3.2.     Мегаомметр Е6-24, Е6-31;

3.3.     Электролаборатория передвижная ЭТЛ-35К;

3.4.     Указатель высокого напряжения УВНФ.

4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

4.1.     Фазирование производит персонал, численностью не менее двух человек, один из которых имеет группу по электробезопасности IV, а второй не ниже III, при работах в электроустановках выше 1000 В.

4.2.     Условия безопасности при фазировке индикаторами напряжения. Прежде чем приступить к фазировке, необходимо убедиться в выполнении как общих требований техники безопасности по подготовке рабочего места, так и специальных требований по работе с измерительными штангами на оборудовании, находящемся под напряжением.

4.3.     Электрические аппараты, на выводах которых будет производиться фазировка, еще до подачи на них напряжения должны быть надежно заперты, должны быть также приняты меры, предотвращающие их включение.

4.4.      Индикаторы напряжения перед началом работы под напряжением должны быть подвергнуты тщательному наружному осмотру, при этом обращается внимание на то, чтобы лаковый покров трубок и изоляции соединительного провода не имели видимых повреждений и царапин. Срок годности индикатора проверяется по штампу периодических испытаний. Не допускается применять индикаторы, срок годности которых истек.

4.5.      При работах с индикатором напряжения обязательно применение диэлектрических перчаток. В ходе фазировки не рекомендуется приближать соединительный провод к заземленным частям. Располагать рабочие и изолирующие части индикатора следует так, чтобы не возникла опасность перекрытия по их поверхности между фазами или на землю.

4.6.    Фазировку индикатором напряжения нельзя производить во время дождя, снегопада, при тумане, так как изолирующие части его могут увлажниться, что приведет к их перекрытию.

5. ПРЯМЫЕ МЕТОДЫ ФАЗИРОВКИ

5.1.             Фазировка трансформаторов, имеющих обмотки НН до 380В, без установки перемычки между зажимами.

5.1.1.      Этим методом фазируют силовые трансформаторы, вторичные обмотки которых соединены в звезду с выведенной нулевой точкой, а также измерительные трансформаторы напряжения, имеющие вторичные обмотки с заземленной нейтралью.

5.1.2.      Фазировку производят с помощью вольтметра со стороны обмотки НН. Вольтметр должен быть рассчитан на двойное фазное напряжение, так как появление такого напряжения между зажимами фазируемых трансформаторов не исключено.

5.1.3.      Фазируемые трансформаторы включают по схеме, представленной на рис. 1. Нулевые точки вторичных обмоток при этом должны быть надежно заземлены или присоединены к общему нулевому проводу, что следует проверить перед началом фазировки. Объединение нулевых точек необходимо для создания между фазируемыми трансформаторами электрической связи, образующей замкнутый контур для прохождения тока через прибор.

5.1.4.      Прежде чем приступить к фазировке, проверяют симметричность напряжений трансформаторов. Для этого вольтметр поочередно подключают к зажимам al-bl, bl-cl, cl-al, а2-Ь2, Ь2-с2, с2-а2. Если и значения измеренных напряжений сильно отличаются друг от друга, проверяют положение переключателей ответвлений обоих трансформаторов.

5.1.5.      Переключением ответвлений уменьшают разницу напряжений. Фазировка допускается, если разность напряжений не превышает 10%.

Рис. 1. Схема фазировки двух трансформаторов, имеющих заземленные нулевые точки вторичных обмоток (штриховой линией показан путь прохождения тока через прибор при несовпадении фаз)

5.1.7.    Для этого провод от вольтметра присоединяют к одному выводу первого трансформатора, а другим проводом поочередно касаются трех выводов второго трансформатора (например, измеряют напряжения между выводами а₁-а₂; a₁ — b₂; a₁ — c₂).

5.1.8.    Дальнейший ход фазировки зависит от полученных результатов. Если при одном измерении (допустим, между выводами а₁-а₂) показание вольтметра было близким к нулю, то эти выводы замечают, а вольтметр присоединяют ко второму выводу (например, b₁) первого трансформатора и измеряют напряжение между выводами b₁-b₂; b₁-c₂. Если опять одно из показаний вольтметра (например, между выводами b₁-b₂) окажется близким к нулю, то фазировку считают законченной (рис. 2, а). Однако для подтверждения полученных результатов о совпадении фаз все же производят измерение между с₁-с₂

Рис. 2. Векторные диаграммы напряжений обмоток НН фазируемых
трансформаторов при совпадении фаз (а) и при сдвиге векторов на 180°,
например, при группах соединений ∆Y_H-11 и ∆/Y_H-5(б)

5.1.10.     Если после измерения (a₁-a₂; a₁-b₂; a₁-c₂; b₁-a₂; b₁-b₂; b₁-c₂ ни одно из показаний вольтметра не было близким к нулю, то это говорит о том, что фазируемые трансформаторы принадлежат к разным группам соединений и их включение на параллельную работу недопустимо.

5.1.11.     Фазировку на этом прекращают. На основании измерений строят векторные диаграммы и по ним судят, можно ли включать трансформаторы параллельно и какие пересоединения надо для этого выполнить.

