Что такое фазировка трансформатора

Рис. 1 Фазировка трансформаторов напряжения с выведенной нулевой точкой.

Предварительно необходимо определить несимметрию напряжения на вторичных обмотках трансформаторов.

Фазировка вольтметром допускается только при коэфициенте небаланса, не превышающем 10 %. Кроме того, перед фазировкой необходимо измерить сопротивление изоляции вторичных обмоток относительно корпуса.

Если у трансформаторов есть заземленные нулевые выводы или выведенные зажимы нулевых точек, соединяемые временной перемычкой Е, то собственно фазировка заключается в отыскании выводов, между которыми разность напряжений равна нулю.

Фазировку начинают с того, что произвольно выбранный вывод одного из трансформаторов обозначают как а₁ и, подключив к нему щуп вольтметра, рассчитанного на измерение двойного фазного напряжения, вторым щупом отыскивают вывод другого трансформатора, относительно которого напряжение равно нулю.

Найденный вывод обозначают а₂ и повторяют указанные действия для другого вывода первого трансформатора, обозначив его b ₁ . Найдя вывод b ₂ , повторяют фазировку для вывода с₁.

Выводы а₁и а_2, b ₁ и Ь_2, c ₁ и с₂ соединяют при включении трансформаторов на параллельную работу.

Если ни в одном из вариантов подключения вольтметра относительно вывода a ₁ напряжение не было равно нулю, то данные трансформаторы относятся к разным группам соединения обмоток и их нельзя включить на параллельную работу без специальных проверок.

Данным способом мы получили сведения о соединении вторичных выводов трансформаторов и нашли одноименные фазы, однако порядок чередования фаз остался неизвестным.

Для определения одноименности фаз вторичной и первичной обмоток трансформатора отключают одну из фаз первичной обмотки от сети, оставляя подключенными две другие.

Затем вольметром или фазоуказателем (пробником) проверяют наличие напряжения на выводах вторичной обмотки. Вывод, напряжение на котором отсутствует или близко к нулю, будет одноименным с отключенной фазой первичной обмотки.

Аналогично находят и два других вывода. Порядок чередования фаз в этом случае специально находить не нужно, так как маркировка выводов трансформаторов известна. Использование фазоуказателя для фазировки описано в соответствующей статье.

Мегаомметр, омметр или пробник применяют для фазировки линий связи.

Одноименность начальных и конечных точек кабелей, шинопроводов, проводов определяют прозвонкой.

1. Захаров О.Г. Настройка судового электрооборудования. Л.: Судостроение, 1980.

2. Филатов А.. Фазировка электрического оборудования. М.: Энергия, 1977.

3. Захаров О.Г., Юха И.Д. Приборя для определения порядка чередования фаз.//Вопросы судостроения, серия «Промышленная энергетика», 1984, вып. 14, С.56.

Что такое чередование фаз и как его проверить?

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.

Рис. 1. Напряжение в трехфазной сети

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.

Рисунок 2: Прямая и обратная последовательность

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 .

Рисунок 3: Принципиальная схема работы 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.

Рис. 4: Прозвонка кабеля мегаомметром

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.

Рис. 5: фазировка мультиметром

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.

Что такое фазировка трансформаторов

Фазировка — согласование электрических фаз между собой по полярности и направлению чередования при подключении. Правильно сфазированные обмотки соединяются в звезду и треугольник. (См. Схемы электрических соединений нейтралей электрических машин). Под фазировкой, в обычном смысле слова, понимают подключение трёх-фазного источника питания к трёх-фазному потребителю, где принципиально важно соблюдение чередования фаз. Например, при неправильном подключении трёх-фазных электродвигателей, они начинают вращение в обратную сторону, что приводит к нарушению технологического цикла, в котором используются эти электродвигатели в качестве приводов.

Фазировка электроаппарата (машины)

Фазировкой электроаппарата или электрической машины называют правильное соединение обмоток трёх-фазного электроаппарата между собой для обеспечения правильного функционала. Так, например, фазировкой системы освещения называют правильно сфазированное подключение осветительных приборов к трёх-фазной осветительной сети для обеспечения симметрии нагрузки, работы осветительного прибора на нужном уровне напряжения и т.д.

При сборе схемы подключения трёх-фазного генератора неправильная фазировка его обмоток между собой приведёт к тому, что токи между обмотками будут достигать значений близких к значениям токов короткого замыкания. Трехфазный генератор состоит из трёх разных обмоток, сдвинутых относительно друг друга на угол 120 градусов. Соответственно, для совместной работы их нужно сфазировать.

При подключении таких потребителей к трёхфазной сети, как ламп, электрических печей и другой активной нагрузки фазировка не важна. Однако, при подключении к трехфазной сети групп таких электроприборов следует выполнить некоторые мероприятия, которые можно отнести к фазировке. Так, при подключении линии освещения к трёхфазному источнику питания (трансформатору 10/0.4кВ, например) важно распределить нагрузку по фазам равномерно, иначе получится так называемый перекос мощности, который негативно сказывается на сети в целом, важно так же подключить осветительный прибор на фазное напряжение, так как при подключении их на линейное напряжение они попросту выйдут из строя.

Выполнение работ по фазировке трансформаторов

После опробования трансформатора на холостом ходу проводится его фазировка, которая заключается в проверке чередования фаз трансформатора и их соответствия фазам питающей сети. При удовлетворительных результатах пробного включения трансформатор может быть включен под нагрузку и сдан в эксплуатацию.

Фазировку проводят перед включением трансформаторов на параллельную работу после монтажа или проведенного ремонта, проверяют допустимость параллельной работы как самих трансформаторов, так и трансформаторов с энергосистемой.

При фазировке поочередно производят измерение напряжений между фазой подключаемого трансформатора и тремя фазами сети в целях отыскания совпадающих фаз, между которыми напряжение должно быть равно нулю. Для снижения опасности измерение обычно производят на стороне низкого напряжения (НН).

Для фазировки при вводе в работу используют два метода:

· при прямом методе фазировку производят непосредственно на находящейся под рабочим напряжением ошиновке трансформатора или на не связанных с этой ошиновкой аппаратах, оборудовании;

· при косвенном методе используют трансформаторы напряжения, присоединенные к фазируемым частям электроустановки, и фазировку производят во вторичных цепях трансформаторов напряжения. Этот метод менее опасен, но более трудоемок.

Фазировка считается законченной в случае совпадения всех трех фаз (нулевые показания вольтметра).

Условия параллельной работы трансформаторов:

· 1 — группы соединений обмоток трансформаторов должны быть одинаковы;

· 2— равенство коэффициентов трансформации линейных напряжений на холостом ходу;

· 3— равенство напряжений короткого замыкания.

Фазировка трансформаторов — это проверка совпадения фаз вторичных напряжений у двух трансформаторов, включаемых на параллельную работу. При фазировке трансформаторов с заземленными нейтралями (рис. 3.23а) измеряют напряжение между выводом а1 и тремя выводами а2, b2, с2, затем между выводом b1 и этими же тремя выводами и, наконец, между с1 и теми же тремя вы­

При фазировке трансформаторов без заземленных нейтралей (рис. 3.23б) 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. Для параллельной работы трансформаторов соединяются те выводы, между которыми нет напряжения.

Рис. 1 Схемы фазировки трансформаторов для включения их на параллельную работу

Выполнение работ по монтажу токоведущих шин

Шины распределительных устройств (РУ) выполняются гибкими и жесткими. В качестве проводникового материала используется, как правило, алюминий. Гибкие шины представляют собой сталеалюминиевые провода, подвешиваемые к опорным конструкциям (порталам) с помощью гирлянд подвесных изоляторов.

Жесткие шины прокладываются по опорным изоляторам, устанавливаемым на различных конструкциях (рис. 5.1,а). Шина 1 закрепляется в шинодержателе, состоящем из планок 2 и 5 и стяжных шпилек 6. Нижняя планка 2 крепится к опорному изолятору 3 винтом 4. Для выполнения такого крепления в верхней части изолятора при его изготовлении армируется металлическая втулка с внутренней резьбой.

Шинодержатели при переменном токе более 600 А не должны создавать замкнутого магнитного контура вокруг шины. Для этого одна из накладок или один из стяжных болтов должны быть выполнены из немагнитного материала.

К оборудованию РУ шины крепятся с помощью аппаратных зажимов. На рис. 5.1, б показано болтовое крепление гибкой шины 1 с опрессованным наконечником 2 к аппаратному зажиму 3.

Рис. 5.1. Крепление и соединение шин

При монтаже жестких шин часто возникает необходимость их изгиба. Для наиболее распространенных плоских шин прямоугольного сечения радиус изгиба шины на плоскость должен быть не менее двойной толщины шины, при изгибе на ребро – не менее двойной ширины шины. При изгибе шины в штопор длина изгибаемой части должна быть не менее 2,5-кратной ширины шины.

Жесткие шины соединяют между собой сваркой или болтовым контактным соединением. Сварные соединения, выполняются, как правило, полуавтоматической сваркой на постоянном токе в среде аргона.

