Инструкционные карты лабораторных и практических работ (стр. 3 )

№ п/п	Наименование технологической операции	Механизмы, инструменты, приспособления, материалы	Описание операции и условий ее выполнения

Инструкционная карта практической работы № 6

Фазировка трансформатора на параллельную работу

Цель работы: Изучить методы фазировки трансформаторов и способы восстановления порядка следования фаз.

Теоретические сведения.

Основные понятия и определения.

  Электрическое оборудование трехфазного тока (синхронные компенсаторы, трансформаторы, линии электропередачи) подлежит обязательной фазировке перед первым включением в сеть, а также после ремонта, при котором мог быть нарушен порядок следования и чередования фаз.

В общем случае фазировка заключается в проверке совпадения по фазе напряжения каждой из трех фаз включаемой электроустановки с соответствующими фазами напряжения сети.

Фаза. Под трехфазной системой напряжений понимают совокупность трех симметричных напряжений, амплитуды которых равны по значению и сдвинуты на один и тот же фазный угол (рис.  а), который называется фазным углом, или фазой. Фазы обозначают прописными буквами А, В, С. Трехфазные системы изображают также вращающимися векторами (рис. 1, б).

На практике под фазой трехфазной системы понимают также отдельный участок трехфазной цепи, по которому проходит один и тот же ток, сдвинутый относительно двух Рис. 1. Графическое изображение  других по фазе. Исходя из этого, фазой

трехфазной системы напряжений  называют обмотку генератора, трансформатора, двигателя, провод трехфазной линии, чтобы подчеркнуть принадлежность их к определенному участку трехфазной цепи. Элементы оборудования, принадлежащие фазе А, окрашивают в желтый цвет, фазы В - в зеленый и фазы С - в красный. В соответствии с этим фазы часто называют желтой,  зеленой и  красной: ж, з, к.

Порядок следования фаз. Трехфазные системы напряжений и тока могут отличаться друг от друга порядком следования фаз. Если фазы следуют друг за другом в порядке А, В, С это так называемый прямой порядок следования фаз. Если фазы следуют друг за другом в порядке А, С, В - это обратный порядок следования фаз.

Чередование фаз. Под чередованием фаз следует понимать очередность, в которой фазы трехфазной цепи (обмотки и выводы электрических машин, провода линий и т. д.) расположены в пространстве, если обход их каждый раз начинать из одного и того же пункта (точки) и производить в одном и том же направлении, например, сверху вниз, по часовой стрелке и т. д. На основании такого определения говорят о чередовании обозначений выводов электрических машин и трансформаторов, расцветке проводов и сборных шин.

Рис. 2. Варианты несовпадения (а, б) и

совпадения (в) фаз двух частей электроустановки

Совпадение фаз. При фазировке трехфазных цепей встречаются различные варианты чередования обозначений вводов на включающем аппарате и подачи на эти вводы напряжения разных фаз. Варианты, при которых не совпадает порядок следования фаз, или порядок чередования фаз электроустановки и сети (рис. 2), при включении выключателя приводят к КЗ.

Совпадение фаз при фазировке означает, что на вводы оборудования, попарно принадлежащие одной фазе, поданы одноименные напряжения, а обозначения (расцветка) его вводов согласованы с обозначением фаз напряжений (рис. 2, в).

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.

Предварительной фазировкой проверяется чередование фаз соединяемых между собой элементов оборудования.

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.

2. Фазировка при вводе в работу производится 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 и косвенные методы фазировки оборудования при вводе в работу. Прямыми методами называют такие, при которых фазировка производится на вводах оборудования, находящегося 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 напряжения установки.

Оперативному персоналу подстанций, как правило, не приходится иметь дело с предварительной фазировкой оборудования.

  Перед включением силовых трансформаторов на параллельную работу с сетью обязательно проводится фазировка включаемого трансформатора.

  Условия параллельной работы трансформаторов:

группы соединений обмоток трансформаторов должны быть одинаковы; равенство коэффициентов трансформации линейных напряжений на холостом ходу; равенство напряжений короткого замыкания.

3. Фазировка трансформаторов прямыми методами.

3.1. Фазировка трансформаторов производится перед их включением на параллельную работу между собой или с сетью. При отсутствии тождественности фаз напряжений включаемых трансформаторов возможно появление значительных уравнительных токов между ними, которые приводят к ограничению мощности или значительной перегрузке трансформаторов, а при несовпадении чередования фаз - к короткому замыканию.

3.2. Фазировка заключается в измерении напряжения между разноименными фазами включаемого трансформатора и сети (или другого, работающего трансформатора) и определении отсутствия напряжения между одноименными фазами. При проведении фазировки должна быть обеспечена электрическая связь между фазируемыми цепями для образования электрически замкнутого контура, необходимого для измерений. В качестве такой связи могут выступать заземленные нейтрали фазируемых трансформаторов, общий нулевой провод или соединение любой пары предполагаемых одноименных фаз с помощью разъединителя или временной перемычки.

3.3. Фазировка производится с помощью вольтметра до 380 В или вольтметра и трансформатора напряжения. Вольтметр должен быть рассчитан двойное фазное напряжение.  При напряжении 2-10 кВ фазировка может производиться с помощью специальных указателей напряжения.

Измерения должны проводиться между всеми одноименными, а также между каждой из них и двумя остальными разноименными фазами (рис. 3). При фазировке трансформаторов с заземленными нейтралями, смотрите рисунок 3,а – измеряют напряжение между выводом а1 и тремя выводами а2, в2, с2, затем между выводом в1 и этими же тремя выводами, и наконец между с1 и всё теми же тремя выводами.

При фазировке трансформаторов без заземленных нейтралей, смотрите рисунок 3,б, последовательно ставят перемычку сначала между выводами а2 – а1 и измеряют напряжение между выводами b2 – b1 и c2 – c1, затем ставят перемычку между выводами b2 – b1 и замеряют напряжение между выводами а2 – а1 и с2 – с1, и наконец ставят перемычку между выводами с2 – с1 и замеряют напряжение между выводами а2 – а1 и b2 – b1.

3.4. Если при измерении оказывается, что между одноименными фазами а1- a2, b1 – b2, с1 – с2, напряжение отсутствует, а между одной одноименной и противоположными разноименными a1 – b2, а1 – с2, b1 – а2, b1 – с2, с1 - а2, с1 – b2 напряжение примерно одинаковое (отличаются не более чем на 10%), то такой трансформатор может быть включен в сеть или на параллельную работу.

Рис. 3. Фазировка силовых трансформаторов. а) - фазировка на низком напряжении. Образование замкнутого контура через заземление; б) – фазировка на низком напряжении. Образование замкнутого контура перемычкой.

Приведенные условия являются необходимыми и достаточными. Если при производстве замеров напряжения между фазами отличаются от выше отмеченных, то в каждом отдельном случае необходимо построить векторные диаграммы фазируемых напряжений и определить условия, при которых возможна параллельная работа трансформаторов.

3.5. На рис. 4. представлены векторные диаграммы для нормального случая фазировки трансформаторов, а на рис. 5. - векторные диаграммы для некоторых ненормальных случаев фазировки.

3.6. На рис. 5,а трансформаторы соединены по схеме Y/Y, нейтрали заземлены; при измерении нулевых показаний нет; измеренное напряжение между одноименными фазами равно 2•Eф, а между разноименными - Еф. Включение возможно, но для этого требуется поменять начала и концы всех обмоток фазируемого трансформатора.

3.7. На рис. 5,б, в, г трансформаторы соединены по схеме Д/Д; нейтрали незаземлены; нулевых измерений нет; при измерении одно напряжение равно Ел, а второе - 2•Ел. В этом случае перемычкой соединяются такие разноименные фазы, между которыми показания были равны Eл и после этого вновь повторяется фазировка. В данном случае оказались перепутаны между собой фазы а2 и с2 (рис. 5,б) или а2 и b2 рис. 5,в). Рис. 5, г относится к случаю восстановления перепутанных фаз.

3.8. На рис. 5,д, е, ж показаний с нулевыми значениями нет или имеется только одно, а другие измерения дают значения √3Ел, или 2Ел, при различных соединениях а2 с с1, рис. 5,д, а2 с b1 рис. 2.22,е, и а2 и а1 рис. 5,ж.

  Из этих рисунков видно, что имеет место случай сдвига одноименных фаз на б0о т. е. несоответствие групп. В этом случае необходимо поменять местами фазы как со стороны питания фазируемого трансформатора так и с низкой стороны, например А с В и а с Ь, что должно дать обратный сдвиг на 60 и обеспечить соответствие групп. Фазировку после этого необходимо повторить.