ведутся.ра‑
боты.по.дальнейшему.усовершенствованию.данных.методов..Точные.
методы. определения. электрических. нагрузок. требуют. большой.
вычислительной.работы..Поскольку.на.практике.не.требуется.боль‑
шая.точность.в.определении.этих.нагрузок,.применяются.прибли‑
женные.методы.их.расчета,.обеспечивающие.допустимую.погреш‑
ность.±10.%.
Различают.следующие.виды.нагрузок:
ˆ
ˆ активная.мощность.Р;
ˆ
ˆ реактивная.мощность.Q;
ˆ
ˆ полная.мощность.S;
ˆ
ˆ сила.тока I.
Режимы. работы. приемников. электроэнергии. с. течением. вре‑
мени.изменяются..Одни.из.них.зависят.от.производства.техноло‑

1.1. Основные характеристики электрических нагрузок
13

гических. процессов. на. предприятии,. другие. —. от. уклада. жизни.
населения.. Может. меняться. и. число. присоединенных. к. сети. по‑
требителей,.а.также.их.мощность..В.этой.связи.и.значение.элек‑
трических. нагрузок. изменяется. во. времени. и. имеет. случайный.
характер.
При. проектировании. подлежат. определению. три. значения.
электрических.нагрузок:.среднее,.расчетное,.максимальное.
Средняя нагрузка. есть. среднее. значение. нагрузки. за. макси‑
мально.загруженную.смену.(Рсм)..По.ней.могут.быть.определены.
расчетная. нагрузка,. потери. электроэнергии,. произведен. выбор.
мощности.трансформаторов,.а.также.компенсирующих.устройств..
Средняя. нагрузка. группы. приемников. электроэнергии. дает. воз‑
можность.приближенно.оценить.нижний.уровень.возможных.зна‑
чений.расчетной.нагрузки.
Расчетная нагрузка.представляет.собой.наибольшее.значение.
полной. мощности. на. вводе. к. потребителю. или. в. электрической.
сети.за.промежуток.времени.0,5.ч.в.конце.расчетного.периода.
По. расчетной. нагрузке. (Pрасч, Qрасч, Iрасч). выполняют. расчет.
электрических.сетей,.выбирают.мощность.трансформаторов,.сече‑
ния.проводов,.шин.и.кабелей,.определяют.максимальные.потери.
мощности.в.сетях,.значения.потерь.и.отклонений.напряжения.
Максимальная нагрузка.представляет.собой.наибольшее.из.со‑
ответствующих.средних.значений.за.некоторый.промежуток.вре‑
мени.
Максимальные.нагрузки.характеризуются.ожидаемой.частотой.
появления.за.какой‑либо.период.времени.
По.продолжительности.различают.два.вида.максимальных.на‑
грузок:
1).максимальные. длительные. нагрузки. различной. продолжи‑
тельности.(10,.30,.60.мин.и.т.д.)..Их.определяют.для.выбора.эле‑
ментов. системы. электроснабжения. по. нагреву. и. расчета. в. них.
максимальных.потерь.мощности;
2).максимальные.кратковременные.(пиковые).нагрузки.про‑
должительностью.1...2.с..Они.определяются.для.проверки.колеба‑
ния.напряжения.в.сетях,.выбора.плавких.вставок.предохранителей.
и. уставок. автоматов,. проверки. электрических. сетей. на. возмож‑
ность.самозапуска.двигателей,.для.расчета.силы.тока.срабатыва‑
ния.максимальной.токовой.релейной.защиты.

Глава 1. Электрические нагрузки
14

1.2. Методы расчета электрических нагрузок

Методы. расчета. электрических. нагрузок,. применяемые. при.
проектировании. систем. электроснабжения,. подразделяют. на. две.
группы:.основные.и.вспомогательные.
К. о с н о в н о й . г р у п п е .методов.относятся.расчеты:

ˆ
ˆ по.установленной.мощности.и.коэффициенту.спроса;

ˆ
ˆ средней.мощности.и.коэффициенту.формы.графика.нагрузок;

ˆ
ˆ средней. мощности. и. отклонению. расчетной. нагрузки. от.
средней.(статический.метод);

ˆ
ˆ средней.мощности.и.коэффициенту.максимума.(метод.упо‑
рядоченных.диаграмм).
К. в с п о м о г а т е л ь н о й . г р у п п е .методов.относятся.расчеты:

ˆ
ˆ по.удельному.расходу.электроэнергии.на.единицу.продукции.
при.заданном.объеме.выпуска.за.определенный.период.времени;

ˆ
ˆ удельной.нагрузке.на.единицу.производственной.площади.
Метод.расчета.электрических.нагрузок.выбирается.указанным.
ниже.образом.
Метод.упорядоченных.диаграмм.и.статический.метод.следует.
использовать.в.цеховых.сетях.при.определении.расчетных.нагрузок.
по.отдельным.группам.приемников.и.узлам.напряжением.до.1.кВ.
Методы.расчета,.основанные.на.использовании.средней.мощ‑
ности.и.коэффициентов.мощности.Kм и.формы.Kф.рекомендуется.
применять.при.определении.расчетных.нагрузок.на.высших.ступе‑
нях.системы.электроснабжения,.начиная.с.цеховых.шинопроводов.
или. шин. цеховых. ТП. и. заканчивая. линиями,. питающими. пред‑
приятия.
Метод. расчета. по. установленной. мощности. и. коэффициенту.
спроса. Kс. (в. некоторых. случаях. —. по. удельным. показаниям. по‑
требления.электроэнергии).используют.при.ориентировочных.рас‑
четах.на.высших.ступенях.системы.электроснабжения.
Данные.методы.расчета.электрических.нагрузок.применяются.
обычно. при. проектировании. электроснабжения. промышленных.
предприятий,. но. могут. использоваться. и. при. проектировании.
электрических. сетей. сельскохозяйственного. назначения. (если.
предприятия,.которые.питаются.от.этих.сетей,.по.составу.обору‑
дования.и.режиму.работы.аналогичны.промышленным).

1.2. Методы расчета электрических нагрузок
15

С. целью. создания. единой. методики. определения. электриче‑
ских.нагрузок.и.унификации.исходных.данных.для.расчета.сетей.
сельскохозяйственного. назначения. на. различных. стадиях. проек‑
тирования.были.разработаны.«Методические.указания.по.расчету.
электрических. нагрузок. в. сетях. 0,38...110. кВ. сельскохозяйствен‑
ного.назначения».[5]..Основой.метода.определения.нагрузок.явля‑
ется.суммирование.расчетных.нагрузок.на.вводах.потребителей.
или.шинах.ТП..Методика.определения.нагрузок.позволяет.вести.
расчет.без.применения.ЭВМ.или.с.ее.использованием.
В. данных. методических. указаниях. приняты. нижеследующие.
определения.
Расчетной нагрузкой. считается. наибольшее. из. средних. зна‑
чений.полной.мощности.за.промежуток.времени.30.мин.(получа‑
совой.максимум),.которая.может.возникнуть.на.вводе.к.потреби‑
телю. или. в. питающей. сети. в. расчетном. году. с. вероятностью. не.
ниже.0,95..В.расчетах.рассматриваются.дневные.и.вечерние.актив‑
ные.(Рд, Рв).и.реактивные.(Qд,.Qв).нагрузки..За.расчетную.нагрузку.
при.выборе.сечений.проводов.или.мощности.подстанций.прини‑
мается.большая.из.значений.дневной.или.вечерней.расчетной.на‑
грузки,.полученных.на.данном.участке.линии.либо.подстанции.⋅
Коэффициент одновременности.kо.представляет.собой.отно‑
шение. значения. совмещенной. максимальной. нагрузки. к. сумме.
максимумов.нагрузок.отдельных.потребителей.или.их.групп.
Коэффициент роста нагрузок.kрост.есть.отношение.нагрузок.
расчетного. и. исходного. годов. Расчетным годом считается. по‑
следний. год. расчетного. периода,. на. который. определяются. уро‑
вень. нагрузок. и. другие. параметры. электроустановок.. Исходным 
годом.считается.последний.год,.за.который.имеются.данные.о.су‑
ществующих.нагрузках.или.электропотреблении.
Коэффициенты участия в дневном.и.вечернем максимумах 
нагрузок.(kд.и.kв).показывают,.какая.часть.максимальной.нагрузки.
приходится.соответственно.на.ее.дневной.и.вечерний.максимумы.
Сельским жилым домом.при.расчете.нагрузок.считается.од‑
ноквартирный.дом.или.квартира.в.многоквартирном.доме,.имею‑
щие.отдельный.счетчик.электрической.энергии.

Глава 1. Электрические нагрузки
16

1.3. нагрузки на вводах к потребителям

1.3.1. Определение расчетной нагрузки на вводе 
в сельский жилой дом

При.наличии.сведений.о.существующем.годовом.потреблении.
электроэнергии.расчетная.нагрузка.на.вводе.в.сельский.дом.опре‑
деляется.по.номограмме,.приведенной.на.рис..1.1..При.этом.следу‑
ет.учитывать,.что.исходные.данные.берутся,.как.правило,.за.пре‑
дыдущий.год,.а.вводят.объект.в.эксплуатацию.не.ранее.чем.через.
год.после.составления.проекта..В.этой.связи.расчетный.год.опре‑
деляется.прибавлением.двух.лет.к.расчетному.периоду..Тогда.при.
пятилетнем.периоде.расчетным.годом.будет.7‑й,.при.десятилетнем.
периоде.—.12‑й..Например,.при.существующем.годовом.потребле‑
нии.1000.кВт.·.ч/дом.в.7‑м.расчетном.году.расчетная.нагрузка.на.
вводе.в.сельский.жилой.дом.составит.2,5.кВт.
Если.в.расчетном.году.населенный.пункт.намечено.газифици‑
ровать.природным.газом,.то.полученную.по.номограмме.нагрузку.
следует.уменьшить.на.20.%.
При.проектировании.внешних.сетей.напряжением.0,38.кВ.рас‑
четные.нагрузки.на.вводе.в.сельский.жилой.дом.с.электроплитами.

Рис. 1.1. Удельная.расчетная.нагрузка.на.вводе.в.сельский.дом.и.перспек‑
тивное.потребление.электроэнергии.на.внутриквартирные.нужды.в.зави‑
симости.от.существующего.уровня.электропотребления

Годовое потребление

электроэнергии
на расчетный год, кВт ч/дом
Расчетная нагрузка на вводе
в сельский дом, кВт/дом

500
0
1000 1500 2000 2500

2000

2500

1800

1000

500

4,0

3,5

3,0

2,5
2,0
1,5
1,0

10й год

5й год

Существующее годовое потребление
электроэнергии, кВт ч/дом
1.3. Нагрузки на вводах к потребителям
17

следует. принимать. равными. 6. кВт. (с. электроплитами. и. водона‑
гревателями.—.7,5.кВт).
При.отсутствии.сведений.об.электропотреблении,.а.также.для.
вновь.электрифицируемых.населенных.пунктов.принимается.сле‑
дующая.расчетная.нагрузка.на.вводах.в.сельские.дома:
ˆ
ˆ для.населенных.пунктов.с.преимущественно.старой.застрой‑
кой.(60.%.домов.построено.свыше.20.лет.назад).—.1,5.кВт.для.домов.
с.газификацией.и.1,8.кВт.—.без.газификации;
ˆ
ˆ для.населенных.пунктов.с.преимущественно.новой.застрой‑
кой. —. 1,8. кВт. для. домов. с. газификацией. и. 2,2. кВт. —. без. гази‑
фикации;
ˆ
ˆ для. вновь. строящихся. благоустроенных. домов. в. поселках.
городского.типа,.в.поселках.при.крупных.животноводческих.и.дру‑
гих. комплексах. 4. кВт. для. домов. с. газификацией. и. 5. кВт. —. без.
газификации.

1.3.2. Определение расчетных нагрузок производственных, 
общественных, животноводческих помещений 
и комплексов, коммунальных и прочих потребителей

Расчетные.нагрузки.производственных,.общественных,.живот‑
новодческих. помещений. и. комплексов,. коммунальных. и. прочих.
потребителей.определяются.по.типовым.проектам..При.этом.можно.
использовать.нормы,.приведенные.в.[16,.прил..1]..Если.мощность.
потребителя.отличается.от.мощности.соответствующего.потреби‑
теля,. указанного. в. [16,. прил.. 1],. то. расчетную. нагрузку. первого.
потребителя.определяют.путем.экстраполяции.или.интерполяции.
Расчетная. нагрузка. на. вводах. потребителей,. которые. имеют.
электроосвещение. и. до. трех. силовых. электроприемников,. при‑
ближенно.может.быть.принята.равной.арифметической.сумме.их.
установленных.мощностей.

1.3.3. Определение расчетных нагрузок предприятий 
по переработке сельскохозяйственной продукции

В.сельской.местности.находятся.предприятия.промышленного.
типа,.занимающиеся.переработкой.сельскохозяйственной.продук‑
ции.. Это. хлебоприемные. предприятия,. хлебозаводы,. мясокомби‑