Фазировка трансформаторов

ФАЗИРОВКА ТРАНСФОРМАТОРОВ

Фазировка заключается в подборе и проверке тождественности одноименных фаз двух фазируемых трансформаторов, подлежащих включению на прпллельную работу. Под тождественностью фаз понимается совпадение углового сдвига их векторов напряжения. Необходимость фазировки возникает в тех случаях, когда, в процессе сборки, монтажа или ремонта, фазы трансформатора могли быть преставлены местами. Фазировка также обязательна перед первым включением трансформатора в сеть.

Различают предварительную фазировку и фазировку проводящуюся непосредственно перед включением трансформатора в работу.

Предварительная фазировка выполняется в процессе ремонта или монтажа и осуществляется на трансформаторе, не находящемся под напряжением. Ее цель- проверить правильность соединения элементов электрической схемы трансформатора и соответствие фактического выполнения соединений маркировке или обозначениям, нанесенным на выводы трансформатора.

Фазировка при вводе трансформатора в работу необходима для согласования фаз трансформатора с фазами его ошиновки и распределительного устройства в целом.

Такая фазировка включает в себя три операции:

•прверка последовательности изменеия напряжения (порядка чередования ) фаз включаемого трансформатора;

•проверка совпадения фаз однаименных напряжений фазируемых частей трансформатора (проверка фазосовпадения);

•при отсутствии фазосовпадения – построение векторной диаграммы напряжений для определения фазного сдвига векторов напряжения одноименных фаз фазируемых трансформаторов с целью приведения групп соединения трансформатора к тождественному виду.

Проверка чередования фаз не обязательна. Она проводится с использованием фазоуказателя чаще всего при нарушении стандартного чередования фаз при ошибочном перекрещивании ошиновки двух фаз с одной из сторон трансформатора.

Проверка фазосовпадения является при фазировке основной операцией, в которой используется следующее положение: при отсутствии углового сдвига векторов двух одинаковых по величине напряжений разность потенциалов между соответствующими им выводами трансформатора равна нулю. Операция считается успешной и фазировка завершенной, если при измерениях зафиксированы нулевые значения разности потенциалов между тремя парами выводов фазируемых трансформаторов. В противном случае необходимо определить причину отсутсвия фазосовпадения и устранить ее, приведя группы соединения трансформаторов к тождественному виду, для чего и рекомендуется построение векторной диаграммы напряжений. Далее основное внимание уделено двум последним операциям.

Проверка срвпадения фаз (далее фазировка) может проводиться либо прямыми методами, непосредственно на находящейся под рабочим напряжением ошиновке трансформатора, либо косвенными методами, с использованием трансформаторов напряжения, присоединенных к фазируемым трансформаторам. Косвенные методы менее наглядны, но более безопасны.

Ниже описана фазировка двух трансформаторов прямыми методами, которую удобно рассматривать как операцию приведения групп соединения трансформаторов к тождественному виду с последующим соединением одноименных выводов. При этом следует руководствоваться следующими положениями:

•циклическая перемаркировка фаз на одной из сторон напряжения трансформатора изменяет номер его группы соединения обмоток на 4 или 8 угловых единиц (одна угловая единица равна 30 градусам);

•перестановка местами обозначений двух фаз одновременно на обеих сторонах напряжения (двойная перемаркировка) у трансформаторов с нечетной группой соединения изменяет номер группы на 2,6 или 10 единиц;

•перестановка местами начал и концов обмоток одной из сторон напряжения изменяет номер группы на 6 едениц.

На основе этих положений выработаны следующие рекомендации по приведению групп соединения трансформаторов к тождественному виду:

•если номера групп соединения трансформаторов различаются на 4 или 8 угловых единиц, на фазируемом трансформаторе необходимо произвести разовую или двухразовую цеклическую перемаркировку выводов на одной из сторон напряжения;

•если номера групп соединения трансформаторов , имеющих четные группы, различаются на 2,6 или 10 единиц , необходимо на фазируемом трансформаторе поменять местами начала и концы обмоток на одной из сторон напряжения и при необходимости произвести перемаркировку. Данная операция требует вскрытия трансформатора и для удобства обычно проводится на обмотке ВН, где сечение провода меньше;

•если номера групп соединения трансформаторов , имеющих нечетные группы, различаются на 2,6 или 10 единиц , можно воспользоваться рекомендацией предыдущего пункта. Однако вскрытие трансформатора операция нежелательная, поэтому в данном случае необходимо на фазируемом трансформаторе поменять местами обозначения любых двух фаз на одной стороне напряжения и при необходимости произвести перемаркировку на другой стороне;

•если номера групп соединения трансформаторов различаются на нечетное количество единиц, при ведениеих групп к тождественному виду возможно только после только вскрытия фазируемого трансформатора и изменения схемы соединения его обмоток.