При монтаже болтовых соединений (рис. 5.1,в) в соединяемых шинах с помощью шаблона размечаются, а затем сверлятся отверстия. Диаметр отверстий должен быть больше диаметра болтов на 1…2 мм. Контактные поверхности обрабатываются на специальных станках или напильником и покрываются слоем нейтральной смазки.

При затяжке болтовых соединений шин применяются средства стабилизации давления, например тарельчатые пружины (шайбы). Затяжка болтовых соединений осуществляется в два приема:

затяжка до полного сжатия тарельчатой пружины;

ослабление затяжки приблизительно на четверть оборота.

Гибкие шины не должны иметь перекруток, расплеток, лопнувших проволок. Стрелы провеса не должны отличаться от проектных более чем на ± 5%. Соединения между смежными аппаратами должны быть выполнены одним отрезком шины (без разрезания). Присоединение ответвлений в шинном пролете должно быть выполнено без разрезания гибкой шины.

Фазировка электроаппарата (машины) с сетью

Фазировкой самих обмоток электрических машин (фазировка выводов генератора, трансформатора и т.д.) далеко не исчерпываются задачи, стоящие при включении в сеть электрооборудования, так как правильно сфазированный сам аппарат или электрическую машину нужно еще сфазировать с сетью, к которой он или она присоединяется. Задача фазировки состоит в том, что нужно 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.

Для того 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 (a-a, b-b, c-c; a-b, b-c, c-a; a-c, b-a, c-b), но изменяется на обратное, если в любом из этих вариантов поменять местами любые две фазы.

Трансформаторы могут иметь равные вторичные напряжения, одинаковые группы соединения обмоток и, значит, могут работать параллельно, но они могут быть не сфазированы. Задача фазировки трансформаторов на параллельную работу состоит в том, чтобы их сфазировать их вывода «а» с «a», «b» c «b» и «с» c «c», иначе возникнет уравнительные ток, равный или близкий к току короткого замыкания.

Методы и порядок выполнения фазировки

Различают прямые и косвенные методы фазировки оборудования при вводе его в работу.

называются такие методы фазировки, при которых она производится на вводах оборудования, находящегося непосредственно под рабочим напряжением. Такие методы широко применяют в установках напряжением до 110 кВ.

называются такие методы фазировки, при которых она производится не на рабочем напряжении установки, а на вторичном напряжении ТН, присоединенных к фазируемым частям установки. Такие методы фазировки менее наглядны, чем прямые, но их применение не ограничивается классом напряжения установки.

Из прямых методов фазировки наибольший практический интерес представляют методы фазировки трансформаторов и ЛЭП.

На практике широко применяется прямой метод фазировки трансформатора с обмотками НН до 380 В без установки перемычки между зажимами.

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

Фазировку производят вольтметром со стороны обмотки НН, который должен быть рассчитан на двойное фазное напряжение, поскольку возможно появление такого напряжения между зажимами фазируемых трансформаторов.

Перед началом фазировки следует проверить:

заземлены ли или присоединены к общему нулевому проводу нулевые точки вторичных обмоток;

симметричность напряжений трансформаторов;

если значения измеренных напряжений значительно отличаются друг от друга, проверяется положение переключателей ответвлений обоих трансформаторов. Переключением ответвлений уменьшают разницу напряжений до допустимого значения 10 %.

Сущность фазировки заключается в отыскании выводов, между которыми разность напряжений близка к нулю. Для этого провод от вольтметра присоединяют к одному выводу первого трансформатора, а другим выводом поочередно касаются трех выводов второго трансформатора. Дальнейшие действия зависят от полученных результатов. Если при одном измерении, например, между выводами а1 — а2 показание вольтметра будет близким к нулю, то эти выводы отмечают и вольтметр присоединяют ко второму выводу, например, b1 первого трансформатора и измеряют напряжение между выводами b1 — b2; b1 — c2. Если одно из показаний вольтметра, например, между выводами b1 — b2 опять окажется близким к нулю, то фазировка закончена. Необходимости в измерении напряжения между выводами с1 — с2 нет, поскольку при двух предыдущих нулевых показаниях вольтметра напряжение между третьей парой фаз должно быть также близким к нулю.

Если после измерения напряжений а1 — а2; а1 — b2; а1 — с2; b1 — a2; b1 — b2; b1 — c2 ни одно из показаний вольтметра не было близким к нулю, то фазируемые трансформаторы принадлежат к разным группам соединений и их включение на параллельную работу недопустимо.

При фазировке КЛ и ВЛ 6-10 кВ пользуются индикаторами. На рис. 9.1 показана последовательность операций при фазировке линий 10 кВ индикатором типа УВНФ.

Для проверки исправности индикатора щупом трубки, содержащей резистор, касаются заземления, а щуп другой трубки подносят к одному из зажимов аппарата, находящегося под напряжением (рис. 9.1, а);

при этом должна загореться неоновая лампа. Затем щупами обеих трубок касаются одной токопроводящей части (рис. 9.1,
б
). При этом лампа индикатора гореть не должна. Проверяется напряжение на всех шести выводах коммутационного аппарата (рис. 9.1,
в).
Такая проверка производится для того, чтобы исключить ошибку при фазировке линии, имеющей обрыв. Абсолютные значения напряжения между фазой и землей роли не играют, так как при фазировке присоединение индикатора будет производиться или на линейное напряжение (несовпадение фаз), или на малую разность напряжений между одноименными фазами (совпадение фаз). Поэтому о наличии напряжения на каждой фазе судят 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 — поочередно трех выводов со стороны фазируемой линии (рис. 9.1, г).

В двух случаях касаний (С — A1 и С — В1) лампа ярко загорается, а в третьем (С — С1) гореть не будет, что укажет на одноименность фаз.

После определения первой пары одноименных выводов щупами поочередно касаются других пар, например, А — A1 и А — В1. Отсутствие свечения лампы индикатора в одном касании укажет на одноименность следующей пары выводов. Совпадение фаз третьей пары выводов В — В1 проверяют лишь для контроля — фазы должны совпасть.

Одноименные фазы соединяют на параллельную работу. Если одноименные пары у разъединителей или выключателей не находятся друг против друга, установка отключается и шины пересоединяются в том порядке, который необходим для совпадения фаз.

Прежде чем приступить к фазировке, следует убедиться в выполнении требований безопасности по подготовке рабочего места и соблюдать специальные требования по работе с измерительными штангами на оборудовании, находящемся под напряжением.

Работы с индикатором напряжения необходимо производить только в диэлектрических перчатках. При фазировке нельзя приближать соединительный провод к заземленным частям. Фазировку нельзя производить во время дождя, снегопада и при тумане, так как изолирующие части индикатора напряжения могут увлажниться и будут перекрыты.

Косвенным методом обычно фазируют трансформаторы и линии всех классов напряжения, чаще всего при двойной системе шин.

В РУ, где обе системы шин находятся в работе, для выполнения фазировки освобождают одну систему шин, выводя ее в резерв.

При включенном шиносоединительном выключателе вольтметром проверяют совпадение фаз вторичных напряжений ТН рабочей и резервной систем шин. Затем отключают шиносоединительный выключатель и снимают с его привода оперативный ток. На резервную систему шин включают цепь, для которой следует произвести фазировку. По фазируемой цепи с противоположного конца подают напряжение и производят фазировку на выводах вторичных цепей ТН рабочей и резервной систем шин.

Для трехобмоточных трансформаторов фазировку выполняют в два приема: со стороны обмотки НН и со стороны СН.

Сначала трансформатор включают на резервную систему шин НН и подают на него напряжение со стороны ВН. Фазировку выполняют на зажимах ТН, 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 считается сфазированным и его включают в работу.

При фазировке шинных трансформаторов необходимо учитывать схему заземления вторичных обмоток ТН, так как заземленной может быть как нейтраль, так и одна фаза.

В первом случае для фазировки можно применять вольтметр со шкалой на двойное фазное напряжение, во втором — на двойное линейное напряжение. Кроме того, фазировку ТН, у которых заземлена фаза вторичных обмоток, выполняют при помощи фазоуказателя, что допустимо, так как фазы фазируемых напряжений жестко соединены и требуется установить лишь совпадение напряжения одноименных фаз, а также любой другой фазы. Если они не совпадают, диск фазоуказателя при подаче на его выводы напряжения от первого ТН будет вращаться в одном направлении, а при подаче напряжения от второго ТН — в другом.

На практике имеют место случаи, когда фазируемые электроустановки имеют разные порядки следования фаз.

Например, необходимо провести фазировку и включить на параллельную работу две электроустановки, в одной из которых прямой, а в другой — обратный порядок следования фаз. Их соединяет ЛЭП. Для включения двух электроустановок на параллельную работу необходимо, чтобы одна из них по отношению к другой имела один и тот же порядок следования фаз — только в этом случае возможна их синхронизация.

Для того чтобы порядки следования фаз электроустановок совпали, то есть чтобы обратный порядок следования фаз одной электроустановки по отношению к другой стал прямым, на ЛЭП изменяют порядок чередования фаз. Это может быть осуществлено перемещением на линии проводов фаз на одной опоре, то есть изменением их чередования в пространстве.

Таким образом, изменением порядка чередования фаз на линии изменяется порядок следования фаз векторов напряжений одной электроустановки по отношению к другой, хотя абсолютные порядки следования фаз векторов напряжений электроустановок остаются прежними. В этом заключается взаимозависимость понятий порядка следования и чередования фаз.

Выполнение работ по фазировке трансформаторов

Фазировка — согласование электрических фаз между собой по полярности и направлению чередования при подключении. Правильно сфазированные обмотки соединяются в звезду и треугольник. (См. Схемы электрических соединений нейтралей электрических машин). Под фазировкой, в обычном смысле слова, понимают подключение трёх-фазного источника питания к трёх-фазному потребителю, где принципиально важно соблюдение чередования фаз. Например, при неправильном подключении трёх-фазных электродвигателей, они начинают вращение в обратную сторону, что приводит к нарушению технологического цикла, в котором используются эти электродвигатели в качестве приводов.

Фазировка электроаппарата (машины)

Фазировкой электроаппарата или электрической машины называют правильное соединение обмоток трёх-фазного электроаппарата между собой для обеспечения правильного функционала. Так, например, фазировкой системы освещения называют правильно сфазированное подключение осветительных приборов к трёх-фазной осветительной сети для обеспечения симметрии нагрузки, работы осветительного прибора на нужном уровне напряжения и т.д.

При сборе схемы подключения трёх-фазного генератора неправильная фазировка его обмоток между собой приведёт к тому, что токи между обмотками будут достигать значений близких к значениям токов короткого замыкания. Трехфазный генератор состоит из трёх разных обмоток, сдвинутых относительно друг друга на угол 120 градусов. Соответственно, для совместной работы их нужно сфазировать.

При подключении таких потребителей к трёхфазной сети, как ламп, электрических печей и другой активной нагрузки фазировка не важна. Однако, при подключении к трехфазной сети групп таких электроприборов следует выполнить некоторые мероприятия, которые можно отнести к фазировке. Так, при подключении линии освещения к трёхфазному источнику питания (трансформатору 10/0.4кВ, например) важно распределить нагрузку по фазам равномерно, иначе получится так называемый перекос мощности, который негативно сказывается на сети в целом, важно так же подключить осветительный прибор на фазное напряжение, так как при подключении их на линейное напряжение они попросту выйдут из строя.

Фазировка сетевых трансформаторов 220V

Только убедившись в правильности фазировки, можно включать трансформаторы на параллельную работу.

В противном случае возможно возникновение больших уравнительных токов, а при обратном чередовании фаз — короткого замыкания.

Сравниваемые напряжения должны быть одинаковы по значению (отклонение не более 10%) и симметричны.

На электрических схемах принято отмечать жирной точной начало намотки отдельных катушек трансформатора, если это необходимо. Но, выводы катушек реального трансформатора могут не иметь вообще никакой маркировки.

При прозвонке неизвестного трансформатора, может понадобиться определить начало намотки некоторых катушек. Например, если две отдельные части первичной обмотки включить навстречу друг другу, то они просто могут выйти из строя.

На картинке изображён трансформатор, у которого первичная обмотка состоит из двух частей и эти части подключены в противофазе, что недопустимо (!).

Для фазировки обмоток трансформатора можно использовать стрелочный вольтметр постоянного тока и батарейку (химический элемент питания) включённые по приведённой схеме.

схема фазировки обмоток

Диапазон измеряемого напряжения вольтметра нужно подобрать так, чтобы было хорошо заметно движение стрелки. Начинать лучше с большего диапазона.

Если при замыкании выключателя, стрелка вольтметра отклонилась в прямом направлении, то за начало фазируемых обмоток трансформатора нужно принять «+» (плюс) батареи и «+» вольтметра.

Если стрелка отклонилась в обратном направлении, обмотки подключены в противофазе относительно «+» батареи и «+» вольтметра.

Нужно иметь в виду, что при замыкании выключателя, стрелка вольтметра будет отклоняться в одну сторону, а при размыкании в противоположную, из-за возникшей ЭДС самоиндукции. Ориентироваться нужно по отклонению стрелки именно в момент включения выключателя.

При подключении катушек витых стержневых или штампованных стержневых трансформаторов, у которых два симметрично расположенных каркаса, нужно иметь в виду, что силовые магнитные линии выходят из одного каркаса, но входят в другой.

На картинке изображён трансформатор, у которого первичная обмотка состоит из двух симметричных катушек с выводами 1, 2 и 1’, 2’. Катушки расположены на двух симметрично расположенных друг относительно друга каркасах. правильная фазировка первичной обмотки трансформатора

Например, чтобы соединить катушки такого трансформатора последовательно, нужно соединить выводы 2 и 2’, а сеть подключить к выводам 1, 1’.

Видео: Фазировка трансформаторов

Методы фазировки трансформаторов. Как правильно фазировать обмотки. Теория и практика.

Фазировка электроаппарата (машины) с сетью

Фазировкой самих обмоток электрических машин (фазировка выводов генератора, трансформатора и т.д.) далеко не исчерпываются задачи, стоящие при включении в сеть электрооборудования, так как правильно сфазированный сам аппарат или электрическую машину нужно еще сфазировать с сетью, к которой он или она присоединяется. Задача фазировки состоит в том, что нужно 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.

Для того 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 (a-a, b-b, c-c; a-b, b-c, c-a; a-c, b-a, c-b), но изменяется на обратное, если в любом из этих вариантов поменять местами любые две фазы.

Трансформаторы могут иметь равные вторичные напряжения, одинаковые группы соединения обмоток и, значит, могут работать параллельно, но они могут быть не сфазированы. Задача фазировки трансформаторов на параллельную работу состоит в том, чтобы их сфазировать их вывода «а» с «a», «b» c «b» и «с» c «c», иначе возникнет уравнительные ток, равный или близкий к току короткого замыкания.

Фазировка трансформаторов при параллельной работе

Проверка сводится к отысканию пар выводов, напряжение между которыми равно нулю. На обмотках до 0,4 кВ проверка производится вольтметром, до 10 кВ — указателями напряжения, свыше 10 кВ — с помощью измерительных трансформаторов напряжения.

Важно!

Приборы для фазировки трансформаторов с заземленными нейтралями должны быть рассчитаны на двойное линейное напряжение.

На напряжении до 10 кВ используются два указателя напряжения, в один из которых вместо конденсатора и неоновой лампы встроены резисторы сопротивлением 3—4 МОм при напряжении до 6 кВ и 5—7 МОм — при 10 кВ. Зажимы указателей соединяют гибким проводом с усиленной изоляцией.

Условия параллельной работы трансформаторов:

1. – группы соединений обмоток трансформаторов должны быть одинаковы;

2. – равенство коэффициентов трансформации линейных напряжений на холостом ходу;

3. – равенство напряжений короткого замыкания. Фазировка трансформаторов это проверка совпадения фаз вторичных напряжений у двух трансформаторов, включаемых на параллельную работу.

Как выполняется фазировка трансформаторов

Как правило фазировка выполняется на низшем напряжении трансформаторов.

На обмотках напряжением до 1000 В фазировка проводится вольтметром на соответствующее напряжение.

Для получения замкнутого электрического контура при выполнении измерений, фазируемые обмотки следует предварительно соединить в одной точке, у обмоток с заземленной нейтралью такой точкой является соединение нейтралей через землю.

У обмоток с изолированной нейтралью перефазировкой соединяют любые два вывода фазируемых обмоток.

При фазировке трансформаторов с заземленными нейтралями, смотрите рисунок 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.

Схема фазировки трансформатора

Схема фазировки трансформаторов для включения их на параллельную работу
При фазировке трансформаторов без заземленных нейтралей, смотрите рисунок 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.

Для параллельной работы трансформаторов соединяются те выводы между которыми нет напряжения.

Фазировка силовых трансформаторов (Т1 и Т2) на напряжении выше 1 кВ с помощью трансформаторов напряжения (TV1 и ТV2), шинносоединительный выключатель Q отключен. На параллельную работу включаются трансформаторы с одинаковыми группами соединения. В ряде случаев одна группа может быть приведена к другой путем простых пересоединений.

Так, возможность параллельной работы групп 0, 4, 8; 6, 10, 2; 11,3, 7; 5, 9, 1, разнящихся на 4 часа (120 электрических градусов), обеспечивается круговой перестановкой фаз.

Трансформаторы групп 0,4 и 8 могут работать параллельно с трансформаторами групп 6, 10 и 2 (сдвиг на 180 град. эл.), если поменять местами начало и конец первичной или вторичной обмотки одного из трансформаторов.

Параллельную работу некоторых нечетных групп можно обеспечить, перекрестив две фазы на высшем и низшем напряжении. В то же время практически невозможно осуществить параллельную работу трансформаторов четных и нечетных групп.

Векторные диаграммы напряжений при фазировке трансформаторов с заземленными нейтралями

Проверка фазировки

Проверку фазировки проводят:

• Индикатором напряжения. При совпадении фаз одного напряжения, например А-А, потенциал между сфазированными фазами будет близок к нулю.
• Вольт-ампер-фазометром. ВАФ (Вольт-ампер-фазометр) показывает угол в градусах между фазами. Соответственно, по векторной диаграмме можно определить совпадающие фазы.
• Фазоуказателем. Фазоуказатель показывает направление вращения векторов трёхфазной системы. Применяется при фазировке электродвигателей. Фазоуказатель не показывает соответствие фаз.

Условия параллельной работы трансформаторов

При параллельной работе двухобмоточных трансформаторов нагрузка между ними будет распределяться пропорционально их номинальной мощности лишь при следующих условиях: Номинальные напряжения первичных и вторичных обмоток трансформаторов должны быть соответственно равны. Напряжения короткого замыкания должны быть равны. Группы соединений обмоток трансформаторов должны быть тождественны, т. е. параллельно работающие трансформаторы должны принадлежать к одной группе. Кроме того, согласно ГОСТ отношение наибольшей номинальной мощности к наименьшей не должно превышать 3:1. Суммарная нагрузка параллельно включенных трансформаторов согласно ГОСТ должна быть такова, чтобы ни один из трансформаторов не был нагружен более его нагрузочной способности. ГОСТ допускает параллельную работу трансформаторов и при неполном равенстве номинальных напряжений и напряжений короткого замыкания при условии, чтобы ни один из параллельно включенных трансформаторов не был нагружен более его нагрузочной способности. Согласно новому ГОСТ, имеются следующие три указания, относящиеся к параллельной работе трансформаторов: Допускается параллельная работа двухобмоточных трансформаторов и трехобмоточных трансформаторов между собой на всех трех обмотках, а также двухобмоточных с трехобмоточными, если предварительным расчетом установлено, что пи одна из обмоток параллельно соединенных трансформаторов не нагружается выше ее нагрузочной способности на тех ответвлениях и в тех режимах, в которых предусматривается параллельная работа. Параллельная работа трансформаторов с отношением номинальных мощностей больше чем 3 не рекомендуется. При параллельной работе трансформаторов с РПН (РПН— регулирование напряжения путем переключения ответвлений обмотки трансформатора под нагрузкой), имеющих дистанционное ручное или автоматическое управление, их приводы должны обеспечивать при подаче команды на переключение практически одновременное окончание процесса переключения с одного ответвления па другое для всех параллельно работающих трансформаторов. Трансформаторы с РПН мощностью ниже 1 000 кВА не предназначены для параллельной работы.

Фазировка трансформаторная проводится для правильного включения их на работу в параллель.

Для работы в параллели нескольких трансформаторов нужны условия:

1. – групповое соединение обмоток трансформаторов включаемых в параллель обязано быть одинаковым;

2. –должно соблюдаться коэффициентное равенство трансформаций в линейных напряжениях при холостом ходу;

3. –обязательное равенство напряжения короткого замыкания.

Что же такое фазировка трансформатора это обследование совпадения фаз при вторичных напряжениях у 2 трансформаторов, подключаемых на параллельную работу.

Как выполняют фазировку трансформатора

Почти всегда фазировка воплощается в действие на минимальных напряжениях трансформаторов. На катушках обмоток с максимальным напряжением до 1000 вольт фазировку проводят специальным прибором (вольтметром) на соответственное напряжение. Для приобретения замкнутого электромагнитных контуров при проведении измерений, фазируемых обмоток надлежит, соблюдая предварительность объединить в единой точке, у обмоток с заземленной общей точкой подобной точкой выражается совмещение общих точек сквозь землю.

Для трансформаторов с изолированной общей точкой обмоток многофазных аппаратов перефазировкой объединяют произвольные два выхода обмоток, на которых проводится фазирование.

При фазировке трансформаторов с заземленными общими точками, предложены на рисунке а – измеряются напряжения между тремя выводами (а2, в2, с2) и выводом (а1) потом в промежуток с выводом (в1) и указанными выше тремя выводами, и последнее между точкой (с1) и всё теми же принятыми выше тремя выводами.

Схема фазировок трансформаторов для подключения их в параллельную работу

В случае фазировки трансформаторов без заземленной общей точки, рассмотрите рисунок б, ставят перемычку, соблюдая последовательность, в первую очередь в промежуток между выводами (а2 – а1) и вольтметром производят замеры напряжений между выводами каждой из пар(b2 – b1), (c2 – c1), следующим этапом перемычку устанавливают в промежуток выводов (b2 – b1) и производят замеры напряжений между (а2 – а1и с2 – с1), и в последнюю очередь устанавливаю перемычку соединяющую точки (с2 – с1) и опять производят замеры напряжений между (а2 – а1), (b2 – b1). Все замеры фиксируются в журнале для последующего анализа. Для включения трансформаторов в параллель соединяют те выводы, между которыми отсутствует напряжение.

Мы ремонтируем трансформаторы, выполняем техническое обслуживание — звоните!

Виды испытаний трансформаторов

• проверка состояния силикагеля
• снятие круговой диаграммы
• замеры сопротивления обмоток
• проверка характеристик изоляции (сопротивление, емкость и тангенс диэлектрических потерь)
• проверка вводов
• испытание повышенным напряжением
• испытание включением на номинальное напряжение
• проверка системы охлаждения
• гидравлические испытания бака радиатора
• испытание встроенных трансформаторов тока
• проверка правильности соединений и полярности выводов
• измерение тока холостого хода и потерь на холостом ходу
• испытание трансформаторного масла
• проверка коэффициента трансформации
• фазировка трансформатора

В испытания сухих трансформаторов не включают проверки, которые связаны с гидравлической системой. Перед началом испытаний необходимо провести внешний осмотр всех элементов трансформатора, в том числе и проверку наличия пломб у пробки для отбора масла и на кранах, проверку уровня масла и наличия заземления.

Перед включением трансформаторы прогреваются или сушатся в случае увлажнения изоляции или масла, а также в случае длительного нахождения трансформатора на воздухе и несоответствия характеристик изоляции установленным нормам. Условия включения сухих трансформаторов прописаны в документации производителя. Характеристики изоляции измеряют не ранее чем через 12 часов после окончания заливки масла, при температуре не ниже 10 градусов.

Сопротивление изоляции обмоток трансформаторов измеряют мегаомметром с рабочим напряжением 2500 В. Перед началом замеров все обмотки необходимо заземлить. Тангенс угла диэлектрических потерь обмоток измеряют мостом переменного тока. При этом напряжением не должно превышать 2/3 испытательного напряжения для залитых маслом трансформаторов, и не превышать 220 В – для трансформаторов без масла. Электроиспытания трансформаторов включают в себя замеры емкости для определения влажности обмоток. Емкость увлажненной изоляции с увеличением частоты меняется сильнее, чем при сухой изоляции. Измерения проводят на частоте 50 Гц и 2 Гц. Кроме этого влажность можно проверить по коэффициенту абсорбции, который представляет собой отношение значения сопротивления изоляции после 1 часа замеров к значению сопротивления после 0,25 часа измерения.

Высоковольтные испытания трансформаторов с использованием повышенного напряжения промышленной частоты проводят для каждой обмотки. Все оставшиеся выводы заземляют. Испытание изоляции маслонаполненных трансформаторов повышенным напряжением не обязательно. Испытательное напряжение плавно поднимают до норматива, выдерживают в течение 1 минуты и плавно снижают.

На наличие скрытых дефектов силовых трансформаторы проверяют с помощью замеров сопротивления обмоток постоянному току. Замеры выполняют амперметром, вольтметром или мостовым методом. Такие замеры также выполняются для всех ответвлений обмоток всех фаз.

Правильность соединения обмоток трансформаторов определяют при помощи коэффициента трансформации, который определяют с помощью двух вольтметров.

Группу соединений обмоток трансформатора проверяют методом постоянного тока, прямым методом (с помощью фазометра) или методом двух вольтметров. Потери и ток холостого хода определяют потери на гистерезис и на вихревые токи. Замеры проводят при помощи ваттметров или измерительных комплексов. Круговую диаграмму снимают на всех положениях переключателя методом вольтметра-амперметра или методом сигнальных ламп.

Фазировку трансформатора проводят замерами напряжения между разноименными фазами включаемого аппарата и сети (либо другого трансформатора) при контроле отсутствия напряжения между фазами. Такая проверка проводится при помощи специальных указателей или вольтметра. Масло в трансформаторе проверяют при помощи высокого напряжения и определения тангенса угла диэлектрических потерь.

Перед тем как приступать к испытаниям трансформаторов необходимо ознакомится с проектной и заводской документацией, а также провести осмотр оборудования на предмет комплектности, соответствия проекту, отсутствия видимых повреждений изоляции, конструктивных элементов и выводов. Температура окружающей среды при испытания должно находится в пределах 10-40 градусов выше нуля.

После окончания проверки полученные в результате испытаний данные заносят в протокол испытаний. Ввод в эксплуатацию возможен только в случае соответствия полученных результатов с нормативами и требованиями. Стоит отметить, что испытание силового трансформатора – это сложная и трудоемкая работа, которая требует опыта и профессионального подхода.

© Все материалы защищены законом РФ об авторских правах и ГК РФ. Запрещено полное копирование без разрешения администрации ресурса. Разрешено частичное копирование с прямой ссылкой на первоисточник. Автор статьи: коллектив инженеров ОАО «Энергетик ЛТД»