Фазировка оборудования - Предварительная фазировка

4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ФАЗИРОВКА (ПРОВЕРКА ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ)

Проверка чередования фаз генератора.

Обмотки электрических машин переменного тока выполняют простыми (имеющими одну ветвь) и составными (имеющими две параллельные ветви в каждой фазе). Выводы обмоток обозначают по ГОСТ Г83—74. Начала простых обмоток статора обозначают С1, С2, СЗ, концы — С4, С5, С6 соответственно. Выводы составных обмоток обозначают теми же буквами, что и выводы простых обмоток, но впереди прописных букв ставят цифры. Так, в случае двух обмоток на статоре выводы первой обозначают 1С1—1С4, 1С2-1С5, 1СЗ-1С6, выводы второй - 2С1-2С4, 2С2-2С5, 2СЗ—2С6. Обозначения наносятся непосредственно на концах обмоток и выводах на кабельных наконечниках, на специальных обжимах) или на колодке рядом с выводами.

Рис. 23. Схема следования фаз и чередования обозначений выводов двухслойной обмотки статора турбогенератора ТВФ-100-2 (вид со стороны возбудителя)
Выводы, подсоединяемые к сети, называют линейными, а соединяемые вместе в звезду — нулевыми. У генераторов с простыми обмотками линейными считают выводы от начал CI, С2 и СЗ, у мощных генераторов с параллельными обмотками - выводы С4, С5, Сб. В последнем случае нулевыми будут выводы 1С1,1С2,1СЗ первой обмотки и 2С1, 2С2,2СЗ - второй. На рис.-23 показана схема обмотки статора турбогенератора ТВФ-100-2. Обмотка имеет девять кольцевых выводов — три линейных и шесть нулевых. Объединены выводы 1С], 1СЗ, 1С2 и 2С1, 2СЗ, 2С2. Нейтрали соединены шинной перемычкой с установленным на ней трансформатором тока, предназначенным для включения поперечной дифференциальной токовой защиты от КЗ между витками в одной из фаз обмотки статора. Для фазировки генератора необходимо знать, какие его выводы являются линейными.
Порядок следования фаз генератора зависит от направления вращения ротора и чередования фаз обмотки статора. Направление вращения ротора определяется по расположению лопаток на дисках турбины. Оно никогда не меняется, раз навсегда устанавливается предприятием-изготовителем и указывается стрелкой, располагаемой на видном месте. Чередование фаз устанавливается визуально, когда статор монтируемого генератора находится на фундаменте. Для этого, начиная от линейных выводов, прослеживают места входа в пазы трех обмоток статора. Очередность, в которой расположены эти места по окружности статора, если обход вести в направлении вращения ротора, и определит действительное чередование фаз обмотки.

Таблица 1. Варианты подсоединения генератора к сети в зависимости от порядка следования фаз

Подводка соединительных шин к генератору и их раскраска производятся в зависимости от установленного порядка следования фаз генератора и сети. При этом варианты возможного подсоединения монтируемого генератора приведены в табл. 1.
Все варианты подсоединения генератора равноценны, и выбор того или другого определяется исключительно удобством прокладки соединительных шин от выводов к шинам действующего распределительного устройства. Если порядок следования фаз сети не прямой (А, В, С), а обратный (А, С, В), то в табл. 1 следует поменять местами буквы В С.
Проверка чередования фаз синхронного компенсатора. Проверка производится в процессе монтажа статора при снятых торцевых щитах аналогично описанному выше способу определения чередования фаз генератора. Проверкой устанавливают порядок чередования фаз на выводах статора и намечают такое подключение синхронного компенсатора к сети, которое позволяет получить заданное направление вращения ротора. Это важно для обеспечения нормальной циркуляции масла в подшипниках.     
При подключении выводов синхронного компенсатора к фазам сети руководствуются следующими соображениями. Если прослеживанием мест входа в пазы статора начал обмоток (при движении наблюдателя, находящегося со стороны вводов, вдоль окружности статора по часовой стрелке) будет установлено, что места входа расположены в очередности CI, С2, СЗ, то для осуществления вращения ротора синхронного компенсатора вправо необходимо к выводам CI, С2, СЗ подвести напряжение прямого порядка следования фаз А. В, С соответственно, а для осуществления вращения влево — обратного порядка следования фаз А, С, В.
Проверка чередования фаз силовых трансформаторов. В соответствии с ГОСТ 11677—75 вводы у трансформаторов располагают так, чтобы чередование их (слева направо), если смотреть со стороны вводов высшего напряжения, было: у трехфазных трансформаторов:
О —А - В -С — вводы обмоток ВН; О — а — b— с— вводы обмоток НН; О —Ат - Вт — Ст —вводы обмоток СН; у однофазных трансформаторов: А — х — вводы обмоток ВН; а - х— вводы обмоток НН; Ат — Хт — вводы обмоток СН. Проследить, правильно ли подсоединены концы обмоток к соответствующим вводам, без вскрытия трансформатора не представляется возможным. Поэтому правильность обозначений вводов трехфазных трансформаторов и полярность вводов однофазных трансформаторов устанавливаются при проверке групп соединений, которая производится при монтаже и капитальном ремонте трансформаторов с частичной или полной сменой обмоток.
Проверка чередования фаз BЛ. Сооружение новой BЛ электропередачи производится на основании проектной документации, содержащей среди прочих документов трехлинейную схему линии (по всей длине) с транспозицией проводов и заранее нанесенной расцветкой фаз. На этой схеме расположение проводов на ближайшей к линейному порталу ОРУ опоре предусматривают в том порядке, который обеспечил бы совпадение фаз пинии с соответствующими фазами оборудования подстанции. Особое значение это имеет при прокладке новых линий между действующими подстанциями. Транспозиция проводов в этом случае выполняется с учетом фактического расположения оборудования и порядка чередования фаз на ОРУ с обоих концов линии.
Чтобы избежать ошибок при производстве монтажных работ на линиях, установлен порядок, при котором организация, принимающая линию в эксплуатацию, обязана вести технический надзор за ее строительством в соответствии с проектной документацией. Проверка чередования фаз новой линии состоит в том, что приемочная комиссия сверяет выполнение работ с имеющейся документацией.

Рис. 24. Проверка локационным искателем чередования фаз воздушной линии:
1 — проверяемая фаза линии; 2 — изолирующая штанга; 3 — испытательная шина; 4 — заземляющий нож; 5— защитный разрядник; 6— защитный конденсатор; 7 — катушка индуктивности; 8 — перекидной рубильник; 9 — локационный искатель
Особенно тщательно проверяется монтаж проводов на транспозиционных опорах и на подходах линии к подстанции.
В ряде случаев проверку чередования фаз ВЛ производят при помощи локационного искателя. Схема проверки приведена на рис. 24.
На подстанции Б заземляют один из проводов проверяемой линии. На подстанции А с помощью изолирующих штанг поочередно подключают локационный искатель к проводам проверяемой линии и каждый раз наблюдают на экране ЭЛТ характер записи сигнала, отраженного от конца линии. Получение сигнала о наличии заземления на проводе позволяет обозначить его так, как обозначена фаза, к которой подключен локационный искатель на подстанции А. Затем на подстанции Б снимают заземление с провода, обозначение которого установлено, и накладывают заземление на другой провод. Со стороны подстанции А отыскивают провод, имеющий заземление на его противоположном конце, и присваивают ему соответствующее обозначение. После установления обозначения фазы второго  провода обозначение фазы третьего становится очевидным, однако на практике обозначение фазы третьего провода обычно устанавливают тем же способом, что и первых двух. Если установленные обозначения фаз линии совпадают с обозначением фаз линейных разъединителей на подстанции Б, фазировку считают оконченной. В противном случае изменяют порядок чередования проводов на вводе линии.
Проверка чередования фаз силовых кабелей. Простейшим способом отыскания в конце кабеля токоведущих жил, соответствующих определенным фазам его начала, является способ проверки ("прозвонки") жил при помощи телефонных трубок, например при проверке силовых кабелей, прокладываемых между различными помещениями станций и подстанций.
Схема присоединения телефонных трубок показана на рис. 25. В качестве одного из проводов для установления связи используют заземленные конструкции (заземленную металлическую оболочку кабеля), к которым подсоединяют телефонные трубки. Далее, с одной из сторон кабеля провод от батарейки соединяют с токоведущей жилой (допустим, фазой С). С другой стороны кабеля вторым проводом от телефонной трубки поочередно касаются токоведущих жил, каждый раз подавая голосом сигнал в трубку. Найдя жилу, по которой будет получен отзыв проверяющего, ее помечают как фазу Сив том же порядке продолжают поиск других жил. Вместо обычных телефонных трубок целесообразно применение телефонных гарнитуров, пользование которыми освобождает руки проверяющих для работы.
Для проверки чередования фаз достаточно широко используют мегаомметр, схема включения которого показана на pиc. 26.

25. Схема присоединения телефонных трубок при фазировке кабеля

Рис. 26. Схема присоединения мегаомметра при фазировке кабеля

Для этого поочередно заземляют жилы в начале кабеля, а в конце производят измерение сопротивления изоляции жил относительно земли.
Заземленную жилу обнаруживают по показаниям мегаом- метра, так как сопротивление ее изоляции на землю будет равно нулю, а двух других жил — десяткам и даже сотням мегаом.

Рис. 27. Схема присоединения мегаомметра и дополнительного резистора при фазировке кабеля

При этом способе проверки трижды устанавливают и снимают заземления. Кроме того, персонал, находящийся у концов кабеля, должен иметь между собой связь, чтобы координировать свои действия. Все это относится к недостаткам такого способа проверки. Более совершенным является способ измерений по схеме, приведенной на рис. 27. Одну из трех жил кабеля (назовем ее фазой Л) жестко соединяют с заземленной оболочкой, другую жилу (фазу С) заземляют через сопротивление 8—10 МОм В качестве сопротивления обычно используют трубку с резисторами указателя УВНФ. Третью жилу (фазу ВУ не заземляют, она остается свободной. С другого конца кабеля мегаом метром измеряют сопротивление жил относительно земли. Очевидно, что фазе А будет соответствовать жила, сопротивление которой на землю равно нулю, фазе С — жила, имеющая сопротивление на землю 8—10 МОм, и фазе В — жила с бесконечно большим сопротивлением.
Условия безопасности при производстве фазировки кабелей, фазировка производится только на отключенной со всех сторон кабельной линии. При этом должны быть приняты меры против подачи на кабель рабочего напряжения. Перед началом фазировки при помощи мегаомметра весь персонал, находящийся вблизи кабеля, предупреждается о недопустимости прикосновения к токоведущим жилам.
Соединительные провода от мегаомметра должны иметь усиленную изоляцию (например, провод типа ПВЛ). Присоединение их к токоведущим жилам производится после того, как кабель будет разряжен от емкостного тока. Для снятия остаточного заряда кабель заземляют на 2—3 мин.
Проверка чередования фаз силовых кабелей по расцветке изоляции жил. Токоведущие жилы силовых кабелей с изоляцией из пропитанной бумаги расцвечивают навитыми на их изоляцию лентами цветной бумаги. Одну из жил, как правило, опоясывают красной лентой, другую — синей, а изоляцию третьей специально не расцвечивают - она сохраняет цвет кабельной бумаги. При изготовлении кабелей жилы скручивают между собой так, что на протяжении одного шага скрутки каждая жила меняет свое положение в площади сечения, делая один оборот вокруг оси кабеля. Рассматривая площади сечений с обоих концов кабеля, можно обнаружить, что по отношению к наблюдателю фазы в сечениях чередуются в разных направлениях (pиc. 28). Эти особенности конструкции кабелей учитывают при фазировке и соединении жил-
Допустим, что необходимо произвести фазировку и соединение жил двух концов трехфазного кабеля. Фазировка в данном случае элементарно проста. Она заключается в том, что из шести жил выбирают пары, имеющие одинаковую расцветку. Эти жилы замечают и готовят к соединению. Для соединения необходимо, чтобы оси жил одинаковой расцветки совпадали, а направление чередования фаз в площади сечения одного конца кабеля было зеркальным отражением другого (рис. 29,оа).

Рис. 28. Чередования фаз в сечениях кабеля. Стрелками показаны направления обхода фаз

Рис. 29. Некоторые варианты чередования расцвеченных жил в сечениях двух кабелей: а — соединение жил одинакового цвета возможно; б — то же после поворота сечения на 180°; е — соединение трех жил по их цветам невозможно
При укладке кабелей в траншею вероятность совпадения осей жил невелика. Чаше всего фазы одного цвет а оказываются повернутыми относительно друг друга на некоторый угол, значение которого может доходить до 180° (рис. 29, б). Кабели с несовпадающими осями одинаково расцвеченных жил при монтаже (или ремонте) подкручивают вокруг оси, пока не будет зафиксировано точное совпадение осей жил. Однако сильное подкручивание не безопасно. Оно вызывает механические напряжения в защитных и изоляционных покровах кабелей и влечет за собой снижение надежности в работе.
Для того чтобы по цвету совпали все соединяемые между собой жилы, направления чередований фаз в сечениях кабелей должны быть противоположными. Это проверяется заранее, до укладки кабеля в траншею, если на его концах отсутствуют метки с указанием направления чередования фаз. Заметим, что у кабелей с чередованием фаз, направленным в одну сторону, по цвету совпадает только одна жила, а две другие не могут совпадать (рис. 29, в).
Преимущество способа соединения кабелей одинаково расцвеченными жилами состоит в том, что фазировка здесь не является самостоятельной операцией, она выполняется в ходе самих работ, а процесс прокладки, ремонта и эксплуатации кабелей приобретает более стройную систему и требует меньших трудозатрат [4,5]
Проверка чередования фаз силовых кабелей прибором ФК-80.
Для фазировки на две жилы кабелей на питающем его конце накладываются два излучателя: на фазу А — излучатель непрерывного сигнала Ш, на фазу В — излучатель прерывистого сигнала Я2, фаза С остается свободной (рис. 30). Заземление с кабельной линии не снимается — оно не мешает проведению фазировки.

Рис. 30. Применение прибора ФК-80 при фазировке кабеля
На время фазировки или задолго до этого прибор ФК-80 включается в сеть 220 В. Излучатели наводят в жилах кабеля соответствующие ЭДС. На другом конце линии телефонные трубки подсоединяют одним проводом к заземлению (заземленной оболочке кабеля), а другим проводом поочередно касаются токоведущих жил кабеля.
Принадлежность жилы кабеля той или иной фазе определяется по характеру звука в телефонных трубках. Если будет услышан непрерывный сигнал — трубки подключены к фазе А, прерывистый — к фазе В и отсутствие звука укажет, что трубки подключены к фазе С.
Наводимая в жилах кабеля ЭДС звуковой частоты (ее значение не превышает 5 В) не является помехой для выполнения ремонтных работ на кабельной линии.