Фазировка прямыми методами может проводиться только на исправных трансформаторах при условии, что неравенство напряжений фазируемых трансформаторов не превышает 10%. Проводится фазировка с использованием вольтметров (киловольтметров) или указателей ВН со стороны обмотки НН. При напряжении до 1000 В чаще всего применяются вольтметры электромагнитной системы. В этом случае фазировка имеет следующую особенность: если фазируются трансформаторы с незаземленными нейтралями, электрическая связь между обмотками отсутствует, и если до начала фазировки не установить перемычку между любыми двумя выводами обеих трансформаторов, все показания электромагнитного вольтметра будут равны нулю, т.к. будет отсутствовать замкнутая цепь для протекания тока через вольтметр.

Фазировка трансформатора с заземленными нейтралями (если нейтрали выведены, но не заземлены, необходимо их временно заземлить или объединить ) проводится в определенной последовательности:

а) проверка симметричности линейных напряжений обоих трансформаторов. Если значения напряжений одного трансформатора существенно отличаются от значений напряженийдругого, необходимо проверить положения переключателей ответвлений и уменьшить разницу значений до допустимой величины -10%;

б) нахождение пар синфазных выводов трансформаторов, т.е. таких, разность потенциалов между которыми равна нулю.Для этого первый зажим прибора присоединяется к одному из выводов (кроме нейтрального) обмотки первого трансформатора и делаются три измерения при поочередном присоединении второго зажима прибора к каждому из трех выводов обмотки второго трансформатора. От полученного при этом результата зависит дальнейший ход фазировки. Если при одном из трех измерений показание прибора было нулевым, что означает- данные выводы синфазны, эти выводы помечаются и далее не используются. Первый зажим прибора присоединяется к следующему выводу первого трансформатора и делаются два измерения для оставшихся двух выводов второго трансформатор. Если одно из показаний опять равно нулю, помечаются соответствующие выводы, и фазировка считается успешно завершенной, поскольку, если две пары выводов обмоток трансформатора синфазны, то синфазна и третья пара. Для контроля следует произвести соответствующую проверку.

Если в результате измерений не получено нулевых показаний прибора, фазировку временно прекащают, и строят совмещенные векторные диаграммы напряжений трансформаторов на фазируемой стороне с целью определения принципиальной возможности успешной фазировки . По векторным диаграммам определяют разницу номеров групп соединения трансформаторов и выполняют мероприятия в соответствии с рекомендациями, приведенными выше.

Фазировка трансформатора с незаземленными нейтралями проводится в следующем порядке:

а) установка перемычки между любой парой выводов трансформаторов (обычно объединяют выводы, которые предположительно являются синфазными). Предварительно мегомметром проверяется сопротивление изоляции обмоток относительно земли, т.к. после установки перемычки наличие какого-либо соединения обмоток с землей может привести к кароткому замыканию;

б) проверка симметрии напряжений на фазируемой стороне;

в) нахождение пар синфазных выводов трансформатора (по аналогии с предыидущим случаем). Если зафиксировано два нулевых показания вольтметра, фазировка заканчивается, т.к. фактически определены все три пары синфазных выводов (одну пару составляют выводы, между которыми установлена перемычка);

г) если не зафиксированы нулевые показания прибора, необходимо изменить присоединение перемычки и повторить пункты;

д) если перестановки перемычки не дали результата, необходимо построить векторные диаграммы напряжений и определить мероприятия для приведения групп соединения трансформатора к тождественному виду.

Необходимо заметить, что при прямой фазировке следует обращать внимание на выбор вольтметра для измерений. Если фазируются трансформаторы с заземленными нейтралями, прибор должен быть рассчитан на двойное фазное напряжение, при изолированных нейтралях –на двойное линейное напряжение.

Фазировка трансформаторов

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. 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. Фазировка производится с помощью вольтметра до 380 В или вольтметра и трансформатора напряжения. 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 (см. рис. 2.20). 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. 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. На рис. 2.21 представлены векторные диаграммы для нормального случая фазировки трансформаторов, а на рис. 2.22 — векторные диаграммы для некоторых ненормальных случаев фазировки. На рис. 2.22,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. На рис. 2.22,б, в, г трансформаторы соединены по схеме Y/Δ; нейтрали незаземлены; нулевых измерений нет; при измерении одно напряжение равно Еф, а второе — 2•Еф. В этом случае перемычкой соединяются такие разноименные фазы, между которыми показания были равны Eф и после этого вновь повторяется фазировка. В данном случае оказались перепутаны между собой фазы а2 и с2 (рис. 2.22,6) или а2 и b2 рис. 2.22,в). Рис. 2.22, г относится к случаю восстановления перепутанных фаз. На рис. 2.22,д, е, ж показаний с нулевыми значениями нет или имеется только одно, а другие измерения дают значения 3 Е, или 2 Е, при различных соединениях а2 с с1, рис. 2.22,д), а2 с b1 рис. 2.22,е) и а2 и а1 рис. 2.22,ж). Из этих рисунков видно, что имеет место случай сдвига одноименных фаз на б0 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.

Рис. 2.20. Фазировка силовых трансформаторов а) — фазировка на низком напряжении. Образование замкнутого контура через заземление; б) – фазировка на низком напряжении. Образование замкнутого контура перемычкой; c) — фазировка на напряжение более 380 В. Образование замкнутого контура через заземление. Q — шиносоединительный выключатель, отключен.

Фазировка электрического оборудования

Одна из основных эксплуатационных операций на трехфазном электрооборудовании, в том числе ЛЭП и трансформаторов. Все трехфазное оборудование, подлежит обязательной фазировки перед первым включением в сеть, а так же после любого отсоединения.

Фазировка может быть предварительной и при вводе в работу.

Предварительная фазировка выполняется на оборудовании не находящимся под напряжением при этом используются мегомметры или импульсные искатели. Выполняется персоналом монтажной или наладочной организации. По результатам предварительной фазировки составляется акт, а на само оборудование наносятся соответствующие обозначения. Независимо от того выполнялась фазировка оборудования обязательно фазируется при вводе в работу.

Фазировка при вводе в работу выполняется исключительно электрическими методами, выбор которой определяется видом оборудования и классом напряжения.

Прямые методы фазировки. При фазирвке прямым методом фазировка выполняется непосредственно на оборудовании под напряжением, применяется для электроустановок напряжением до 110 кВ включительно. На электроустановках 220 кВ и выше выполняется исключительно косвенная фазировка, т.е. оборудования для фазировки включается к вторичным клеммам стационарно установленных измерительных трансформаторов напряжения (штатных трансформаторов).

Запрещается применение испытательных и других временно устанавливаемых трансформаторов.

Процесс фазировки состоит из трех операций:

1. Проверка и сравнение порядка чередования фаз электроустановки и сети;

2. Проверка совпадения по фазе одноименных напряжений на отсутствие углового сдвига;

3. Визуальный контроль одноименности соединяемых фаз (цвет или другое условное обозначение).

Для определения порядка чередования фаз используются индукционные фазоуказатели, например И-517 или ФУ-2, которые подключаются непосредственно к клеммам электроустановки.

Для косвенной фазировки используется прибор ВАФ-85. При правильном чередовании фаз диск на указанном приборе вращается по направлению указанному стрелкой. Если диск вращается в обратном направлении, необходимо поменять местами две фазы.

Для проверки напряжения применяются вольтметры переменного тока с пределом измерений равным двойному фазному или двойному линейному напряжению (зависит от способа фазировки и номинального напряжения сети.

При фазировки оборудования 6 кВ и выше вольтметр может присоединяться к вторичным обмоткам стационарных измерительных трансформаторов напряжения.

Для фазировки прямыми методами применяются указатели напряжения.

9.2. Методы и порядок выполнения фазировки

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

Прямыми 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.

Косвенными 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.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *