Фазировку генератора нельзя производить методом фазировки трансформаторов и линий. Вектор напряжения генератора вращается относительно вектора напряжения сети с разностью частот генератора и сети, и выравнять эти частоты на время, необходимое для производства всех операций по фазировке упомянутым методом, практически невозможно. Поэтому при фазировке проверяют и сравнивают лишь порядки следования фаз генератора и сети, а совпадение напряжений по фазе устанавливают каждый раз при включении генератора в сеть в процессе его синхронизации, когда в течение непродолжительного времени удается получить разность частот вращения, близкую к нулю.
Рис. 50. Принципиальная схема фазировки генератора при включении на сборные шины (в) ; то же при блочной схеме (б) :
1 — генераторы энергосистемы; 2 — фазируемый генератор; 3 — фазоуказатель; 4 — компенсаторы; 5 — трансформатор с. н.
Включаемый в сеть генератор должен иметь тот же порядок следования фаз, что и генераторы системы. Это требование вызвано тем, что включение на параллельную работу генератора, имеющего обратный порядок следования фаз, недопустимо, так как его момент вращения направлен в противоположную сторону относительно момента вращения генераторов системы.
Порядок следования фаз проверяют фазоуказателем И-517 или ФУ-2, который подключают к выводам вторичных цепей шинных трансформаторов напряжения или трансформаторов напряжения, установленных на выводах генератора (при снятых компенсаторах, отключенных разъединителях или разобранной схеме "нуля" генератора). К какой фазе трансформатора напряжения будет подключен тот или другой вывод фазоуказателя, значения не имеет, важно, чтобы фазоуказатель не переключали до конца проверки.
Если генератор по нормальной схеме должен работать на шины станции (рис. 50,с), то для его фазировки освобождают одну из систем шин (или секций). К шинному трансформатору напряжения выделенной системы шин присоединяют фазоуказатель. На шины поочередно подают напряжение сначала от системы включением шиносоединительного выключателя при отключенном выключателе генератора, а потом от возбужденного и вращающегося на холостом ходу генератора при отключенном шиносоединительном выключателе. При подаче напряжения на шины каждый раз замечают направление вращения диска фазоуказателя. Диск должен вращаться в одну и ту же сторону если порядок следования фаз проверяемого генератора и системы совпадает.
Если генератор предназначен для работы в блоке с трансформатором, его фазировку производят аналогично описанному выше методу, но на шинах ВН, к которым подключают блок. Если же освободить одну из систем шин невозможно или если генератор должен работать в блоке с трансформатором и линией (схема ГТЛ), фазировку выполняют на трансформаторах напряжения, установленных на выводах генератора (рис. 30, б). Для этого необходимо снять компенсаторы 4 (отключить генераторные разъединители, если они имеются в схеме, или разобрать схему "нуля" неподвижного генератора), включить трансформатор блока под напряжение со стороны системы и проверить направление вращения диска фазоуказателя. Затем трансформатор отключить от сети, присоединить снятые шинные компенсаторы (включить генераторные разъединители или собрать схему "нуля"), генератор развернуть до номинальной частоты вращения, возбудить и проверить порядок следования фаз у генератора.
После получения положительных результатов фазировки генератора с сетью проверяют правильность включения синхронизационных устройств, чтобы избежать несинхронного включения из-за неисправности цепей синхронизации. Сначала проверяют, работает ли синхроноскоп вообще. Для этого его подключают на заведомо несинхронное напряжение к зажимам трансформаторов напряжения сборных шин станции и вращающегося на холостом ходу генератора. Изменяя частоту вращения генератора, убеждаются в том, что приросты частоты вращения соответствуют направлению вращения стрелки синхроноскопа. При этом стрелка должна сделать один или несколько полных оборотов. Повороты стрелки на угол менее 360° не могут служить гарантией исправности синхронизационного устройства. Отклонения стрелки могут быть вызваны как неудовлетворительной работой регулирования турбины, так и обрывом цепи напряжения или неисправностью самого синхроноскопа.
Затем работу синхроноскопа проверяют на синхронном напряжении. Для этого генератор включают на резервную систему шин, а синхроноскоп подключают таким образом, чтобы его цепи были присоединены к трансформаторам напряжения резервной системы шин и генератора. Поскольку теперь к синхроноскопу будет подведено синхронное напряжение, его стрелка должна установиться на красной черте, что укажет на совпадение фаз (синфазность) напряжений. Если она установится в любом другом положении, то это значит, что синхронизационное устройство неисправно и пользоваться им при включении генератора недопустимо.
Такую же проверку работы синхронизационного устройства производят и для другой системы шин станции. Ограничиваться фазировкой между собой трансформаторов напряжения резервной и рабочей систем шин в данном случае нельзя, так как ошибка в подключении синхроноскопа может быть допущена непосредственно на его выводах.
При блочном соединении генератора с трансформатором проверяется правильность работы схемы синхронизации на стороне ВН или при отсоединенных компенсаторах и подаче напряжения на генераторные трансформаторы напряжения от сети.
Включение синхронного генератора на параллельную работу способом точной синхронизации производят по показанию синхроноскопа, в правильной работе которого нет сомнений. При совпадении фаз вращающихся векторов напряжений сети и генератора стрелка синхроноскопа должна находиться на красной черте шкалы. Практически абсолютного совпадения частот генератора и сети достичь трудно, однако стремятся так подогнать частоту вращения генератора, чтобы стрелка синхроноскопа вращалась с частотой не более 2—3 об/мин. Чтобы включение генератора произошло точно в момент совпадения фаз, импульс на включение генераторного выключателя подают (автоматически или вручную) в то время, когда стрелка не дошла до красной черты на угол 10—12°. Это опережение учитывает собственное время включения выключателя.
Перед включением в работу блока генератор — трансформатор кроме фазировки генератора с сетью должна производиться фазировка отпаечного трансформатора собственных нужд (с. н.), подключенного к шинному мосту генератора, с источником резервного питания с. н. (резервным трансформатором, шинами с. н. станции). На действующей станции такая фазировка производится при отсоединенном генераторе и питании трансформатора с. н. от системы через трансформатор блока.
Следует иметь в виду, что в процессе такого рода фазировки в ряде схем могут фазироваться непосредственно между собой трансформаторы с разными группами соединений. На рис. 51,а представлена типичная схема блока генератор — трансформатор, где на напряжении 6 кВ должен фазироваться отпаечный трансформатор 72, имеющий соединение обмоток Д/Д/Д-0-0 с резервным трансформатором с. н. ТЗ, обмотки которого соединены по схеме У/Д/Д-11-ll.
Рис. 51. Проверка углового сдвига напряжений параллельно включаемых трансформаторов с. н.:
а — схема включения трансформаторов с. н. блока генератор — трансформатор; б, в, г — векторные диаграммы сдвига векторов напряжений трансформаторов 77, Т2 и ТЗ соответственно; б — совмещенная векторная диаграмма напряжений трансформаторов 77 и Т2
Условия параллельной работы для такой схемы должны рассматриваться особо. Дело в том, что трансформатор ТЗ включается параллельно не с одним, а с двумя последовательно включенными трансформаторами 77 и Т2 на напряжении 110 и 6 кВ. Ступень генераторного напряжения 13,8 кВ в расчет не принимается. Поэтому углы сдвига фаз векторов напряжений 6 кВ для обеих параллельных цепей следует брать относительно вектора напряжения 110 кВ. И если для трансформатора ТЗ угол сдвига векторов напряжений НН относительно ВН равен 330° (рис. 51, г), то такой же суммарный угол сдвига должны иметь трансформаторы Т1 и Т2.
Рис. 52. Схема питания и резервирования собственных нужд тепловой станции блочного типа
Проверить суммарный угловой сдвиг можно совмещением векторных диаграмм 77 (рис. 51, б) и Т2 (рис. 51, в). Из совмещенной диаграммы (рис. 51, д) видно, что угол сдвига между векторами 6 и 110 кВ также равен 330°, следовательно, параллельное включение трансформаторов 77 и Т2 с трансформатором ТЗ возможно.
Фазировку рабочего и резервного источников питания на шинах РУ собственных нужд обычно разбивают на два этапа: фазировку рабочих и резервных секций шин и фазировку собственно рабочего и резервного источников питания. Порядок операций рассмотрим на примере ввода в работу первого блока генератор — трансформатор строящейся тепловой станции (рис. 52). На такой станции разворот и включение в сеть вновь смонтированного генератора могут производиться только при питании электродвигателей механизмов с. н. (механизмов пылеприготовления, дымососов, вентиляторов, маслонасосов турбин и других насосов) от резервного трансформатора, подключенного непосредственно к сети энергосистемы (к сборным шинам ВН или к вводу одной из линий). Включение электродвигателей под напряжение для опробования и обкатки механизмов производится лишь после проверки маркировки выводов вторичных обмоток шинных трансформаторов напряжения и фазировки между собой резервных и рабочих шин РУ собственных нужд.
Напряжение для фазировки подают на резервную секцию шин от трансформатора РТ включением его выключателей ВЗ и В4. Затем включают выключатели В5 и Вб и фазируют рабочие секции с резервной косвенным методом на выводах вторичных обмоток трансформаторов напряжения ТН2-ТНЗ и ТН2-ТН4. В случае совпадения фаз фазировку секций шин РУ с. н. считают законченной.
Для фазировки рабочего трансформатора 7СН и резервного РТ генератор должен быть выведен из схемы (отключены генераторные разъединители или сняты компенсаторы). К началу фазировки с рабочих секций снимают напряжение отключением выключателей В5 и Вб и с приводов этих выключателей снимают оперативный ток, чтобы исключить случайное включение (в КРУ тележки выключателей перемещают в контрольное положение). Включением выключателей В2 и В1 на трансформатор Тс к подают напряжение от энергосистемы. Затем включают выключатели В7 и В8 и производят фазировку трансформаторов Тс м и РТ на выводах вторичных обмоток трансформаторов напряжения ТН2 и ТНЗ, ТН2 и ТН4, совпадение фаз которых уже было проверено. Если фазы напряжений совпадут, на приводы выключателей В5 и В6 подают оперативный ток и включают их, тем самым включая трансформаторы Тс „ и FT на параллельную работу.
Для подготовки генератора к включению в сеть отключают выключатели В7, В8 и В1. В процессе пуска генератора питание двигателей механизмов с. н. производят от резервного трансформатора РТ и только после включения генератора с. н. станции переводят на питание от рабочего трансформатора 7, оставляя резервный трансформатор под АВР.
В заключение напомним, что при создании тех или иных схем фазировки необходимо соблюдать правила оперативных переключений, в частности должны приниматься меры против ошибочного включения генератора в сеть без его синхронизации, даже если последовательности фаз совпадают. Достаточной гарантией в этом отношении является снятие оперативного тока с привода выключателя, отделяющего генератор от сети или от других работающих генераторов.
