Что значит чередование фаз
Как проверяется чередование фаз в трехфазной сети: особенности проведения тестирования
При согласовании параллельного функционирования трансформаторов на объектах электрического обеспечения зачастую возникает необходимость проверять фазное чередование.
Хотелось бы вам рассказать один случай, где затрагиваются вопросы фазного чередования в сети с тремя фазами и пример некорректного фазирования, оборудование и способы для решения этой задачи.
Вступление
Случай этот произошёл при проведении монтажных работ по подключению 2-х масляных трансформаторов. Монтаж был закончен успешно, в результате электрическая схема выглядела следующим образом:
По мнению электромонтёров, пусконаладочные мероприятия прошли успешно. Но при запуске трансформаторов в параллельном режиме работы произошло короткое замыкание.
Конечно, электромонтёры сказали, что проверили фазное чередование источников, все параметры совпадали. Вот только ничего не говорилось о фазировании. И это была ошибка. Давайте вместе разберёмся, в чём же эта ошибка.
Что такое фазное чередование
Известно, что сеть с тремя фазами состоит из разноимённых фаз. Именуются они как АВС. Согласно теории, мы знаем, что фазные синусоиды смещены по отношению друг к другу на сто двадцать градусов.
Существует шесть различных чередующихся порядков, бывает обратным либо прямым. Обратный — CBA, ACB, BAC, прямой – CAB, BCA, ABC.
Для проверки порядка фазного чередования используют указатель фаз. Разберём методику проверки фазным указателем.
Как проводится проверка
Указатель фаз конструктивно включает в себя диск с чёрными и белыми отметками для считывания показаний, и 3 обмотки. В работающем режиме диск должен вращаться.
Подсоединяем к выводным клеммам три жилы от подающего напряжение устройства с тремя фазами. Включаем прибор кнопкой, находящейся на боковой панели.
Диск должен начать крутиться. Когда вращение происходит по ходу отображённой на устройстве стрелки – фазное чередование прямое, относится к соответствующему виду CAB, АВС либо ВСА.
Если вращение происходит против направления стрелок – чередование фаз обратное.Соответствует АВС, СВА либо ВАС.
Давайте вспомним ситуацию с монтажом трансформаторов, рассказанную в начале статьи. Электромонтажники только определили фазное чередование, порядок совпал.
Но они не проверили фазировку. И провести эту проверку, используя указатель фаз, невозможно.
При подключении были сомкнуты разноимённые фазы. Для понимания, какая это фаза и где находится, необходим комбинированный электроизмерительный прибор либо осциллограф.
Комбинированным измерительным прибором меряют величину межфазного напряжения различных питающих источников. Когда значение равняется нулю – одноимённые.
В случае, когда значение соответствует линейному показателю – разноимённые. Это достаточно простой и эффективный способ.
При использовании осциллографа отставание и определение фаз определяется показаниями осциллограммы, но этот способ не практичен из-за сложной методики и дороговизны прибора.
В каких случаях надо учитывать порядок
Порядок необходимо учитывать в эксплуатации электрических двигателей с тремя фазами и переменным током.
От чередования зависит, в какую сторону будет крутиться двигатель, что немаловажно при одновременном использовании множества механизмов, имеющих двигательный привод.
Немаловажно знать порядок чередования при подсоединении индукционного прибора учёта электрической энергии (СА 4). Когда порядок обратный, возможно самопроизвольное дисковое вращение электросчётчика.
Современные электронные приборы учёта не нуждаются в определении чередования, но на дисплее будет отображаться соответствующий символ.
Если подключение трёхфазной питающей сети осуществляется с использованием силового кабеля и требуется проверка фазирования, сделать это возможно без специального оборудования.
Дело в том, что кабельные жилы, в подавляющем большинстве случаев, имеют цветную маркировку, что позволяет прозвонить кабель гораздо быстрей и проще.
Для определения фаз нужно снять наружную оболочку кабельной изоляции. Два конца будут с одинаковыми по цвету жилами. Мы их и принимаем, как одинаковые.
Но абсолютно верить цветовой маркировке всё же не стоит. Как показывает практика, изготовители кабельной продукции не гарантируют одноцветности жил с двух сторон кабеля. Поэтому, для надёжности, кабель лучше прозвонить.
Это вся информация, которой мы хотели с вами поделиться относительно определения порядка чередования в трёхфазной сети, и какими приборами это можно сделать.
Свои вопросы оставляйте в комментариях под статьёй.
Что такое чередование фаз и как его проверить?
Большинство трехфазных электродвигателей и других устройств учитывают такой параметр, как чередование фаз. На практике, несоответствие данного параметра изначальным настройкам может привести к различным аварийным ситуациям, некорректной работе электрических приборов и к травмированию персонала.
Что такое чередование фаз?
Под чередованием фаз следует понимать последовательность, в которой напряжение нарастает в каждой из них. Во всех трехфазных цепях напряжение представляет собой синусоидальную кривую. В каждой линии напряжение отличается на 120º от остальных.
Рис. 1. Напряжение в трехфазной сети
Как видите, на рисунке 1, там где а) — показаны кривые напряжения во всех фазных проводах, смещенные на 120º. На соседнем рисунке б) изображена векторная диаграмма этих напряжений, На обоих рисунках показана разница между фазным и линейным напряжением.
Если взять за основу, что из нулевой точки на рисунке а) выходит UA, то эта фаза является первой, на диаграмме б) наглядно стрелками показано, что очередность нарастания напряжения переходит от UA к UB, а за ним к UC. Это означает, что фазы чередуются в порядке A, B, C. Такой порядок чередования считается прямым.
Прямое и обратное чередование фаз
В трехфазной сети порядок чередования фаз может отличаться в зависимости от способов подключения к силовым трансформаторам на подстанциях, от последовательности включения обмоток генератора, из-за несоответствия выводов кабеля и по прочим причинам.
Рисунок 2: Прямая и обратная последовательность
Обратите внимание, цветовая маркировка определяет последовательность в соответствии их очередностью в алфавите по первым буквам цвета:
На рисунке 2 изображен классический вариант прямой последовательности A – B – C (где A имеет желтый цвет и является первой, B – зеленый и является второй, а C – красный и является третей) и классический вариант обратной последовательности C – B – A. Но, помимо них на практике могут встречаться и другие варианты, прямого: B – C – A, C – A – B, и обратного чередования: A – C – B, B – A – C. Соответственно, в каждом из приведенных примеров чередование фаз будет начинаться с первой.
Зачем нужно учитывать порядок фаз?
Последовательность чередования играет значительную роль в таких ситуациях:
С целью предотвращения негативных последствий от перекоса фаз и других несовпадений, на практике выполняют проверку чередования и устанавливают защиту.
Как выполнить проверку?
Проверка может производиться несколькими способами. Целесообразность выбора того или другого варианта осуществляется в зависимости от параметров электрической сети и задач, которые необходимо решить. Так чередование можно узнать при помощи фазоуказателя, мегаомметра, мультиметра или по расцветке изоляции кабеля. Рассмотрите каждый из вариантов более подробно.
С помощью фазоуказателя
Рисунок 3: Принципиальная схема работы ФУ-2
Как видите на рисунке 3, у указателя последовательности фаз присутствуют три обмотки, которые подсоединяются к одноименным фазам в сети или устройстве. Между обмотками находится вращающийся ротор Р, который приводит в движение диск фазоуказателя Д.
На практике, после подсоединения к зажимам фазоуказателя соответствующих проводов, работник нажимает кнопку К, которая замыкает цепь обмоток. В зависимости от порядка чередования фаз, диск Д начнет вращаться по часовой или против часовой стрелки.
На самом приборе имеется стрелка, показывающая прямое чередование. Если при нажатии кнопки диск вращается в том же направлении, что и показано стрелкой, то эта трехфазная нагрузка имеет прямое чередование. Если диск начнет крутиться в противоположную от стрелки сторону, то чередование фаз обратное. Следует отметить, что этот прибор не способен определить, какая фаза на каком проводе находится, он может определить лишь порядок их чередования.
С помощью мегаомметра
Как один из способов прозвонки жил широко используется прибор для измерения сопротивления – мегаомметр.
Рис. 4: Прозвонка кабеля мегаомметром
Посмотрите на рисунок 4, для реализации такой схемы, вам понадобится отключить кабель от сети и от потребителя. При этом, с одного конца кабеля фазы поочередно соединяются с землей З, как и металлическая оболочка у бронированных кабелей. С другой стороны присоединяется мегаомметр М, один из зажимов которого заземляется, а второй поочередно подводится к каждой из фаз. На той, где мегаомметр покажет нулевое сопротивление, и будет одним проводом.
На концах одноименного провода устанавливается соответствующая маркировка. Недостатком такого способа прозвонки является большой объем трудозатрат. Так как каждая жила заземляется поочередно, после чего выполняется проверка. При этом на обоих концах кабеля должны устанавливаться ответственные сотрудники. Между ними должна обеспечиваться связь, для согласования действий и предупреждения подачи напряжения на работников.
По расцветке изоляции жил
Если в каком-либо устройстве имеется подключение разноцветными жилами, то фазировку оборудования можно выполнять по цветам. Для определения нахождения одноименных напряжений тех или иных фаз необходимо добраться до каждой жилы кабеля. Если на каждом проводе присутствует изоляция разных цветов, то сравнив их с местом присоединения к трансформатору или распедустройству, можно определить, где какая фаза находится.
Недостатком такого метода следует отметить ложную цветовую маркировку, так как производитель кабеля не всегда обеспечивает один и тот же цвет для каждой жилы на всей протяженности провода. Поэтому предварительно его все равно рекомендуется прозванивать и маркировать.
При помощи мультиметра
Для этого метода используется обычный мультиметр. Он наиболее актуален в тех ситуациях, когда необходимо включить в параллельную работу два смежных устройства и их шины расположены поблизости.
Рис. 5: фазировка мультиметром
Необходимо выполнить сравнение фазных напряжений в соседних линиях, на рисунке 5 приведен пример для фаз А и А1. Коммутационная аппаратура при этом должна быть разомкнута. Перед тем как пользоваться мультиметром, на нем выставляется класс напряжения, для линии, на которой будет производиться замер. Щупы подводятся к выводам фаз, при этом их изоляция должна обеспечивать защиту от напряжения, а на руки надеваются диэлектрические перчатки.
Если при подключении щупов к выводам A — A1 стрелка останется на нулевой отметке, то это значит, что фазы одинаковые. Если стрелка отклонится на величину линейного напряжения, вы меряете разноименные фазы.
Защита от нарушения порядка чередования
Для защиты электрического оборудования от неправильного чередования на практике применяется реле контроля фаз. Это реле настроено на работу двигателя или другого устройства в его прямом включении. Если из-за каких-то неполадок или неправильного подключения чередование нарушается, то трехфазное реле сразу отключит устройство. Его работа основана на анализе трехфазных токов и напряжений и последующем контроле этих параметров.
Подключение может выполняться через трансформаторы тока или напрямую, в зависимости от модели и класса напряжения в сети. Такая защита нашла широкое применение при подключении счетчиков индукционного типа, электрических машин и другого высокоточного оборудования.
На что влияет направление вращения фаз
Бытовая техника, с которой мы привычно сталкиваемся в повседневности работает от переменного напряжения 220 В, 50 Гц. Это напряжение является фазным напряжением трехфазной сети 380 В, по которой мы получаем электроэнергию. Большинство производственного оборудования питается непосредственно от трехфазной сети, к нему можно отнести:
При этом очень важно соблюдать схему подключения потребителей к трехфазной сети, поскольку вместе с весьма распространенным нарушением показателей качества электроэнергии – перекосом фаз, губительным образом на электрооборудовании может отражаться нарушенная последовательность чередования фаз.
Обратимся немного к теории. Напряжение в трехфазных сетях представляет собой синусоидальное напряжение одной частоты, сдвинутое по каждой фазе относительно друг друга на 120°. Условно фазы обозначаются буквами A, B и C. Существуют различные варианты следования фаз:
По сути, это направление, в котором должно вращаться магнитное поле, определяющее направление вращения ротора в трехфазных асинхронных электродвигателях. На практике мы видим, что направление вращения ротора в асинхронных двигателях очень просто поменять переменой всего двух фаз местами, при этом меняется чередование фаз с прямой на обратную последовательность.
Последствия неправильного подключения фаз и как этого избежать
При подключении электрооборудования к трехфазной электросети никто не застрахован от ошибок, при этом можно перепутать не только последовательность фаз, допустив неправильное чередование, но и перепутать сами фазы. Последствия в этом случае могут быть фатальными как для оборудования, так и для персонала.
Предотвратить нежелательные последствия помогают меры, предпринимаемые при подключении, а также защитное оборудование. В первом случае, это, прежде всего, внимательное отношение к самой процедуре подключения, для этого необходимо:
Прекрасную защиту электрооборудованию от неправильного включения обеспечивает применение трехфазных реле контроля фаз и напряжения.
Смотрите также другие статьи :
Тепловые и электромагнитные расцепители во всех автоматических защитных устройствах включены последовательно. Кроме того ни один автомат не обходится без контактной группы состоящей из дугогасительных контактов либо имеющих отдельную камеру, гасящую электрическую дугу, возникающую при защитном отключении.
В зависимости от оборудования величина cos ϕ может колебаться в широких пределах, причем за удовлетворительное значение принято считать величину коэффициента мощности в 0.65 – 0.8. Уметь перевести ВА в ватты необходимо для того, чтобы реально оценить мощность того или иного прибора.
Что такое порядок чередования фаз в трехфазной сети
Прямое и обратное чередование фаз
Трехфазный переменный ток графически представляет собой три фазы в виде чередующихся синусоид на оси Х, сдвинутых по отношению друг к другу на 120°. Первую синусоиду можно представить как фазу А, следующую синусоиду как фазу B, сдвинутую на 120° относительно фазы А, и третью фазу C, также сдвинутую на 120° по отношению к фазе В.
Графическое отображение сдвига фаз на 120° трехфазной сети
Если фазы имеют порядок АВС, то такое следование фаз называется прямым чередованием. Следовательно, порядок фаз СВА будет означать обратное чередование. Всего возможно три прямых чередования фаз ABС, BCА, CАВ. Для обратного чередования фаз порядок будет выглядеть как CВА, BAC, ACB.
Проверить чередование фаз трехфазной сети можно фазоуказателем ФУ — 2. Он представляет собой небольшой корпус, на котором имеются три зажима для подключения трех фаз сети, алюминиевого диска с черной точкой на белом фоне и три обмотки. Принцип действия у него аналогичен работе асинхронного электродвигателя.
Если подключить фазоуказатель к трем фазам и нажать кнопку на корпусе, то диск начнёт вращаться в одну из сторон. Когда вращение диска совпадает со стрелкой на корпусе, тогда фазоуказатель показывает прямое чередование фаз, вращение диска в обратном направлении указывает на обратное чередование фаз.
Электрическая схема фазоуказателя ФУ-2
В каких случаях необходимо знать порядок чередования фаз. Во-первых, если дом подключен к трехфазной сети и установлен индукционный электросчётчик, тогда нужно соблюдать на нем прямое чередование фаз. При неправильном подключении такого электросчетчика возможен его самоход, что даст неправильные показания в сторону увеличения расхода электроэнергии.
Также, если в доме используются асинхронные электродвигатели, то направление вращения ротора будет зависеть от порядка чередования фаз. Меняя чередование фаз на асинхронном электродвигателе можно изменить направление вращения ротора в нужную сторону.
Что такое фазировка трехфазной сети
Фазировку трех фаз проводят в трансформаторных подстанциях при параллельном подключении трансформаторов. Подключение двух трансформаторов к одной трехфазной сети осуществляется межсекционными автоматическими выключателями. Проверить одноименные фазы фазоуказателем не представляется возможным.
Однако можно определить одноименные фазы мультиметром или любым вольтметром с пределом измерения 500 В. При проведении фазировки, нужно соблюдать все меры безопасности и заранее проверить на работоспособность мультиметр. Перед нахождением одноименных фаз важно определить наличие фазного напряжения относительно «земли» на всех шинах (на случай обрыва).
Проверка на обрыв и нахождение одноименных фаз в трехфазной сети
Далее, работая в резиновых перчатках, замеряют линейные напряжения на шинах разных трансформаторов. Если найдены шины, напряжение между которыми около нуля, то такие шины имеют одноименные фазы и их отмечают. Следом находят остальные две пары одноимённых шин и также отмечают.
Если напряжения между всеми шинами разных трансформаторов ниже линейного 380 В, но значительно отличаются от нуля, то фазировать такие трансформаторы нельзя, т. к. они имеют разные схемы соединения. Найденные одноимённые шины соединяют на разъединителях для параллельной работы.
Отличие фазного и линейного напряжения в трехфазной сети
Когда трансформатор имеет различные напряжения, при одинаковых схемах соединений, их подгоняют переключателем отводов обмоток трансформаторов до номинального значения. Фазировку высоковольтных линий проводят специальными высоковольтными индикаторами УВНФ.
Проверка фазировки: зачем это нужно и что нужно знать?
Проверке фазировки подлежат распределительные устройства и электрооборудование, работающее на трехфазном токе (трансформаторы, линии электропередач, синхронные компенсаторы, холодильные камеры и др.) как перед вводом в эксплуатацию, так и после ремонта. Также контроль фазировки производится при проведении планово-предупредительных ремонтов (ППР) оборудования. Почему?
Содержание
Зачем нужно проверять фазировку?
Цель проверки фазировки заключается в контроле напряжения на каждой из токоведущих жил электрооборудования на предмет совпадения с напряжением на соответствующих жилах электросети.. Ведь в случае несоблюдения, возникают нежелательные явления, такие как перекос фаз. В промышленных электрических приборах (например, холодильных камерах) происходит существенное понижение мощности. А В быту это явление может привести к выходу из строя бытовой техники и различных электроустановок.
Выполнять такие работы по действующему законодательству должны специалисты в количестве не менее двух человек, прошедшие обучение, знающие требования нормативно-технической документации на проводимые работы, имеющие группу по электробезопасности 3 и выше.
При этом они должны обязательно ознакомиться с паспортными данными на подключаемое к сети оборудование и иметь необходимые для проведения таких работ средства измерения.
Проверка фазировки распределительных устройств
Проверка фазировки распределительных устройств (РУ) заключается в определении правильности порядка следования и чередования фаз в соответствии с фазами оборудования вводимого в эксплуатацию.
Оборудование, работающее от трехфазной сети, подлежит обязательной фазировке перед первичным запуском в работу, после проведения капитального ремонта и др. работ, связанных с нарушением порядка чередования фаз и их следования. Проще говоря, проверяется совпадение по фазе напряжения каждой из фаз электроустановки с фазами напряжения электрической сети.
Перед запуском электрооборудования в эксплуатацию проверяют:
Порядок работы
Работы проводятся в таком порядке лицензированной РТН электролабораторией:
Компания Перестройка МСК имеет все необходимые разрешения и специалистов, которые выполнят услугу по проверке фазировки РУ и электрооборудования в кратчайшие сроки по самым выгодным ценам в Москве и МО. Заказчику выдается документ, удостоверяющий качество проведенных работ.
Проверка фазировки электрооборудования
Электрооборудование трехфазного тока (трансформаторы, генераторы, кабельные линии электропередач) подлежит обязательной фазировке, перед тем как оно впервые будет включено в сеть или же по окончании очередного ремонта, в результате которого могло произойти нарушение порядка чередования, следования фаз.
Фазировка заключается в проверке совпадения по фазе напряжений каждой из 3-х фаз включаемой электроустановки с соответствующими напряжениями сети. Подобного рода проверка, безусловно, необходима, ведь в процессе сборки, монтирования и ремонта электрооборудования фазы могли быть переставлены местами.
У электромашин, например, не исключается и ошибочное обозначение силовых выводов статорных обмоток; у кабелей в соединительных муфтах могут быть между собой соединены жилы разноимённых фаз.
Во всех этих случаях единственным выходом считается выполнение фазировки. Как правило, эта технологическая операция состоит из 3-х основных перечисленных ниже этапов.
Проверка и сравнение порядка чередования фаз у электрической установки и сети.
Данная операция выполняется перед непосредственным включением на параллельную работу нескольких сетей, работающих независимо, нового генератора и генератора, прошедшего капитальный ремонт, при котором могла измениться схема присоединения обмоток статора к сети.
Лишь при получении положительных результатов, полученных при фазировке, генераторы или, скажем трансформаторы синхронизируются и включаются на параллельную работу.
Проверка одноимённости или расцветки фазных проводников, которые впоследствии надо будет соединить. Эта операция ставит перед собой цель проверить правильность соединения всех элементов установки между собой. Проще говоря, выверяется правильность подвода токоведущих жил к включающему аппарату.
Проверка совпадения по фазе одноимённых напряжений, то есть отсутствия между ними угла сдвига фаз. В электрических сетях во время фазировки линий электропередач и силовых трансформаторов, которые принадлежат одной электрической системе, достаточно выполнить 2 последние операции, поскольку у всех генераторов, работающих синхронно с сетью, порядок следования фаз одинаков.
Приборы для фазировки
Сегодня существует множество методик, которые зависят от прямого назначения электрооборудования, схем соединения обмоток и от используемых приспособлений и приборов.
К основным приборам и приспособлениям можно отнести: