Elektrotehnika. Trīsfāzu elektriskās ķēdes

Trīsfāzu ķēde ir īpašs daudzfāzu elektrisko sistēmu gadījums, kas ir elektrisko ķēžu kopums, kurā darbojas tādas pašas frekvences EML, kas fāzē ir nobīdītas viena pret otru ar noteiktu leņķi. Ņemiet vērā, ka parasti šie EML, galvenokārt enerģētikā, ir sinusoidāli. Tomēr mūsdienu elektromehāniskajās sistēmās, kur pievadu motoru vadīšanai izmanto frekvences pārveidotājus, sprieguma sistēma parasti nav sinusoidāla. Katru daudzfāzu sistēmas daļu, ko raksturo viena un tā pati strāva, sauc fāze, tie. fāze ir ķēdes sadaļa, kas saistīta ar atbilstošo ģeneratora vai transformatora tinumu, līniju un slodzi.

Tādējādi jēdzienam “fāze” elektrotehnikā ir divas dažādas nozīmes:

• fāze kā sinusoidāli mainīga daudzuma arguments;
• fāze kā daudzfāzu elektriskās sistēmas neatņemama sastāvdaļa.

Daudzfāžu sistēmu attīstību noteica vēsture. Izpēti šajā jomā noteica ražošanas attīstības prasības, un progresu daudzfāzu sistēmu attīstībā veicināja atklājumi elektrisko un magnētisko parādību fizikā.

Vissvarīgākais priekšnoteikums daudzfāzu elektrisko sistēmu attīstībai bija rotējoša magnētiskā lauka fenomena atklāšana (G. Ferraris un N. Tesla, 1888). Pirmie elektromotori bija divfāžu, taču tiem bija slikta veiktspēja. Trīsfāzu sistēma izrādījās visracionālākā un daudzsološākā, kuras galvenās priekšrocības tiks aplūkotas turpmāk. Lielu ieguldījumu trīsfāzu sistēmu attīstībā sniedza izcilais krievu elektroinženieris M. O. Dolivo-Dobrovolskis, kurš izveidoja trīsfāzu asinhronos motorus, transformatorus, ierosināja trīs un četru vadu shēmas, un tāpēc tiek pamatoti uzskatīts par dibinātāju. trīsfāzu sistēmām.

Trīsfāzu sprieguma avots ir trīsfāžu ģenerators, uz kura statora (skat. 1. att.) ir uzlikts trīsfāžu tinums. Šī tinuma fāzes ir sakārtotas tā, ka to magnētiskās asis tiek nobīdītas telpā attiecībā pret otru par elektrisku daudzumu. priecīgs. Attēlā 1, katra statora fāze parasti tiek parādīta kā viens pagrieziens. Tinumu sākumu parasti apzīmē ar lielajiem burtiem A, B, C, bet galus attiecīgi ar lielajiem burtiem x, y, z. EMF stacionārajos statora tinumos tiek inducēts to pagriezienu krustošanās rezultātā ar magnētisko lauku, ko rada rotējošā rotora lauka tinuma strāva (1. att. rotoru nosacīti attēlo kā pastāvīgo magnētu, kas ir praksē izmanto ar salīdzinoši zemām jaudas). Rotoram griežoties ar vienmērīgu ātrumu, statora fāžu tinumos tiek inducēti periodiski mainīgi sinusoidālie EML ar tādu pašu frekvenci un amplitūdu, bet atšķiras rad telpiskās fāzes nobīdes dēļ. (skat. 2. att.).

Trīsfāzu sistēmas pašlaik ir visizplatītākās. Visas lielās spēkstacijas un patērētāji darbojas ar trīsfāžu strāvu, kas ir saistīta ar vairākām trīsfāzu ķēžu priekšrocībām salīdzinājumā ar vienfāzes ķēdēm, no kurām svarīgākās ir:

Ekonomiska elektroenerģijas pārvade lielos attālumos;

Visdrošākā un ekonomiskākā elektriskā piedziņa, kas atbilst rūpnieciskās elektriskās piedziņas prasībām, ir asinhronais motors ar vāveres sprostu rotoru;

Iespēja iegūt rotējošu magnētisko lauku, izmantojot stacionārus tinumus, uz kuriem balstās sinhrono un asinhrono motoru, kā arī vairāku citu elektrisko ierīču darbība;

Simetrisko trīsfāzu sistēmu līdzsvars.

Lai apsvērtu vissvarīgāko līdzsvara īpašības trīsfāzu sistēma, kas tiks pierādīta vēlāk, mēs ieviešam daudzfāžu sistēmas simetrijas jēdzienu.

Tiek izsaukta EMF sistēma (spriegumi, strāvas utt.). simetrisks, ja tas sastāv no m vienāda lieluma EML vektoriem (spriegumiem, strāvām utt.), kas fāzē nobīdīti viens pret otru ar tādu pašu leņķi. Jo īpaši vektoru diagramma simetriskai EMF sistēmai, kas atbilst trīsfāzu sinusoidālai sistēmai attēlā. 2, ir parādīts attēlā. 3.

3. att	4. att

No asimetriskām sistēmām vislielāko praktisko interesi rada divfāžu sistēma ar 90 grādu fāzes nobīdi (sk. 4. att.).

Visas simetriskas trīs un m fāžu (m>3) sistēmas, kā arī divfāžu sistēma ir līdzsvarots. Tas nozīmē, ka, lai gan atsevišķās fāzēs momentānā jauda pulsē (skat. 5. att., a), viena perioda laikā mainot ne tikai lielumu, bet vispārīgā gadījumā arī zīmi, visu fāžu kopējā momentānā jauda paliek nemainīga visā garumā. sinusoidālā EML periods (sk. 5. att., b).

Līdzsvaram ir ārkārtīgi liela praktiska nozīme. Ja kopējā momentānā jauda pulsētu, tad uz vārpstu starp turbīnu un ģeneratoru iedarbotos pulsējošs griezes moments. Šāda mainīga mehāniskā slodze negatīvi ietekmētu elektroenerģijas ražošanas iekārtu, saīsinot tās kalpošanas laiku. Tie paši apsvērumi attiecas uz daudzfāzu elektromotoriem.

Ja tiek izjaukta simetrija (Teslas divfāžu sistēma tās specifikas dēļ netiek ņemta vērā), tad tiek izjaukts arī līdzsvars. Tāpēc enerģētikas nozarē viņi stingri nodrošina, ka ģeneratora slodze paliek simetriska.

Trīsfāzu sistēmu pieslēguma shēmas

Trīsfāzu ģeneratoram (transformatoram) ir trīs izejas tinumi, kas ir identiski apgriezienu skaitam, bet attīsta EML, kas fāzē ir nobīdīts par 120°. Varētu izmantot sistēmu, kurā ģeneratora tinumu fāzes nebūtu galvaniski savienotas viena ar otru. Šis ir tā sauktais atvienota sistēma.Šajā gadījumā katrai ģeneratora fāzei jābūt savienotai ar uztvērēju ar diviem vadiem, t.i. būs sešu vadu līnija, kas ir neekonomiski. Šajā sakarā šādas sistēmas praksē netiek plaši izmantotas.

Lai samazinātu vadu skaitu līnijā, ģeneratora fāzes ir galvaniski savienotas viena ar otru. Ir divu veidu savienojumi: par zvaigzni Un trijstūrī. Savukārt, pieslēdzoties zvaigznei, sistēma var būt trīs- Un četru vadu.

Zvaigžņu savienojums

Attēlā 6. attēlā parādīta trīsfāzu sistēma, kad ģeneratora un slodzes fāzes ir savienotas ar zvaigznīti. Šeit vadi AA', BB' un CC' ir lineāri vadi.

Lineārs sauc par vadu, kas savieno ģeneratora un uztvērēja tinumu fāžu sākumu. Tiek saukts punkts, kurā fāžu gali ir savienoti kopējā mezglā neitrāla(6. attēlā N un N’ ir attiecīgi ģeneratora un slodzes neitrālie punkti).

Tiek izsaukts vads, kas savieno ģeneratora un uztvērēja neitrālos punktus neitrāla(6. attēlā parādīts ar punktētu līniju). Tiek saukta trīsfāzu sistēma, kad tā ir savienota zvaigznē bez neitrāla vada trīs vadu, ar neitrālu vadu - četru vadu.

Tiek izsaukti visi lielumi, kas saistīti ar fāzēm fāzes mainīgie, uz līniju - lineārs. Kā redzams no diagrammas attēlā. 6, kad savienots ar zvaigzni, lineārās strāvas un ir vienādas ar attiecīgajām fāzes strāvām. Ja ir neitrāls vads, strāva neitrālajā vadā . Ja fāzes strāvu sistēma ir simetriska, tad. Līdz ar to, ja būtu garantēta strāvu simetrija, tad nulles vads nebūtu vajadzīgs. Kā tiks parādīts zemāk, neitrālais vads nodrošina spriegumu simetrijas uzturēšanu pāri slodzei, kad pati slodze ir nelīdzsvarota.

Tā kā spriegums avotā ir pretējs tā EMF virzienam, ģeneratora fāzes spriegumi (skat. 6. att.) darbojas no punktiem A, B un C uz neitrālo punktu N; - fāzes slodzes spriegumi.

Līnijas spriegumi darbojas starp līnijas vadiem. Saskaņā ar Kirhhofa otro likumu lineārajiem spriegumiem mēs varam rakstīt

;

(1)

;

(2)

Parasti aprēķinos tas tiek ņemts . Tad par lietu tiešā fāzes rotācija, (pie apgrieztās fāzes rotācija fāzes nobīdes y un mainīt vietas). Ņemot to vērā, pamatojoties uz sakarībām (1) ... (3), var noteikt lineāro spriegumu kompleksus. Tomēr ar sprieguma simetriju šos lielumus var viegli noteikt tieši no vektoru diagrammas attēlā. 7. Virzot koordinātu sistēmas reālo asi pa vektoru (tās sākuma fāze ir nulle), saskaitām lineāro spriegumu fāzes nobīdes attiecībā pret šo asi, un nosaka to moduļus saskaņā ar (4). Tātad lineārajiem spriegumiem mēs iegūstam: ; .

Trīsstūra savienojums

Sakarā ar to, ka ievērojama daļa trīsfāzu ķēdēs iekļauto uztvērēju ir asimetriski, praksē, piemēram, shēmās ar apgaismes ierīcēm, ir ļoti svarīgi nodrošināt atsevišķu fāžu darbības režīmu neatkarību. Papildus četru vadu ķēdei trīs vadu ķēdēm ir arī līdzīgas īpašības, ja uztvērēja fāzes ir savienotas trīsstūrī. Bet ģeneratora fāzes var savienot arī trijstūrī (sk. 8. att.).

Simetriskai EMF sistēmai mums ir

.

Tādējādi, ja nav slodzes ģeneratora fāzēs ķēdē attēlā. 8 strāvas būs nulle. Tomēr, ja apmainīsit kādas fāzes sākumu un beigas, trijstūrī plūst īssavienojuma strāva. Tāpēc trīsstūrim ir stingri jāievēro fāžu savienošanas secība: vienas fāzes sākums ir savienots ar otras fāzes beigām.

Diagramma ģeneratora un uztvērēja fāžu savienošanai trīsstūrī ir parādīta attēlā. 9.

Ir acīmredzams, ka savienojot trijstūrī, līnijas spriegumi ir vienādi ar atbilstošajiem fāzes spriegumiem. Saskaņā ar Kirhhofa pirmo likumu savienojumu starp uztvērēja lineāro un fāzes strāvu nosaka attiecības

Līdzīgi līnijas strāvas var izteikt ar ģeneratora fāzes strāvām.

Attēlā 10. attēlā parādīta lineāro un fāzes strāvu simetriskas sistēmas vektoru diagramma. Tās analīze liecina, ka ar pašreizējo simetriju

Noslēgumā mēs atzīmējam, ka papildus aplūkotajiem zvaigznes-zvaigznes un trīsstūra trīsstūrveida savienojumiem praksē tiek izmantotas arī zvaigznes-trīsstūra un trīsstūrveida zvaigznes ķēdes.

Literatūra

1. Pamatiķēdes teorija: mācību grāmata. universitātēm / G.V.Zēveke, P.A.Jonkins, A.V.Netušils, S.V.Strakhovs. –5. izdevums, pārskatīts. –M.: Energoatomizdat, 1989. -528 lpp.
2. Bessonovs L.A. Elektrotehnikas teorētiskie pamati: Elektriskās ķēdes. Mācību grāmata augstskolu elektrotehnikas, enerģētikas un instrumentu inženierijas specialitāšu studentiem. –7. izdevums, pārskatīts. un papildu –M.: Augstāk. skola, 1978. –528 lpp.

Testa jautājumi un uzdevumi

Mūsu dārzkopības partnerība uzstādīja trīsfāzu elektrisko skaitītāju ar strāvas transformatoru. Skaitītājs bija jauns ar visām plombām. Tomēr, kad slodze ir pilnībā izslēgta, skaitītāja disks griežas lēni, tas ir, skaitītājs ir “pašpiedziņas”. Skaidrs, ka partnerība nevēlējās maksāt par skaitītāja fiksēto enerģiju, ko tā faktiski neizmantoja.

Sākumā viņi nolēma, ka skaitītājs ir bojāts. Skaitītāji tika nomainīti vairākas reizes, bet pašpiedziņas lielgabals palika. Rezultātā nonācām pie cita secinājuma – skaitītājs nav vainīgs. Mēs sākām domāt, kas izraisa šādu “pašpiedziņas kustību”? Trīsfāzu skaitītājam pievienotajā rūpnīcas instrukcijā ir norādīts: skaitītāju nepieciešams pieslēgt tīklam, ievērojot fāzes griešanās secību, lai tīkla A fāze būtu savienota ar skaitītāja pirmo spaili, bet fāze B pie skaitītāja otro un C fāzi uz skaitītāja trešo spaili.

Fāzes secību var viegli noteikt, izmantojot fāzes indikatoru. Elektrostacijās, lielo rūpnīcu elektroiekārtās tāds vienmēr ir, bet kur tas būtu dārzkopības sabiedrībās? Mūsu mēģinājums iznomāt fāzes indikatoru uz pāris dienām no lielas iestādes bija neveiksmīgs. Mums bija jāizveido sava “ierīce fāžu secības noteikšanai”, ar kuras palīdzību bija iespējams noteikt šo pareizo secību. Rezultātā pēc fāžu maiņas secības pārkāpuma novēršanas “pašpiedziņas” skaitītājs pazuda. Tāpēc vairs nebija jāmaksā par dārznieku neizmantoto enerģiju.

Ierīce fāžu secības noteikšanai trīsfāzu tīklā

Tātad iepriekš minētā “Fāzu secības noteikšanas ierīce” ir paredzēta, lai noteiktu fāzi, kurā spriegums atpaliek no sprieguma fāzē, kas patvaļīgi ņemta par sākuma punktu. Zināšanas par šo nobīdi ir nepieciešamas, lai pareizi savienotu to ierīču tīklu, kurā jāievēro fāžu secība, piemēram, trīsfāzu četru vadu (ar nulles) elektrības skaitītājiem.

Ierīces dizains ir diezgan vienkāršs (1. att.). Uz pamatnes, kas izgatavota no elektroizolācijas materiāla, piemēram, tekstolīta, ir divas pie sienas stiprināmas elektrības rozetes ar ieskrūvētām parastajām kvēlspuldzēm, kas pārklātas ar caurspīdīgiem apvalkiem, kas izgatavoti no plastmasas traukiem sulai, ūdenim utt. Kondensators un spailes savienojošie vadi ir piestiprināti arī pie pamatnes.

Daži spailes no lampām un kondensators ir pielodēti (punkts O), pārējie vadu gali ir savienoti ar spailēm A, B un C (2. att.).

“Ierīces fāžu secības noteikšanai” darbības princips ir šāds. Pieslēdzot “Ierīci...” trīsfāzu tīklam, jo ​​katrā fāzē ir kondensators, mainās spriegums, kas noved pie atšķirīgas lampu kvēlspuldzes. (Mūsu gadījumā B fāze ir savienota ar kondensatoru.) Pēc kvēlspuldžu daudzuma (spuldžu spilgtums) tiek spriests, vai atlikušās fāzes (vadi) pieder pie A vai C fāzes.

Tiešā un apgrieztā fāzes rotācija

Trīsfāzu maiņstrāva ir grafiski attēlota ar trim fāzēm mainīgu sinusoīdu veidā uz X ass, kas viena pret otru ir nobīdītas par 120°. Pirmo sinusoidālo vilni var attēlot kā fāzi A, nākamo sinusoidālo vilni kā fāzi B, kas nobīdīts par 120° attiecībā pret fāzi A, un trešo fāzi C, kas arī nobīdīts par 120° attiecībā pret fāzi B.

Fāzes nobīdes grafiskais displejs 120° trīsfāzu tīklam

Ja fāzēm ir ABC secība, tad šo fāžu secību sauc par tiešo maiņu. Līdz ar to SVA fāžu secība nozīmēs apgrieztu maiņu. Kopumā ir iespējamas trīs tiešas fāžu ABC, BCA, CAB maiņas. Apgrieztās fāzes rotācijai secība izskatīsies šādi: CBA, BAC, ACB.

Trīsfāzu tīkla fāzes rotāciju var pārbaudīt, izmantojot fāzes indikatoru FU - 2. Tas ir neliels korpuss, uz kura ir trīs skavas trīs tīkla fāžu savienošanai, alumīnija disks ar melnu punktu uz balta fona. un trīs tinumi. Tās darbības princips ir līdzīgs asinhronajam elektromotoram.

Ja savienojat fāzes indikatoru ar trim fāzēm un nospiežat pogu uz korpusa, disks sāks griezties vienā virzienā. Kad diska rotācija sakrīt ar bultiņu uz korpusa, tad fāzes indikators parāda tiešu fāzes rotāciju; diska griešanās pretējā virzienā norāda apgriezto fāzes rotāciju.

Fāzes indikatora FU-2 elektriskā ķēde

Kādos gadījumos ir jāzina fāzes rotācijas secība? Pirmkārt, ja māja ir pieslēgta trīsfāzu tīklam un ir uzstādīts indukcijas elektriskais skaitītājs, tad uz tā ir jāievēro tiešā fāzes rotācija. Ja šāds elektriskais skaitītājs ir pieslēgts nepareizi, tas var pašpiektēt, kas dos nepareizus rādījumus elektroenerģijas patēriņa pieauguma virzienā.

Tāpat, ja mājā tiek izmantoti asinhronie elektromotori, rotora griešanās virziens būs atkarīgs no fāžu maiņas secības. Mainot fāzu secību uz asinhronā elektromotora, jūs varat mainīt rotora griešanās virzienu vēlamajā virzienā.

Kas ir trīsfāzu tīkla fāzēšana

Trīs fāžu fāzēšana tiek veikta transformatoru apakšstacijās ar transformatoru paralēlu pieslēgumu. Divu transformatoru pieslēgšana vienam trīsfāzu tīklam tiek veikta ar šķērsgriezuma slēdžiem. Ar fāzes indikatoru nav iespējams pārbaudīt viena nosaukuma fāzes.

Tomēr jūs varat noteikt tāda paša nosaukuma fāzes ar multimetru vai jebkuru voltmetru ar mērījumu robežu 500 V. Veicot fāzēšanu, jums jāievēro visi drošības pasākumi un iepriekš jāpārbauda multimetra funkcionalitāte. Pirms atrast viena nosaukuma fāzes, ir svarīgi noteikt fāzes sprieguma esamību attiecībā pret zemi visās kopnēs (pārrāvuma gadījumā).

Pārbauda, ​​vai trīsfāzu tīklā nav atvērtas ķēdes, un atrod viena nosaukuma fāzes

Tālāk, strādājot ar gumijas cimdiem, izmēra lineāro spriegumu dažādu transformatoru kopnēs. Ja tiek atrasti autobusi, kuru spriegums ir tuvu nullei, tad šādām kopnēm ir vienādas fāzes un tās ir marķētas. Pēc tam viņi atrod atlikušos divus tāda paša nosaukuma riepu pārus un arī tos atzīmē.

Ja spriegumi starp visām dažādu transformatoru kopnēm ir zem lineāriem 380 V, bet būtiski atšķiras no nulles, tad šādus transformatorus nevar fāzēt, jo tiem ir dažādas pieslēguma shēmas. Atrastās kopnes ar tādu pašu nosaukumu ir savienotas ar atdalītājiem paralēlai darbībai.

Atšķirība starp fāzes un līnijas spriegumu trīsfāzu tīklā

Ja transformatoram ir dažādi spriegumi, ar vienādām pieslēguma shēmām, tos noregulē, izmantojot transformatora tinumu krāna slēdzi uz nominālo vērtību. Augstsprieguma līniju fāzēšana tiek veikta ar īpašiem augstsprieguma indikatoriem UVNF.

9.1. Vispārīgi jēdzieni un definīcijas

Fāzēšana sastāv no katras no trim ieslēdzamās elektroinstalācijas fāzēm sprieguma fāzu sakritības pārbaudes ar attiecīgajām tīkla sprieguma fāzēm, un ietver šādas darbības:

ieslēgtās elektroinstalācijas un tīkla fāžu secības pārbaude un salīdzināšana;

pārbaudot tāda paša nosaukuma spriegumu fāzu sakritību, leņķiskās nobīdes neesamību starp tām;

pārbaudot to fāžu identitāti (krāsu), kuras ir paredzēts savienot. Šīs darbības mērķis ir pārbaudīt visu elektroinstalācijas elementu pareizu savienojumu, tas ir, pareizu vadošo daļu piegādi komutācijas ierīcei.

Fāze - vadītājs, vadu saišķis, ieeja, tinums vai cits daudzfāzu maiņstrāvas sistēmas elements, kas normālas darbības laikā vada strāvu (GOST 24291-90).

Trīsfāzu sistēma ir trīs simetrisku spriegumu kombinācija, kuru amplitūdas ir vienādas pēc vērtības un fāzē nobīdītas ar tādu pašu leņķi.

Trīsfāzu sistēmas fāze tiek saprasta arī kā atsevišķa trīsfāzu ķēdes sadaļa, caur kuru iet viena un tā pati strāva, nobīdīta attiecībā pret pārējām divām fāzē. Pamatojoties uz to, fāzi sauc par ģeneratora, transformatora, elektromotora vai trīsfāzu līnijas stieples tinumu, lai uzsvērtu, ka tie pieder noteiktai trīsfāzu ķēdes sadaļai.

A fāzei piederošie aprīkojuma elementi ir nokrāsoti dzeltenā krāsā, fāze B - zaļa un fāze C - sarkana.

Trīsfāzu sprieguma un strāvas sistēmas var atšķirties viena no otras fāžu secībā.

Ja fāzes seko viena otrai secībā A, B, C, to sauc par tiešo fāzu secību. Ja fāzes seko viena otrai secībā A, C, B, to sauc par apgriezto fāzu secību.

Gadījumos, kad fāzu secība vai elektroinstalācijas un tīkla fāžu secība nesakrīt, ieslēdzot slēdzi, rodas īssavienojums.

Ir iespējama tikai viena iespēja, kurā īssavienojuma rašanās ir izslēgta: ja abi sakrīt.

Ar fāzu sakritību fāzēšanas laikā mēs domājam tieši šo iespēju, kad slēdžu ieejām tiek pievadīti vienādi spriegumi, kas pa pāriem pieder vienai un tai pašai fāzei, un slēdža ieeju apzīmējumi (krāsas) atbilst sprieguma apzīmējumam. fāzes.

Fāzēšana var būt provizoriska, to veic iekārtas uzstādīšanas un remonta laikā un, nododot to ekspluatācijā, tieši pirms jaunas vai remontētas iekārtas pirmās palaišanas, ja remonta laikā fāzes varēja samainīt.

Sākotnējā fāzē tiek pārbaudīta savstarpēji savienoto iekārtu elementu fāžu secība. Patvaļīgi pieslēdzot strāvu vadošos vadus, var tikt izjaukta fāzes rotācijas kārtība, kas novedīs pie nepieciešamības apmainīt vadus pie gala savienojumiem vai mainīt kopņu uzstādīšanu sadales iekārtas šūnā. Šādas operācijas ir ne tikai nevēlamas, bet arī bieži vien nepraktiskas. Tāpēc pirms serdeņu pievienošanas vispirms tiek pārbaudīta to fāze.

Iepriekšēja fāze tiek veikta iekārtām, kas nav zem sprieguma. Galvenie aprīkojuma veidi tiek fāzēti vizuāli, ar “diagnozi”, izmantojot megohmetru vai impulsu meklētāju.

Neatkarīgi no sākotnējās fāzes, tas jāveic, nododot elektroiekārtu ekspluatācijā. Turklāt fāzēšana, nododot elektroiekārtas ekspluatācijā, tiek veikta tikai ar elektriskām metodēm.

9.2. Fāzēšanas veikšanas metodes un kārtība

Ir tiešas un netiešas metodes, kā fasēt iekārtas, nododot tās ekspluatācijā.

Tiešās fāzēšanas metodes ir tās, kurās to veic iekārtas ieejās, kas atrodas tieši zem darba sprieguma. Šādas metodes plaši izmanto iekārtās ar spriegumu līdz 110 kV.

Netiešās fāzēšanas metodes ir tās, kurās to veic nevis pie iekārtas darba sprieguma, bet gan pie sprieguma transformatoru sekundārā sprieguma, kas savienoti ar iekārtas fāzētajām daļām. Šādas fāzēšanas metodes ir mazāk vizuālas nekā tiešās, taču to izmantošana neaprobežojas tikai ar instalācijas sprieguma klasi.

No tiešajām fāzēšanas metodēm vislielāko praktisko interesi rada transformatoru un elektropārvades līniju fāzēšanas metodes.

Praksē plaši tiek izmantota tiešā transformatora fāzēšanas metode ar LV tinumiem līdz 380 V, neuzstādot džemperi starp spailēm.

Ar šo metodi tiek fāzēti jaudas transformatori, kuru sekundārie tinumi ir savienoti zvaigznē ar izejas nulles punktu, kā arī mērtransformatori ar sekundārajiem tinumiem ar iezemētu neitrāli.

Fāzēšana tiek veikta ar voltmetru LV tinuma pusē, kas jāprojektē divfāzes spriegumam, jo ​​šāds spriegums var parādīties starp fāzēto transformatoru spailēm.

Pirms fāzēšanas uzsākšanas jums jāpārbauda:

vai sekundāro tinumu neitrālie punkti ir iezemēti vai savienoti ar kopēju neitrālu vadu;

transformatora sprieguma simetrija;

Ja izmērītie spriegumi būtiski atšķiras viens no otra, tiek pārbaudīts abu transformatoru krāna slēdžu stāvoklis. Pārslēdzot zarus, samaziniet sprieguma starpību līdz pieņemamai vērtībai 10%.

Fāzēšanas būtība ir atrast spailes, starp kurām sprieguma starpība ir tuvu nullei. Lai to izdarītu, vads no voltmetra ir savienots ar vienu pirmā transformatora spaili, un otrs terminālis pārmaiņus pieskaras otrā transformatora trim spailēm. Turpmākās darbības ir atkarīgas no iegūtajiem rezultātiem. Ja viena mērījuma laikā, piemēram, starp spailēm a1 - a2, voltmetra rādījums ir tuvu nullei, tad šie spailes tiek atzīmētas un voltmetrs tiek pievienots otrajam spailei, piemēram, pirmā transformatora b1 un tiek mērīts spriegums. starp spailēm b1 - b2; b1 - c2. Ja viens no voltmetra rādījumiem, piemēram, starp spailēm b1 - b2 atkal ir tuvu nullei, tad fāzēšana ir pabeigta. Nav nepieciešams izmērīt spriegumu starp spailēm c1 - c2, jo ar diviem iepriekšējiem nulles voltmetra rādījumiem spriegumam starp trešo fāžu pāri arī jābūt tuvu nullei.

Ja pēc spriegumu mērīšanas a1 - a2; a1 - b2; a1 - c2; b1 - a2; b1 - b2; b1 - c2 neviens no voltmetra rādījumiem nebija tuvu nullei, tad fāzētie transformatori pieder pie dažādām pieslēgumu grupām un to iekļaušana paralēlā darbībā ir nepieņemama.

Fasējot kabeļu līnijas un gaisvadu līnijas 6-10 kV, tiek izmantoti indikatori. Attēlā 9.1. attēlā parādīta darbību secība, fazējot 10 kV līnijas ar UVNF tipa indikatoru.

Lai pārbaudītu indikatora izmantojamību, rezistoru saturošās caurules zondi pieskaras zemei, bet otras caurules zondi novada uz vienu no ierīces spailēm zem sprieguma (9.1. att., a); neona lampai vajadzētu iedegties. Tad abu cauruļu zondes pieskaras vienai vadošai daļai (9.1. att., b). Šajā gadījumā indikatora lampiņai nevajadzētu iedegties. Spriegums tiek pārbaudīts pie visiem sešiem komutācijas ierīces spailēm (9.1. att., c). Šī pārbaude tiek veikta, lai novērstu kļūdas līnijas, kurai ir pārtraukums, fāzēšanā. Sprieguma absolūtajām vērtībām starp fāzi un zemi nav nozīmes, jo fāzes laikā indikators tiks savienots vai nu ar līnijas spriegumu (fāzes neatbilstība), vai ar nelielu sprieguma starpību starp tām pašām fāzēm (fāžu sakritība). ). Tāpēc sprieguma esamība katrā fāzē tiek vērtēta pēc indikatora lampas spīduma.

Pats fāzēšanas process sastāv no tā, ka vienas indikatora caurules zonde pieskaras jebkuram ierīces galējam spailim, piemēram, C fāzei, bet otras caurules zonde pārmaiņus pieskaras trim spailēm no fāzēšanas līnijas puses (att. 9.1, d). Divos pieskāriena gadījumos (C - A1 un C - B1) lampiņa iedegas spilgti, bet trešajā (C - C1) nedeg, kas rādīs vienādas fāzes.

Pēc pirmā tāda paša nosaukuma tapu pāra identificēšanas zondes pārmaiņus pieskaras citiem pāriem, piemēram, A - A1 un A - B1. Gaismas trūkums no indikatora lampas ar vienu pieskārienu norāda, ka nākamais tapu pāris ir vienāds. Trešā spaiļu pāra B - B1 fāzes sakritība tiek pārbaudīta tikai kontrolei - fāzēm jāsakrīt.

Paralēlai darbībai ir savienotas viena nosaukuma fāzes. Ja vieni un tie paši atvienotāju vai slēdžu pāri neatrodas viens pret otru, instalācija tiek izslēgta un kopnes tiek atkārtoti savienotas fāzu saskaņošanai nepieciešamā secībā.

Pirms sākat fāzēšanu, jums jāpārliecinās, vai ir ievērotas darba vietas sagatavošanas drošības prasības un tiek ievērotas īpašas prasības darbam ar mērstieņiem uz sprieguma esošām iekārtām.

Darbs ar sprieguma indikatoru jāveic tikai ar dielektriskiem cimdiem. Veicot fāzēšanu, nenovietojiet savienojuma vadu tuvu iezemētām daļām. Fāzēšanu nevar veikt lietus, sniega un miglas laikā, jo sprieguma indikatora izolējošās daļas var kļūt mitras un tikt bloķētas.

Netiešo metodi parasti izmanto visu sprieguma klašu transformatoru un līniju fāzēšanai, visbiežāk ar dubultkopnes sistēmu.

Sadales iekārtā, kur darbojas abas kopņu sistēmas, viena kopnes sistēma tiek atbrīvota, lai veiktu fāzēšanu, ievietojot to rezervē.

Kad ir ieslēgts kopnes savienojuma slēdzis, izmantojiet voltmetru, lai pārbaudītu darba un rezerves kopņu sistēmu VT sekundāro spriegumu fāzu sakritību. Tad kopnes savienojuma slēdzis tiek izslēgts un no tā piedziņas tiek noņemta darba strāva. Rezerves kopnes sistēma ietver ķēdi, kurai jāveic fāzēšana. Spriegums tiek pielikts caur fāzēto ķēdi no pretējā gala, un fāzēšana tiek veikta darba un rezerves kopņu sistēmu sekundāro VT ķēžu spailēs.

Trīs tinumu transformatoriem fāzēšana tiek veikta divos posmos: no LV tinuma puses un no MV puses.

Vispirms transformators tiek ieslēgts rezerves LV kopnes sistēmā un tai tiek piegādāts spriegums no HV puses. Fāzēšana tiek veikta pie LV kopnēm piederošajos VT termināļos. Ja fāzes sakrīt, transformators tiek atvienots no LV puses, ieslēgts rezerves MV kopnes sistēmā un tiek veikta fāzēšana pie šī sprieguma.

Pēc pozitīvu rezultātu saņemšanas abos fāzēšanas gadījumos transformators tiek uzskatīts par fāzē un tiek nodots ekspluatācijā.

Fāzējot kopnes transformatorus, ir jāņem vērā sprieguma transformatora sekundāro tinumu zemējuma ķēde, jo var iezemēt gan neitrālu, gan vienu fāzi.

Pirmajā gadījumā fāzēšanai varat izmantot voltmetru ar skalu dubultfāzes spriegumam, otrajā - dubultā līnijas spriegumam. Turklāt sprieguma transformatoru fāzēšana, kurā sekundāro tinumu fāze ir iezemēta, tiek veikta, izmantojot fāzes indikatoru, kas ir pieļaujams, jo fāzu spriegumu fāzes ir stingri savienotas un ir nepieciešams tikai noteikt sakritību. to pašu fāžu sprieguma, kā arī jebkuras citas fāzes. Ja tie nesakrīt, fāzes indikatora disks griezīsies vienā virzienā, kad spriegums tiek pieslēgts tā spailēm no pirmā VT, un otrā virzienā, kad spriegums tiek pievadīts no otrā VT.

Praksē ir gadījumi, kad fāzētām elektroinstalācijām ir dažādas fāžu secības.

Piemēram, paralēlai darbībai ir jāveic fāzēšana un jāieslēdz divas elektroinstalācijas, no kurām vienai ir tieša fāzu secība, bet otrai ir apgriezta fāzu secība. Tie ir savienoti ar elektropārvades līnijām. Lai nodrošinātu divu elektroinstalāciju paralēlu darbību, ir nepieciešams, lai vienai no tām attiecībā pret otru būtu vienāda fāzu secība - tikai šajā gadījumā ir iespējama to sinhronizācija.

Lai elektroietaišu fāzu secības sakristu, tas ir, lai vienas elektroietaises fāžu apgrieztā secība attiecībā pret otru kļūtu tieša, tiek mainīta fāžu maiņas secība elektropārvades līnijās. To var izdarīt, pārvietojot fāzes vadus uz tā paša atbalsta pa līniju, tas ir, mainot to maiņu telpā.

Tādējādi, mainot fāžu maiņas secību līnijā, mainās vienas elektroietaises sprieguma vektoru fāžu secība attiecībā pret citu, lai gan elektroietaišu sprieguma vektoru fāžu absolūtās secības paliek nemainīgas. . Tā ir secības secības un fāžu maiņas jēdzienu savstarpējā atkarība.

Lielākā daļa trīsfāzu elektromotoru un citu ierīču ņem vērā tādu parametru kā fāzes rotācija. Praksē šī parametra neatbilstība sākotnējiem iestatījumiem var izraisīt dažādas avārijas situācijas, nepareizu elektrisko ierīču darbību un personāla ievainojumus.

Kas ir fāzes rotācija?

Fāžu maiņa jāsaprot kā secība, kurā spriegums palielinās katrā no tiem. Visās trīsfāzu ķēdēs spriegums ir sinusoidāla līkne. Katrā līnijā spriegums atšķiras par 120º no pārējām.

Kā redzat, 1. attēlā, kur a) parāda sprieguma līknes visos fāzes vados, nobīdītas par 120º. Blakus esošajā attēlā b) ir parādīta šo spriegumu vektoru diagramma.Abos attēlos parādīta atšķirība starp fāzi un.

Ja ņemam par pamatu, ka U A iznāk no nulles punkta attēlā a), tad šī fāze ir pirmā; diagrammā b) bultiņas skaidri parāda, ka sprieguma pieauguma secība iet no U A uz U B un pēc tam uz U C. Tas nozīmē, ka fāzes mainās secībā A, B, C. Šī pārmaiņu secība tiek uzskatīta par tiešu.

Tiešā un apgrieztā fāzes rotācija

Trīsfāzu tīklā fāzes rotācijas secība var atšķirties atkarībā no pieslēguma metodēm jaudas transformatoriem apakšstacijās, ģeneratora tinumu ieslēgšanas secības, kabeļu spaiļu neatbilstības un citu iemeslu dēļ.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka krāsu marķējums nosaka secību pēc to secības alfabētā atbilstoši krāsas pirmajiem burtiem:

• Dzeltens – pirmais;
• Zaļš – otrais;
• Sarkanais ir trešais.

2. attēlā parādīta priekšējās secības klasiskā versija A–B–C (kur A ir dzeltens un ir pirmais, B ir zaļš un ir otrais, un C ir sarkans un ir trešā) un apgrieztās secības klasiskā versija. C - B - A. Bet papildus tiem praksē var būt arī citas iespējas, tiešās: B – C – A, C – A – B, un apgrieztā maiņa: A – C – B, B – A – C Attiecīgi katrā no iepriekš minētajiem piemēriem fāžu maiņa sāksies no pirmā.

Kāpēc jums ir jāapsver fāzu secība?

Pārmaiņu secībai ir liela nozīme šādās situācijās:

• Pieslēdzot paralēli– paralēli var pieslēgt vairākas ierīces (transformatorus, ģeneratorus un citas elektriskās mašīnas), lai palielinātu sistēmas uzticamību vai nodrošinātu lielāku jaudas rezervi. Bet nepareiza savienojuma gadījumā pretēju fāžu savienojuma dēļ tas notiks.
• Pieslēdzot trīsfāzu skaitītāju– tā kā tā darbība ir balstīta uz fāžu sakritību ar atbilstošajiem ierīces spailēm, tad, ja savienojums nav pareizs, var rasties kļūme un spontāna kustība, ja nav slodzes. Šī iemesla dēļ šāds elektriskā skaitītāja pieslēgums patērētājam novedīs pie nepieciešamības maksāt par kilovatiem, ko viņš nepatērēja.
• Kad dzinējs ir ieslēgts– fāžu secība tīklā nosaka elektromašīnas motora griešanās virzienu. Ja nav pareizas fāzes, mainīsies arī ar rotoru mehāniski savienoto elementu kustības virziens. Tas var izraisīt tehnoloģiskā procesa traucējumus vai apdraudēt personāla dzīvības.

Lai novērstu citas neatbilstības, praksē tiek veikta interleaving pārbaude un tiek uzstādīta aizsardzība.

Kā pārbaudīt?

Pārbaudi var veikt vairākos veidos. Iespēja izvēlēties vienu vai otru iespēju ir atkarīga no elektrotīkla parametriem un risināmajām problēmām. Tātad maiņu var atpazīt, izmantojot fāzes indikatoru, megohmetru, multimetru vai kabeļa izolācijas krāsu. Apsveriet katru iespēju sīkāk.

Izmantojot fāzes indikatoru

Saskaņā ar darbības principu fāzes indikatoru var salīdzināt ar parasto asinhrono motoru. Kā piemēru aplūkosim visizplatītāko fāzes indikatora modeli - FU-2.

Kā redzat 3. attēlā, fāzes secības indikatoram ir trīs tinumi, kas ir savienoti ar vienādām fāzēm tīklā vai ierīcē. Starp tinumiem ir rotējošs rotors P, kas darbina fāzes indikatora disku D.

Praksē pēc attiecīgo vadu pievienošanas fāzes indikatora spailēm darbinieks nospiež pogu K, kas aizver tinumu ķēdi. Atkarībā no fāzes maiņas secības disks D sāks griezties pulksteņrādītāja virzienā vai pretēji pulksteņrādītāja virzienam.

Uz pašas ierīces ir bultiņa, kas norāda uz tiešu maiņu. Ja, nospiežot pogu, disks griežas tajā pašā virzienā, kā parādīts bultiņā, tad šī trīsfāzu slodze tiek tieši pārslēgta. Ja disks sāk griezties pretējā virzienā no bultiņas, tad fāzes secība tiek apgriezta. Jāņem vērā, ka šī ierīce nespēj noteikt, kura fāze uz kura vada atrodas, tā var noteikt tikai to maiņas secību.

Izmantojot megohmetru

Kā viena no vadītāju pārbaudes metodēm plaši tiek izmantota pretestības mērīšanas ierīce - megohmetrs.

Apskatiet 4. attēlu; lai ieviestu šādu shēmu, jums būs jāatvieno kabelis no tīkla un patērētāja. Tajā pašā laikā vienā kabeļa galā fāzes ir pārmaiņus savienotas ar zemējumu Z, tāpat kā bruņu kabeļu metāla apvalks. No otras puses ir pievienots megohmetrs M, kura viens no spailēm ir iezemēts, bet otrs ir pārmaiņus savienots ar katru no fāzēm. Tajā, kur megohmetrs rāda nulles pretestību, būs viens vads.

Tāda paša nosaukuma stieples galos ir uzstādīti atbilstoši marķējumi. Šīs numura sastādīšanas metodes trūkums ir lielas darbaspēka izmaksas. Tā kā katrs kodols ir iezemēts pa vienam, pēc kura tiek veikta pārbaude. Šajā gadījumā abos kabeļa galos ir jāuzstāda atbildīgi darbinieki. Jānodrošina saziņa starp tām, lai koordinētu darbības un novērstu sprieguma pieslēgšanu darbiniekiem.

Pēc serdes izolācijas krāsas

Ja kādai ierīcei ir savienojums ar daudzkrāsainiem vadiem, tad iekārtas fāzēšanu var veikt pēc krāsas. Lai noteiktu noteiktu fāžu vienādu spriegumu atrašanās vietu, ir nepieciešams nokļūt katrā kabeļa serdē. Ja katram vadam ir dažādu krāsu izolācija, tad, salīdzinot tos ar pieslēguma vietu transformatoram vai sadales iekārtai, var noteikt, kur atrodas katra fāze.

Šīs metodes trūkums ir viltus krāsu marķējums, jo kabeļa ražotājs ne vienmēr nodrošina vienādu krāsu katram serdeņam visā stieples garumā. Tāpēc joprojām ieteicams vispirms to piezvanīt un atzīmēt.

Izmantojot multimetru

Šai metodei tiek izmantots parasts multimetrs. Aktuālāk tas ir situācijās, kad paralēlā darbībā nepieciešams iekļaut divas blakus esošās ierīces un blakus atrodas to autobusi.

Ir nepieciešams salīdzināt fāzes spriegumus blakus esošajās līnijās; 5. attēlā parādīts piemērs fāzēm A un A1. Komutācijas iekārtai jābūt atvērtai. Pirms multimetra lietošanas uz tā tiek iestatīta sprieguma klase tai līnijai, kurā tiks veikts mērījums. Zondes tiek nogādātas līdz fāzes spailēm, savukārt to izolācijai jānodrošina aizsardzība pret spriegumu, un uz rokām tiek uzvilkti dielektriskie cimdi.

Ja, pievienojot zondes spailēm A – A1, bultiņa paliek pie nulles atzīmes, tas nozīmē, ka fāzes ir vienādas. Ja bultiņa atšķiras par līnijas sprieguma lielumu, jūs mēra pretējās fāzes.

Aizsardzība pret pārmaiņus pārkāpumu

To praksē izmanto, lai aizsargātu elektroiekārtas no nepareizas maiņas. Šis relejs ir konfigurēts, lai darbinātu dzinēju vai citu ierīci, kad tā ir tieši pievienota. Ja kāda darbības traucējuma vai nepareiza savienojuma dēļ tiek traucēta maiņstrāva, trīsfāzu relejs nekavējoties izslēgs ierīci. Viņa darbs ir balstīts uz trīsfāzu strāvu un spriegumu analīzi un sekojošu šo parametru uzraudzību.

Savienojumu var veikt caur strāvas transformatoriem vai tieši, atkarībā no tīkla modeļa un sprieguma klases. Šāda aizsardzība ir plaši pielietojama, pievienojot indukcijas tipa skaitītājus, elektriskās mašīnas un citas augstas precizitātes iekārtas.

Tematisks video