5.1.12.     Техника построения векторных диаграмм на основании результатов измерений линейных напряжений показана на рис. 2, б. Треугольник линейных напряжений первого трансформатора строят произвольно, а точки вершин второго треугольника находят путем засечек, радиусы которых численно равны напряжениям между зажимами a₁-a₂; b₁-a₂; а₁-b₂; b₁-b₂.5.2.    Фазировка кабельных и воздушных линий 6-110 кВ.

5.2.1.    При фазировке линий напряжением 6-10 кВ пользуются индикаторами, например, типа УВН-80, УВНФ и др. Фазировка выполняется в следующей последовательности.

5.2.2.      На выводы разъединителей или выключателя подают фазируемые напряжения (рис. 3). Проверяют исправность индикатора. Для этого щупом трубки, содержащей резистор, касаются заземления, а щуп другой трубки подносят к одному из зажимов аппарата, находящегося под напряжением (рис. 3, а), при этом неоновая лампа должна загореться.

5.2.3.      Затем щупами обеих трубок касаются одной токопроводящей части (рис. 3, б). Лампа индикатора при этом не должна гореть.

5.2.4.      Проверяют напряжение на всех шести выводах коммутационного аппарата, как показано на рис. 3, в.

5.2.5.      Проверка производится для того, чтобы исключить ошибку в случае фазировки линии, имеющей обрыв (например, вследствие неисправности предохранителя). Абсолютные значения напряжения между фазой и землей здесь не играют роли, так как при фазировке присоединение индикатора будет производиться или на линейное напряжение (несовпадение фаз), или на незначительную разность напряжений между одноименными фазами (совпадение фаз). Поэтому о наличии напряжения на каждой фазе судят просто по свечению лампы индикатора.

Рис. 3. Последовательность операций при фазировке линий 10 кВ индикатором типа УВНФ: а — проверка исправности индикатора при встречном включении; б — то же при согласованном; в — проверка наличия напряжения на выводах; г — фазировка

5.2.7.       После определения первой пары одноименных выводов щупами поочередно касаются других пар выводов, например, А-А₁ и A-B₁ Отсутствие свечения лампы индикатора в одном касании укажет на одноименность следующей пары выводов. Совпадение фаз третьей пары выводов В-В₁ проверяют только в целях контроля — фазы должны совпасть.

5.2.8.       Одноименные фазы соединяют на параллельную работу. Если одноименные фазы у разъединителей или выключателя не находятся друг против друга, то с установки снимают напряжение и пересоединяют шины в том порядке, который необходим для совпадения фаз.

5.3.       Фазировка воздушных и кабельных линий прямым методом на напряжении 35 и 110 кВ.

5.3.1.       Для этой цели используют индикатор типа УВНФ-35-110, конструкция которого аналогична индикатору УВНФ на 10 кВ. От последнего его отличает наличие в схеме полистирольных конденсаторов вместо резистора.

5.3.2.       Фазировка производится на отключенных разъединителях (или отделителях), выводы которых находятся под напряжением: с одной стороны от шин РУ, с другой от фазируемой линии.

5.3.3.       Сначала на всех фазах разъединителей проверяют наличие напряжения прикосновением щупов указателя к фазе и к заземленной конструкции, затем на крайних фазах разъединителей проверяют совпадение напряжений по фазе (рис. 4). На средней фазе проверку не производят.

Рис. 4. Подключение индикатора к выводам разъединителей при фазировке линий 35-110 кВ

6. КОСВЕННЫЕ МЕТОДЫ ФАЗИРОВКИ

6.1.    Фазировка трансформаторов и линий при двойной системе шин.

6.1.1.     Этим методом фазируют трансформаторы и линии всех классов напряжения. В РУ, где обе системы шин находятся в работе, для выполнения фазировки освобождают одну систему шин, т.е. выводят ее в резерв.

6.1.2.     При включенном шиносоединительном выключателе вольтметром проверяют совпадение фаз вторичных напряжений трансформаторов напряжений рабочей и резервной систем шин.

6.1.3.    Затем отключают шиносоединительный выключатель и снимают с его привода оперативный ток. На резервную систему шин включают цепь, фазировку которой следует произвести (рис. 5).

6.1.4.     По фазируемой цепи с противоположного конца подают напряжение и производят фазировку на выводах вторичных цепей трансформаторов напряжения рабочей и резервной систем шин. Для этого вольтметром производят шесть измерений в такой последовательности: a₁-a₂; a₁-b₂; а₁— с₂; b₁-а₂; b₁-b₂; b₁-c₂. При совпадении фаз a₁ и а₂, b₁ и b₂, с₁ и с₂ (нулевые показания вольтметра) фазировку заканчивают и включением шиносоединительного выключателя, защиты на котором должны находиться в положении «Отключение», сфазированную цепь включают на параллельную работу.

6.1.5.     Если при измерении напряжения между одноименными выводами будут получены не нулевые, а иные результаты, то измерения прекращают, фазируемую цепь отключают и производят пересоединение токопроводящих частей, добиваясь совпадения фаз.

6.1.6.     После этого фазировку производят заново.

6.2.    Фазировка трехобмоточных трансформаторов.

6.2.1.     Фазировку выполняют в два приема: со стороны обмотки НН и состороны СН.

6.2.2.      Сначала трансформатор включают на резервную систему шин НН и подают на него напряжение со стороны ВН. Фазировку выполняют на зажимах трансформаторов напряжения, принадлежащих шинам НН. При совпадении фаз трансформатор отключают со стороны НН, включают на резервную систему шин СН и выполняют фазировку на этом напряжении. После получения положительных результатов в обоих случаях фазировки трансформатор считают сфазированным и его включают в работу.

Рис. 5. Схема фазировки косвенным методом на выводах вторичных обмоток
шинных трансформаторов напряжения

6.2.4.              При фазировке шинных трансформаторов напряжения следует считаться со схемой заземления вторичных обмоток трансформаторов напряжения, так как заземленной может быть как нейтраль, так и одна фаза.

6.2.5.           В первом случае для фазировки возможно применение вольтметра со шкалой на двойное фазное напряжение, во втором двойное линейное. Кроме того, фазировку трансформаторов напряжения, у которых заземлена фаза вторичных обмоток (например, фаза b) часто выполняют при помощи фазоуказателя. Это считается допустимым, так как фазы В фазируемых напряжений жестко соединены и требуется установить лишь совпадение напряжений одноименных фаз а, а также фаз с. Если они не совпадают, диск фазоуказателя при подаче на его выводы напряжения от первого трансформатора напряжения будет вращаться в одном направлении, а при подаче напряжения от второго трансформатора напряжения — в другом.

6.2.6.      Ни в каких других случаях фазировки трехфазных цепей пользоваться только фазоуказателем нельзя, так как при одном и том же направлении вращения диска фазоуказателя между одноименными фазами напряжений может быть сдвиг по углу даже при одном и том же порядке следования фаз.

6.2.7.      Трансформаторы напряжения одного класса напряжения следует фазировать при питании от одного источника. Например, если необходимо проверить совпадение фаз двух шинных трансформаторов напряжения, включенных со стороны ВН на разные системы шин (или секции), то для этого шины соединяют между собой включением шиносоединительного (или секционного) выключателя и затем производят фазировку этих трансформаторов напряжения со стороны их вторичных обмоток.

7. НЕСОВПАДЕНИЕ ПОРЯДКА ЧЕРЕДОВАНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ ФАЗ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПРИ ИХ ФАЗИРОВКЕ

7.1.      В начале, что фазировкой устанавливают совпадение: порядков следования фаз фазируемых между собой электроустановок, векторов одноименных напряжений по фазе (отсутствие между ними сдвига по углу), порядков чередования фаз на выводах коммутационного аппарата, включением которого установка должна включаться в работу, обозначений фаз (их расцветка).

7.2.      Выполнение перечисленных условий является обязательным при включении электроустановок в работу.

7.3.      Для того чтобы порядки следования фаз электроустановок совпали, например обратный порядок следования фаз одной электроустановки по отношению к другой стал прямым, на линии электропередачи изменяют порядок чередования фаз. Практически это осуществляется перемещением на линии проводов фаз на одной опоре, т. е. изменением их чередования в пространстве.

Рис. 6. Изменение порядка чередования фаз на линии при включении на параллельную работу двух электроустановок, имеющих прямой и обратный порядок следования фаз

7.5. На рис. 6 показана эта взаимозависимость и приведена совмещенная векторная диаграмма напряжений обоих порядков следования фаз. Из диаграммы видно, что векторы напряжения U_A1 и UA2 совпадают по фазе и что никаких перемещений провода фазы А производить не требуется, а провода фаз В и С необходимо поменять местами.

7.6.       После перемещения проводов на линии электроустановки можно фазировать и синхронизировать на параллельную работу. Обозначения фаз и их расцветка в каждом сечении линии (штрихпунктирная линия /-/ на рис. 6) и на зажимах коммутационного аппарата не будут совпадать и изменить их никак нельзя. Об этих особенностях линии, соединяющей электроустановки, должен знать обслуживающий их персонал, чтобы избежать ошибок при эксплуатации и ремонте.

7.7.       Аналогичным образом поступают и при фазировке электроустановок, работающих со смещением векторов одноименных напряжений на 120 и 240°. Необходимое изменение порядка чередования фаз на линии устанавливают при этом путем построения и совмещения векторных диаграмм напряжений обеих фазируемых электроустановок

8. ОБРАБОТКА И КОНТРОЛЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1.       Руководитель бригады при производстве фазировки должен проверять точность считывания с индикаторов прибора оператором.

9. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ФАЗИРОВКИ

9.1.       Оформление протокола фазировки осуществляет один из членов бригадыпо указанию руководителя, который проверяет полноту и точность оформления результатов измерений (протокола испытаний).

9.2.       Проверив оформление результатов фазировки руководитель бригады измерений разрешает операторам, проводившим измерения, подписать протокол (и программу испытаний).

Электролаборатория Краснодар. Электролаборатория Краснодарский край

8.2. Методы фазировки

Фазировка может быть предварительной, выполняемой в процессе монтажа И ремонта оборудования, и при вводе в работу, производимой непосредственно перед первым включением в работу нового или вышедшего из ремонта оборудования, если при ремонте фазы могли быть переставлены местами.

Предварительной фазировкой проверяется чередование фаз соединяемых между собой элементов обору-дования. Так. например, при ремонте поврежденного кабеля определяют, какие жилы кабеля, находившегося в эксплуатации, и ремонтной вставки должны соединяться между собой, чтобы фазы кабельной линии и сборных шин РУ совпали. Произвольное соединение токоведущих жил может нарушить порядок чередования фаз, и это приведет к необходимости менять местами жилы у концевых муфт или изменять монтаж шин в ячейке РУ. Ясно, что обе эти операции не только нежелательны, но часто и невыполнимы. Поэтому перед соединением жил проверяют их фазировку. Предварительная фазировка производится на оборудовании, не наводящемся под напряжением. Основные виды оборудования фазируются визуально, «прозвонкой», при помощи мегаомметра или импульсного искателя.

Независимо от того, проводилась или не проводилась предварительная фазировка оборудования в период его монтажа или ремонта, оно обязательно фазируется при вводе в работу, так как только в этом случае можно быть уверенным в согласованности фаз всех элементов электрической цепи. Фазировка при вводе в работу произво-дится исключительно электрическими методами. Выбор метода зависит от вида фазируемого оборудования (генератор, трансформатор, линия) и класса напряжения, на котором оно должно включаться в работу. Различают прямые (см. § 8.3) и косвенные (см. § 8.4) методы фазировки оборудования при вводе в работу. Прямыми методами называют такие, при которых фазировка производится на вводах оборудования, нахо-дящегося непосредственно под рабочим напряжением; эти методы наглядны и их широко применяют в установках до 110 кВ.

Косвенными называют такие методы, при которых фазировка производится не на рабочем напряжении установки, а на вторичном напряжении трансформаторов напряжения, присоединенных к фазируемым частям установки. Косвенные методы менее наглядны, чем прямые, но применение их не ограничивается классом на-пряжения установки.

Оперативному персоналу подстанций, как правило, не приходится иметь дело с предварительной фазировкой оборудования, поэтому методы ее проведения здесь не рассматриваются. Из прямых методов фазировки представляют интерес методы фазировки трансформаторов и линий электропередачи.

8.3. Прямые методы фазировки

Фазировка трансформаторов, имеющих обмотки НН до 380 В, без установки перемычки между зажимами.

Этим методом фазируют силовые трансформаторы, вторичные обмотки которых соединены в звезду с выве-денной нулевой точкой, а также измерительные трансформаторы напряжения, имеющие вторичные обмотки с заземленной нейтралью. Фазировку производят с помощью вольтметра со стороны обмотки НН. Вольтметр дол-жен быть рассчитан на двойное фазное напряжение, так как появление такого напряжения между зажимами фазируемых трансформаторов не исключено.

Фазируемые трансформаторы включают по схеме, представленной на рис. 8.3. Нулевые точки вторичных обмоток при этом должны быть надежно заземлены или присоединены к общему нулевому проводу, что следует проверить перед началом фазировки. Объединение нулевых точек необходимо для создания между фазируемыми трансформаторами электрической связи, образующей замкнутый контур для прохождения тока через прибор.

Прежде чем приступить к фазировке, проверяют симметричность напряжений трансформаторов. Для этого вольтметр поочередно подключают к зажимам a₁-b₁; b₁-c₁; c₁-a₁; a₂-b₂; b₂-c₂; c₂-a₂.

Если значения измеренных напряжений сильно отличаются друг от друга, проверяют положение переключа-телей ответвлений обоих трансформаторов. Перелючением ответвлений уменьшают разницу напряжений. Фазировка допускается, если разность напряжений не превышает 10%.

После проведения перечисленных операций приступают собственно к фазировке. Сущность ее заключается в отыскании выводов, между которыми разность напряжений практически близка к нулю. Для этого провод от вольтметра присоединяют к одному выводу первого трансформатора, а другим проводом поочередно касаются трех выводов второго трансформатора (например, измеряют напряжения между выводами a₁— a₂; a₁-b₂; a₁-c₂-)—Дальнейший ход фазировки зависит от полученных результатов. Если при одном измерении (допустим, между выводами a₁— a₂ )п оказание вольтметра было близким к нулю, то эти выводы замечают, а вольтметр присое-диняют ко второму выводу (например, b₁) первого трансформатора и измеряют напряжение между выводами b₁-b₂; b₁-c₂. Если опять одно из показаний вольтметра (например, между выводами b₁-b₂) окажется близким к нулю, то фазировку считают законченной (рис. 8.4, а). Особой необходимости в измерении напряжения между выводами c₁-c₂ нет, так как при двух нулевых показаниях вольтметра (a₁— a₂ и b₁-b₂) напряжение между третьей парой фаз, естественно, должно быть близким к нулю. Однако для подтверждения полученных результатов о совпадении фаз все же производят измерение между c₁-c₂. Выводы, между которыми не было разности напряжений, соединяют при включении трансформаторов на параллельную работу. У каждого полюса коммутационного аппарата такие выводы должны находиться непосредственно друг против друга.

Если после измерения (a₁— a₂; a₁-b₂; a₁-c₂; b₁—a₂; b₁—b₂; b₁—c₂) ни одно из показаний вольтметра не было близким к нулю, то это говорит о том, что фазируемые трансформаторы принадлежат к разным группам соединений и их включение на параллельную работу недопустимо. Фазировку на этом прекращают. На основании измерений строят векторные диаграммы и по ним судят, можно ли включать трансформаторы параллельно и какие пересоединения надо для этого выполнить.

Техника построения векторных диаграмм на основании результатов измерений линейных напряжений показана на рис. 8.4, б. Треугольник линейных напряжений первого трансформатора строят произвольно, а точки вершин второго треугольника находят путем засечек, радиусы которых численно равны напряжениям между зажимами a₁— a₂ и b₁—a₂; a₁-b₂ и b₁—b₂.

Фазировка кабельных и воздушных линий 6-110 кВ. При фазировке линий напряжением 6—10 кВ пользуются индикаторами, например, типа УВН-80, УВНФ и др. Фазировка выполняется в следующей последовательности. На выводы разъединителей или выключателя подают фазируемые напряжения (рис. 8.5).

Проверяют исправность индикатора. Для этого щупом трубки, содержащей резистор, касаются заземления, а щуп другой трубки подносят к одному из зажимов аппарата, находящегося под напряжением (рис. 8.5,а), при этом неоновая лампа должна загореться. Затем щупами обеих трубок касаются одной токопроводящей части (рис. 8.5, б). Лампа индикатора при этом не должна гореть. Проверяют напряжение на всех шести выводах коммутационного аппарата, как показано на рис. 8.5, в. Проверка производится для того, чтобы исключить ошибку в случае фазировки линии, имеющей обрыв (например, вследствие неисправности предохранителя). Абсолютные значения напряжения между фазой и землей здесь не играют роли, так как при фазировке присоединение индикатора будет производиться или на линейное напряжение (несовпадение фаз), или на незначительную разность напряжений между одноименными фазами (совпадение фаз). Поэтому о наличии напряжения на каждой фазе судят просто по свечению лампы индикатора.

Процесс собственно фазировки состоит в том, что щупом одной трубки индикатора касаются любого крайнего вывода аппарата, например фазы с а щупом другой трубки — поочерёдно трех выводов со стороны фазируемой линии (рис. 8.5, г). В двух случаях касаний (С – А₁ и С – В₁) лампа будет ярко загораться, в третьем (С –С₁) гореть не будет, что укажет на одноименность фаз.

После определения первой пары одноименных выводов щупами поочередно касаются других пар выводов, например А – А₁ и А – В₁. Отсутствие свечения лампы индикатора в одном касании укажет на одноименность следующей пары выводов. Совпадение фаз третьей пары выводов В — В₁ проверяют только в целях контроля — фазы должны совпасть.

Одноименные фазы соединяют на параллельную работу. Если одноименные фазы у разъединителей или выключателя не находятся друг против друга, то с установки снимают напряжение и пересоединяют шины в том порядке, который необходим для совпадения фаз.

Фазировка воздушных и кабельных линий прямым методом возможна и на напряжении 35 и 110 кВ. Для этой цели в Мосэнерго используют индикатор типа УВНФ-35-110, конструкция которого аналогична индикатору УВНФ на 10 кВ. От последнего его отличает наличие в схеме полистирольных конденсаторов вместо резистора. Фазировка производится на отключенных разъединителях (или отделителях), выводы которых находятся под напряжением: с одной стороны от шин РУ, с другой от фазируемой линии. Сначала на всех фазах разъединителей проверяют наличие напряжения прикосновением щупов указателя к фазе и к заземленной конструкции, затем на крайних фазах разъединителей проверяют совпадение напряжений по фазе (рис. 8.6). На средней фазе проверку не производят. Если лампа индикатора не загорается при фазировке на крайних фазах, то фазировку считают законченной — фазы совпадают. При свечении лампы индикатора на обеих крайних фазах или только на одной фазировку прекращают — фазы не совпадают.

В Ленэнерго для фазировки линий 35-110 кВ применяют индикатор, в котором использован принцип сравнения напряжений на двух одинаковых делителях напряжения, собранных из резисторов (рис. 8.7). Производят фазировку, касаясь щупами индикатора проводов каждой фазы разъединителей так, как это показано на рис. 8.8. При совпадении фаз напряжений стрелка прибора не должна значительно отклоняться от нуля шкалы. Возможно лишь небольшое отклонение стрелки, что объясняется некоторой разностью фазируемых напряжений или сдвигом напряжений по углу при фазировке линий большой протяженности. При несовпадении напряжений по фазе стрелка прибора отклонится до конца шкалы.

Условия безопасности при фазировке индикаторами напряжения. Прежде чем приступить к фазировке, необходимо убедиться в выполнении как общих требований техники безопасности по подготовке рабочего места, так и специальных требований по работе с измерительными штангами на оборудовании, находящемся под напряжением.

Электрические аппараты, на выводах которых будет производиться фазировка, еще до подачи на них напряжения должны быть надежно заперты, должны быть также приняты меры, предотвращающие их включение.

Индикаторы напряжения перед началом работы под напряжением должны быть подвергнуты тщательному наружному осмотру, при этом обращается внимание на то, чтобы лаковый покров трубок и изоляции соединительного провода не имели видимых повреждений и царапин. Срок годности индикатора проверяется по штампу периодических испытаний. Не допускается применять индикаторы, срок годности которых истек.

При работах с индикатором напряжения обязательно применение диэлектрических перчаток. В ходе фазировки не рекомендуется приближать соединительный провод к заземленным частям. Располагать рабочие и изолирующие части индикатора следует так, чтобы не возникла опасность перекрытия по их поверхности между фазами или на землю.

Фазировку индикатором напряжения нельзя производить во время дождя, снегопада, при тумане, так как изолирующие части его могут увлажниться, что приведет к их перекрытию.

что это и как выполнить проверку?

Большинство трехфазных электродвигателей и других устройств учитывают такой параметр, как чередование фаз. На практике, несоответствие данного параметра изначальным настройкам может привести к различным аварийным ситуациям, некорректной работе электрических приборов и к травмированию персонала.

Что такое чередование фаз?

Под чередованием фаз следует понимать последовательность, в которой напряжение нарастает в каждой из них. Во всех трехфазных цепях напряжение представляет собой синусоидальную кривую.  В каждой линии напряжение отличается на 120º от остальных.

Как видите, на рисунке 1, там где а) — показаны кривые напряжения во всех фазных проводах, смещенные на 120º. На соседнем рисунке б) изображена векторная диаграмма этих напряжений, На обоих рисунках показана  разница между фазным и линейным напряжением.

Если взять за основу, что из нулевой точки на рисунке а) выходит  U­_A, то эта фаза является первой, на диаграмме б) наглядно стрелками показано, что очередность нарастания напряжения переходит от U­_A  к U­_B, а за ним к  U­_C. Это означает, что фазы чередуются в порядке A, B, C.  Такой порядок чередования считается прямым.

Прямое и обратное чередование фаз

В трехфазной сети порядок чередования фаз может отличаться в зависимости от способов подключения к силовым трансформаторам на подстанциях, от последовательности включения обмоток генератора, из-за несоответствия выводов кабеля и по прочим причинам.

Обратите внимание, цветовая маркировка определяет последовательность  в соответствии их очередностью в алфавите по первым буквам цвета:

• Желтый – первый;
• Зеленый – второй;
• Красный – третий.

На рисунке 2 изображен классический вариант прямой последовательности  A – B – C (где A имеет желтый цвет и является первой, B – зеленый и является второй, а C – красный и является третей) и классический вариант обратной последовательности  C – B – A. Но, помимо них на практике могут встречаться и другие варианты, прямого: B – C – A,    C – A – B, и обратного чередования: A – C – B, B – A – C. Соответственно, в каждом из приведенных примеров чередование фаз будет начинаться с первой.

Зачем нужно учитывать порядок фаз?

Последовательность чередования играет значительную роль в таких ситуациях:

• При параллельном включении в работу – ряд устройств (трансформаторы, генераторы и прочие электрические машины), могут соединяться в параллельную работу для повышения надежности системы или для обеспечения большего резерва мощности. Но, в случае неправильного подключения из-за соединения разноименных фаз произойдет короткое замыкание.
• При подключении трехфазного счетчика – так как его работа основана на совпадении фаз с соответствующими выводами прибора, то при нарушении правильности подключения может произойти сбой и самопроизвольное движение в отсутствии какой-либо нагрузки. Из-за чего такое подключение электросчетчика приведет к необходимости оплаты потребителем киловатт, которые он не расходовал.
• При включении двигателя – следование фаз в сети определяет для электрической машины и направление вращения двигателя. В случае отсутствия правильной фазировки изменится и направление движения элементов, механически соединенных с ротором. Из-за чего может произойти нарушение технологического процесса или возникнуть угроза жизни персонала.

С целью предотвращения негативных последствий от перекоса фаз и других несовпадений, на практике выполняют проверку чередования и устанавливают защиту.

Как выполнить проверку?

Проверка может производиться несколькими способами. Целесообразность выбора того или другого варианта осуществляется в зависимости от параметров электрической сети и задач, которые необходимо решить. Так чередование можно узнать при помощи фазоуказателя, мегаомметра, мультиметра или по расцветке изоляции кабеля. Рассмотрите каждый из вариантов более подробно.

С помощью фазоуказателя

По принципу действия, фазоуказатель можно сравнить с обычным асинхронным двигателем. Рассмотрим в качестве примера наиболее распространенную модель фазоуказателя — ФУ-2 .

Как видите на рисунке 3, у указателя последовательности фаз присутствуют три обмотки, которые подсоединяются к одноименным фазам в сети или устройстве. Между обмотками находится вращающийся ротор Р, который приводит в движение диск фазоуказателя Д.

На практике, после подсоединения к зажимам фазоуказателя соответствующих проводов, работник нажимает кнопку К, которая замыкает цепь обмоток. В зависимости от порядка чередования фаз, диск Д начнет вращаться по часовой или против часовой стрелки.

На самом приборе имеется стрелка, показывающая прямое чередование. Если при нажатии кнопки диск вращается в том же направлении, что и показано стрелкой, то эта трехфазная нагрузка имеет прямое чередование. Если диск начнет крутиться в противоположную от стрелки сторону, то чередование фаз обратное. Следует отметить, что этот прибор не способен определить, какая фаза на каком проводе находится, он может определить лишь порядок их чередования.

С помощью мегаомметра

Как один из способов прозвонки жил широко используется прибор для измерения сопротивления – мегаомметр.

Посмотрите на рисунок 4, для реализации такой схемы, вам понадобится отключить кабель от сети и от потребителя. При этом, с одного конца кабеля фазы поочередно соединяются с землей З, как и металлическая оболочка у бронированных кабелей. С другой стороны присоединяется мегаомметр М, один из зажимов которого заземляется, а второй поочередно подводится к каждой из фаз. На той, где мегаомметр покажет нулевое сопротивление, и будет одним проводом.

На концах одноименного провода устанавливается соответствующая маркировка. Недостатком такого способа прозвонки является большой объем трудозатрат. Так как каждая жила заземляется поочередно, после чего выполняется проверка. При этом на обоих концах кабеля должны устанавливаться ответственные сотрудники. Между ними должна обеспечиваться связь, для согласования действий и предупреждения подачи напряжения на работников.

По расцветке изоляции жил

Если в каком-либо устройстве имеется подключение разноцветными жилами, то фазировку оборудования можно выполнять по цветам. Для определения нахождения одноименных напряжений тех или иных фаз необходимо добраться до каждой жилы кабеля. Если на каждом проводе присутствует изоляция разных цветов, то сравнив их с местом присоединения к трансформатору или распедустройству, можно определить, где какая фаза находится.

Недостатком такого метода следует отметить ложную цветовую маркировку, так как производитель кабеля не всегда обеспечивает  один и тот же цвет для каждой жилы на всей протяженности провода. Поэтому предварительно его все равно рекомендуется прозванивать и маркировать.

При помощи мультиметра

Для этого метода используется обычный мультиметр. Он наиболее актуален в тех ситуациях, когда необходимо включить в параллельную работу два смежных устройства и их шины расположены поблизости.

Необходимо выполнить сравнение фазных напряжений в соседних линиях, на рисунке 5 приведен пример для фаз А и А1. Коммутационная аппаратура при этом должна быть разомкнута.  Перед тем как пользоваться мультиметром, на нем выставляется класс напряжения, для линии, на которой будет производиться замер. Щупы подводятся к выводам фаз, при этом их изоляция должна обеспечивать защиту от напряжения, а на руки надеваются диэлектрические перчатки.

Если при подключении щупов к выводам A — A1 стрелка останется на нулевой отметке, то это значит, что фазы одинаковые. Если стрелка отклонится на величину линейного напряжения, вы меряете разноименные фазы.

Защита от нарушения порядка чередования

Для защиты электрического оборудования от неправильного чередования на практике применяется реле контроля фаз. Это реле настроено на работу двигателя или другого устройства в его прямом включении. Если из-за каких-то неполадок или неправильного подключения чередование нарушается, то трехфазное реле сразу отключит устройство. Его работа основана на анализе трехфазных токов и напряжений и последующем контроле этих параметров.

Подключение может выполняться через трансформаторы тока или напрямую, в зависимости от модели и класса напряжения в сети. Такая защита нашла широкое применение при подключении счетчиков индукционного типа, электрических машин и другого высокоточного оборудования.

Тематическое видео

Понятие о фазировке

Дата публикации: 17 июля 2013.
Категория: Электротехника.

Под фазировкой в широком смысле этого слова подразумевается согласование соединяемых фаз. Сфазированные между собой обмотки правильно соединяются в звезды и треугольники, несфазированные обмотки образуют вместо звезды «елочку» (смотрите статью «Некоторые ошибки при соединениях в звезду, треугольник, зигзаг») и тому подобное.

Но фазировкой самих обмоток далеко не исчерпываются задачи, стоящие при включении в сеть электрооборудования, так как правильно сфазированный аппарат или электрическую машину нужно еще сфазировать с сетью, к которой он или она присоединяется. Задача состоит в том, чтобы не только исключить короткие замыкания при соединении двух источников тока, но и не допустить между ними уравнительных токов, а в отношении электродвигателей – обеспечить необходимое направление вращения.

Итак, в общем случае имеется сеть, фазы которой a, b, c определены и принимаются за исходные (рисунок 1, а). К сети должна присоединяться нагрузка.

Если это лампы, печи и другие электроприемники, не являющиеся источниками или преобразователями тока, то фазировка безразлична. Важно только, чтобы нуль нагрузки не попал ошибочно на фазу (рисунок 1, г), иначе лампы перегорят.

Если нагрузкой являются электродвигатели, то необходимо, чтобы они вращались в определенном направлении. А это достигается вполне определенной последовательностью присоединения электродвигателя к сети. Пусть, например, вращение фаз в сети происходит против часовой стрелки (рисунок 1, а), Если присоединить электродвигатель Д так, как показано на рисунке 1, б, то ток будет достигать максимальных значений в обмотке 2 (которая присоединена к фазе a), затем в обмотке 3 (так как за фазой a следует фаза b) и, наконец, в обмотке 1. Значит, ротор электродвигателя будет вращаться против часовой стрелки.

Если присоединить электродвигатель иначе (рисунок 1, в), так, что ток будет достигать максимального значения сначала в обмотке 3, затем в обмотке 2 и, наконец, в обмотке 1, ротор будет вращаться по часовой стрелке. Чтобы изменить направление вращения электродвигателя, достаточно поменять местами на его зажимах любые две фазы. Действительно, для электродвигателя важно только направление вращения, а оно сохраняется при трех вариантах присоединения, а именно: a, b, c; b, c, a; c, a, b, но изменяется на обратное, если в любом из этих вариантов поменять местами любые две фазы: a, c, b; b, a, c; c, b, a.

Рассмотрим два типичных случая присоединения трансформатора T2 к сети, которая получает питание от трансформатора T1. Трансформаторы имеют равные вторичные напряжения, одинаковые группы соединения (смотрите статью «Группы соединения трансформаторов») и, значит, могут работать параллельно, но еще не сфазированы. Задача состоит в том, чтобы их сфазировать, то есть выводы a₁, b₁ и c₁ трансформатора T2 присоединить соответственно к шинам a, b и c.

На рисунке 1 выводы a₁, b₁ и c₁ обозначены. Но при фазировке неизвестно, в каком порядке они подходят к шинам. Поэтому, прежде чем присоединять трансформатор T2 к шинам, необходимо произвести соответствующие измерения, например с помощью вольтметра ¹.

Рисунок 1. Принципиальные схемы фазировки

1-й случай. Нейтрали трансформаторов соединены (рисунок 1, д).
Вольтметр V включают поочередно между каждым выводом трансформатора a₁, b₁ и c₁ и шинами a, b и c, например в таком порядке, как перечислено в таблице к рисунку. Между разными фазами a₁ – b, a₁ – c, b₁ – a, b₁ – c, c₁ – b, c₁ – a вольтметр показывает напряжение. Между одинаковыми фазами a₁ – a, b₁ – b, c₁ – c напряжения нет. В справедливости этого вывода легко убедиться по векторной диаграмме, приведенной там же.

2-й случай. Нейтрали трансформаторов не соединены. В этом необходимо предварительно убедиться, так как они могут случайно соединяться через землю, если неисправны пробивные предохранители (смотрите статью «Схема соединения «Звезда», рисунок 11).

Перед измерением нужно соединить один из выводов, например a₁ (рисунок 1, е), с одной из шин, например с шиной b. На рисунке показано соединение через сопротивление r, которое всегда полезно включить во избежание короткого замыкания по непредвиденным причинам. Измерение поочередно производится между выводами b₁ и c₁ и шинами a и c согласно таблице и векторной диаграмме. Из нее видно, что фазировка не получилась. Почему? Потому что мы соединили фазу a₁ с шиной b, то есть нефазированные выводы. Ясно, что и другие пары выводов не могли оказаться сфазированными.

Не добившись успеха при соединении вывода a₁ с шиной b, приходится испытать другое соединение (рисунок 1, ж). Оно оказалось удачным: вывод b₁ соединен с шиной b, то есть сфазирован. Поэтому при измерениях между выводами a₁ и шиной a, а также между выводом c₁ и шиной c напряжения нет (смотрите таблицу), что свидетельствует о том, что и они сфазированы.

Видео 1. Процедура фазировки линий трехфазной сети на подстанциях

Некоторые ошибки при фазировке и их предупреждение

Фазировка – дело сложное и весьма разнообразное. Здесь же обратим внимание на две распространенные ошибки: на фазировку с помощью фазоуказателя, чего ни в коем случае делать нельзя; на неправильное отношение к присоединению к шинам генераторов и вторичных обмоток трансформаторов, питающих сеть.

Фазоуказатель указывает только направление вращения фаз и не больше, но как было уже указано, вращение имеет одно и то же направление при нескольких вариантах присоединения, среди которых есть и такое, при котором не исключено соединение разноименных фаз, то есть короткое замыкание.

Рисунок 2 иллюстрирует ошибку при фазировке перед соединением двух секций с разным расположением шин. На 1-й секции шины расположены в порядке a, b, c, на 2-й – c, a, b. Фазоуказатели ФУ показывают, несмотря на это, одно и то же направление вращения. И если на этом основании сделать ошибочное заключение о том, что шины обеих секций сфазированы, и соединить их, как показано на рисунке 2, то произойдет короткое замыкание.

Рисунок 2. Нельзя выполнить фазировку с помощью фазоуказателя

Неправильное присоединение к шинам питающего генератора или вторичной обмотки трансформатора может привести к тому, что последовательность фаз на шинах изменится. В результате такой ошибки все электродвигатели, питающиеся, от шин, пойдут в обратную сторону, в чем легко убедиться по рисунку 3. Сверху на нем показано правильное присоединение генератора Г к шинам, при котором роторы двигателей Д вращаются против часовой стрелки. На нижнем рисунке показана ошибка: при присоединении к шинам генератора левый и средний выводы «перекрещены». Из-за этого порядок следования фаз в обмотках электродвигателей изменился, поэтому их роторы стали вращаться в обратную сторону.

Рисунок 3. При перекрещивании фаз источники электропитания изменяется направление вращения всех присоединенных к нему электродвигателей

¹ Лампами для этой цели пользоваться опасно, так как между несфазированными выводами может получиться двойное линейное напряжение. В сетях 380 / 220 В оно составит 760 В.

Источник: Каминский Е. А., «Звезда, треугольник, зигзаг» – 4-е издание, переработанное – Москва: Энергия, 1977 – 104с.