6. КОСВЕННЫЕ МЕТОДЫ ФАЗИРОВКИ
Проверка совпадения фаз сборных шин и маркировка выводов вторичных обмоток трансформаторов напряжения при включении новых РУ. Расцветка сборных шин в новых РУ производится в соответствии с указаниями ПУЭ. Маркировка выводов вторичных обмоток трансформаторов напряжения выполняется наладочными организациями на основании паспортной и проектной документации. Проверка соответствия маркировки выводов вторичных обмоток трансформаторов напряжения расцветке сборных шин может быть осуществлена путем подачи от сети по одной из питающих линий напряжения в РУ. Напряжение подается пофазно, т.е. сначала по фазе А, затем В и, наконец, по фазе С. При этом каждый раз проверяются соответствие расцветки фаз в РУ фазам энергосистемы и одновременно маркируются вторичные цепи пр появлению напряжения на выводах той или иной фазы трансформатора напряжения, подключенного к сборным шинам. Вторичные обмотки других трансформаторов напряжения в дальнейшем фазируют с тем трансформатором напряжения, маркировка которого уже проверена. Фазировка производится теми же методами, что и фазировка силовых трансформаторов напряжением до 380 В. Выбор метода зависит от схемы вторичной обмотки: заземлена ее нулевая точка или одна из фаз. В первом случае для фазировки применяют вольтметр со шкалой на двойное фазное напряжение, во втором — на двойное линейное напряжение, так как при заземлении фазы вторичных обмоток на выводы вольтметра может быть подано напряжение 2 Un.
В эксплуатации фазировку трансформаторов напряжения, у которых заземлены не нулевые точки, а фазы вторичных обмоток (например, фазы 'b), и это не вызывает никаких сомнений, выполняют при помощи фазоуказателя И-517 или ФУ-2. В данном случае это допустимо, так как фазы b фазируемых напряжений жестко соединены и требуется установить лишь совпадение напряжений одноименных фаз а, а также фаз с. Если они не совпадают, диск фазоуказателя при подаче на выводы напряжения от первого трансформатора напряжения будет вращаться в одном направлении, а при подаче напряжения от второго трансформатора напряжения — в другом. Ни в каких других случаях фазировки трехфазных цепей пользоваться только фазоуказателем нельзя, так как при одном и том же направлении вращения диска фазоуказателя между одноименными фазами напряжений может быть сдвиг по углу даже при одном и том же порядке следования фаз (см. рис. 2, б).
Трансформаторы напряжения одного класса напряжения фазируют при питании от одного источника. Если, например, необходимо проверить совпадение фаз двух трансформаторов напряжения, включенных со стороны ВН на разные системы шин (или секции), то для этого шины соединяют между собой включением шиносоединительного (или секционного) выключателя и затем производят фазировку.
Фазировка вторичных цепей измерительных трансформаторов напряжения и тока с цепями реле в схемах релейной защиты и автоматики. При включении новых подстанций не ограничиваются только проверкой правильности расцветки сборных шин, маркировки выводов вторичных обмоток трансформаторов напряжения и фазировкой их между собой. Необходима также фазировка зажимов вторичных обмоток измерительных трансформаторов тока и напряжения с зажимами реле. Дело в том, что для некоторых видов реле (например, реле, направления мощности, реле сопротивления) требуется вполне определенное сочетание фаз тока и напряжения, а для реле токовых' дифференциальных защит имеет значение не только фаза, но и направление вектора тока. Поэтому после окончания фазировки трансформаторов напряжения между собой обычно приступают к фазировке цепей напряжения на панелях релейной защиты и автоматики. Для этого подают напряжение от трансформаторов напряжения, подключенных к сборным шинам, к панели защиты и измеряют значения фазных и линейных напряжений, а также проверяют порядок следования их фаз. Для исключения ошибок фазоуказатель и его соединительные провода должны иметь единую маркировку. Включение приборов показано на рис. 42. Вместо отдельных приборов (вольтметра и фазоуказателя) при фазировках часто пользуются прибором ВАФ-85.
Для проверки соответствия обозначений фаз напряжения, подводимого от трансформаторов напряжения, маркировке, выполненной на панели защиты, напряжение на эту панель подают пофазно, сверяя каждый раз обозначение фазы напряжения с обозначением маркировки на панели.
В том случае, когда у трансформаторов напряжения заземлена не нулевая точка обмоток НН, а фаза (например, фаза b), сначала отыскивают заземленную фазу и только потом проверяют правильность маркировки вводных зажимов на панели. Для этого вольтметром измеряют напряжение каждой фазы относительно земли. При измерении напряжения между заземленной фазой и землей стрелка прибора не должна отклоняться от нуля, а при измерениях на двух других фазах вольтметр покажет линейное напряжение.
Рис. 42. Схема включения приборов при фазировке цепей напряжения на панели устройства релейной защиты:
вводные зажимы на панели защиты
Правильность маркировки вводных зажимов в данном случае устанавливают при помощи фазоуказателя, подключая его к одноименным зажимам на панели (А - flj; В — b1; С - с,, а также А - а2; В - b2; С- с2) и наблюдая за направлением вращения диска. Если при подключении фазоуказателя к вводным зажимам а1г а затем к зажимам а2, bг, с2 диск будет вращаться в одном и том же направлении, считают, что маркировка вводных зажимов выполнена правильно.
Фазировку трансформаторов напряжения на зажимах переключателя выполняют при помощи вольтметра. Необходимым условием для этого является предварительное соединение между собой нулевых точек или одноименных фаз вторичных обмоток фазируемых трансформаторов напряжения (см. выше).
На подстанциях с двумя системами сборных шин, когда Цепи напряжения переключаются вспомогательными контактами шинных разъединителей, фазировку трансформаторов напряжения выполняют на вспомогательных контактах этих разъединителей. Кроме того, при поочередном включении шинных разъединителей на ту или другую систему сборных шин проверяют значения фазных и линейных напряжений на панелях защит и порядки следования фаз напряжений.
Рис. 43. Обозначения выводов обмоток трансформатора тока (а) и принятые в построениях векторных диаграмм положительные направления векторов тока (в)
Рис. 44. Векторная диаграмма токов и напряжений первичной цепи
После окончания фазировки цепей напряжения на вводных зажимах и переключателе приступают к проверке подвода отдельных фаз напряжения к реле, расположенных на самой панели защиты. Для этого провод, идущий от одного из зажимов вольтметра, поочередно, присоединяют к каждому зажиму напряжения на реле, а другой провод от вольтметра, — к каждому полюсу переключателя. При подключении вольтметра к зажимам одноименных фаз его показание будет равно нулю, а при подключении к разноименным фазам или к нулевой точке вольтметр покажет соответственно линейное и фазное напряжение.
Правильность подключения к реле токовых цепей, идущих от трансформаторов тока, определяется "прозвонкой" токопроводящих жил сигнальных кабелей и проводов на панелях защит. При этом проверяют и принимают во внимание обозначения (маркировку) выводов первичных и вторичных обмоток трансформаторов тока, с тем чтобы по этим обозначениям можно было определить направление вторичного тока, зная направление первичного.
В СССР принято обозначать начала и концы первичных обмоток трансформаторов тока буквами Л1 и /72, а начала и концы вторичных — И1 и И2 (рис. 43). Соединение вторичных обмоток трансформаторов тока в заданные схемы выполняется также с учетом их обозначений.
Окончательная проверка правильности подключения к реле на панелях защит цепей тока и напряжения производится после включения электрической цепи под нагрузку. На это время защита электрической цепи осуществляется специально настроенными временными защитами. Основным методом проверки является метод снятия векторных диаграмм тока и напряжения. Сущность его состоит в следующем. Измеряются значения тока и напряжения одной из фаз первичной цепи, например Уд и t/4; измеряются значения и направления активной Р4 и реактивной Qa мощностей (по показаниям щитовых измерительных приборов, включенных в другие цепи тока и напряжения и заведомо проверенных), проходящих по цепи (линии, трансформатору и т.д.). На основании этих измерений строится векторная диаграмма первичной цепи и определяются углы сдвига векторов тока относительно одноименных напряжений. На рис. 44 показана векторная диаграмма токов и напряжений первичной цепи. При ее построении сначала был построен вектор напряжения UA4, а затем — по значению и в зависимости от направления активной и реактивной мощности — вектор тока J а- Положительным направлением активной и реактивной мощности считается направление от шин станции или подстанции, отрицательным — к шинам.
Рис. 45. Положение вектора первичного тока на координатной плоскости относительно вектора фазного напряжения U при различных направлениях активной, н реактивной мощности. Принято, что вектор фазного напряжения UA совпадает с положительным направлением активной мощности
46. Схема включения прибора ВАФ-85 для измерений, используемых построениях векторных диаграмм
На рис. 45 показаны те квадранты координатной плоскости* которых должен быть расположен вектор полной мощности, а значит, и тока при различных направлениях активной и реактивной мощности. Так, если активная мощность направлена шинам —Р, а реактивная от шин +Q, то векторы полной мощности и тока должны быть расположены в IV квадранте.
Затем с помощью прибора ВАФ-85, схема включения которого показана на рис. 46, определяют последовательность фаз подведенных к прибору напряжений; измеряют значения фазных Ua , Ub, Uc и линейных Uab, Ubc, Vca напряжений, значения в фазах /в , Ib, /с и углы сдвига векторов тока относительно одного и того же вектора линейного напряжения, например вектора Vab.
Поспе этого строят векторную диаграмму вторичной цепи, на специальном бланке в определенном масштабе наносят жтор иаь и от него под углами 120 и 240° - векторы (Jbc 0 и Vca. Строят векторы фазных напряжений, которые отстают от соответствуют их векторов линейных напряжений на 30°.
Векторы тока 1а Ль и 1С строят на диаграмме (относительно вектора Uab) под углами, которые были измерены прибором ВАФ-85. На рис. 47 показана построенная указанным способом векторная диаграмма токов и напряжений вторичной цепи. Из диаграммы видно, что векторы тока сдвинуты относительно векторов одноименных напряжений на один и тот же угол <φ. Это говорит о том, что порядки следования фаз напряжений и токов совпадают. Сравнение векторной диаграммы вторичной цепи с векторной диаграммой, построенной дря первичной цепи, показывает, что векторы вторичных токов 1а, //,, 1С расположены в тех же квадрантах и под теми же углами φ относительно векторов вторичных напряжений, что и векторы первичных токов относительно векторов первичных напряжений. Это позволяет сделать вывод о том, что фазы напряжений и токов первичной и вторичной цепей согласованы и что вторичные цепи подведены к реле в устройстве релейной защиты правильно.
Фазировка трансформаторов и линий при двойной системе шин. Этим методом фазируют трансформаторы и линии всех классов напряжения.
Рис. 47. Векторная диаграмма токов и напряжений вторичной цепи, построенная по данным измерений прибором ВАФ-85
Рис. 48. Схема фазировки косвенным методом на выводах вторичных обмоток трансформаторов напряжения
В РУ, где все системы шин находятся в работе, для производства фазировки освобождают одну из систем шин, т. с- выводят се в резерв. При включенном шиносоединительном выключателе вольтметром проверяют совпадение фаз вторичных напряжений трансформаторов напряжений рабочей и резервной систем шин. Затем отключают шиносоединительный выключатель и снимают с его привода оперативный ток. На резервную систему шин включают цепь, фазировку которой следует произвести (рис.48). По фазируемой цепи с противоположного конца подают напряжение и производят фазировку на выводах вторичных цепей трансформаторов напряжения рабочей и резервной систем шин. Для этого вольтметром производят шесть измерений в следующей последовательности: с/, -и2\ и| - b2\ ах - с2\ bi -а2\ b, - h2; bt —с2. При совпадении фаз ах и а2, b, и b2, < i и с2 (нулевые показания вольтметра) фазировку заканчивают и включением шиносоединительного выключателя, защиты на котором должны находиться в положении "отключение", сфазированную цепь включают на параллельную работу. Если при измерении напряжения между одноименными выводами будут получены не нулевые, а иные результаты, то измерения прекращают, фазируемую цепь отключают и производят пересоединение токоведущих частей, добиваясь совпадения фаз. После этого фазировку производят заново.
Фазировка трехобмоточных трансформаторов. Фазировку выполняют в два приема. Сначала трансформатор включают под напряжение со стороны B1I и производят фазировку со стороны обмотки НИ так же, как фазировку двухобмоточного трансформатора. При совпадении фаз трансформатор со стороны 1111 отключают, включают на резервную систему шин со стороны CII и производят фазировку на этом напряжении. После получения положительных результатов в обоих случаях фазировки трансформатор считают сфазированным и его включают на параллельную работу тремя обмотками.
Фазировка трансформаторов и линий подъемом напряжения с нуля. Фазировку но этому методу удобно применять в том случае, когда подъем напряжения с нуля производят одновременно и для других целей, например дня проверки релейной защиты.
Рис. 49. Схема фазировки подъемом напряжения с нуля двух трансформаторов (о) и двух параллельных линий (б)
Схема фазировки двух трансформаторов представлена на рис. 49, а. Из схемы видно, что фазируемый трансформатор 77 включен параллельно другому, сфазированному уже с сетью трансформатору 72. К обмоткам НН обоих трансформаторов подключен генератор. Перед фазировкой убеждаются в том, что фазируемые трансформаторы имеют одинаковые коэффициенты трансформации (по положению переключающих устройств у ответвлений обмоток), в противном случае результаты фазировки могут быть ошибочными. Для производства фазировки генератор разворачивают по номинальной частоты вращения и медленно (с нуля) поднимают напряжение. При этом ведут наблюдение за амперметрами в цепи статора, по показаниям которых судят о совпадении фаз трансформаторов. Если показания амперметров близки к значению токов холостого хода (XX) - фазы трансформаторов совпадают. При несовпадении фаз амперметры покажут значительно больший ток, приближающийся с возрастанием напряжения к току КЗ.
Фазировка линии по этому методу может быть произведена в том случае, если имеется другая, параллельная ей линия (рис. 49, б). Фазируемые между собой линии включают с каждой из сторон на одни и тс же резервные шины подстанций 1 и 2, подключают генератор и поднимают напряжение с нуля. При несовпадении фаз по линиям начнет проходить ток КЗ. что легко обнаружить по показаниям амперметров. Этот метод является единственным методом, который может быть применен при фазировке параллельных кабелей ("пучков" кабелей, идущих от генераторов, трансформаторов и т. д.).
