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.
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.
Обратите внимание, цветовая маркировка определяет последовательность в соответствии их очередностью в алфавите по первым буквам цвета:
- Желтый – первый;
- Зеленый – второй;
- Красный – третий.
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:
- При параллельном включении в работу – ряд устройств (трансформаторы, генераторы и прочие электрические машины), могут соединяться в параллельную работу для повышения надежности системы или для обеспечения большего резерва мощности. Но, в случае неправильного подключения из-за соединения разноименных фаз произойдет короткое замыкание.
- При подключении трехфазного счетчика – так как его работа основана на совпадении фаз с соответствующими выводами прибора, то при нарушении правильности подключения может произойти сбой и самопроизвольное движение в отсутствии какой-либо нагрузки. Из-за чего такое подключение электросчетчика приведет к необходимости оплаты потребителем киловатт, которые он не расходовал.
- При включении двигателя – следование фаз в сети определяет для электрической машины и направление вращения двигателя. В случае отсутствия правильной фазировки изменится и направление движения элементов, механически соединенных с ротором. Из-за чего может произойти нарушение технологического процесса или возникнуть угроза жизни персонала.
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
По принципу действия, фазоуказатель можно сравнить с обычным асинхронным двигателем. Рассмотрим в качестве примера наиболее распространенную модель фазоуказателя — 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.
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.
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.
Тематическое видео
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:
- обмотки трехфазных электродвигателей;
- силовые трехфазные трансформаторы;
- трехфазные нагревательные приборы и т.д.
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:
- классический вариант – A → B → C, представляющий собой прямое чередование (аналогично B → C → A и C → A → B);
- альтернативный ему вариант – C → B → A (B → A → C и A → C → B) именуемый обратным чередованием.
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.
- На примере электродвигателя мы выяснили, что он меняет направление вращения ротора на противоположное. Для самого двигателя это не страшно, но если его рассматривать в составе технологического оборудования при неправильном подключении это может привести к аварийным ситуациям.
- Неправильные подключения источников электроэнергии (генераторов, силовых трансформаторов) в параллель, например для увеличения мощности или стабилизации режимов обернется неминуемым коротким замыканием между фазами и выходу их из строя.
- Ошибки при подключении трехфазных счетчиков электроэнергии могут привести к их работе даже в отсутствии нагрузки.
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:
- убедиться в правильности чередования фаз, посредством специального прибора – фазоуказателя, построенного по принципу асинхронного двигателя, правильное подключение будет подтверждать направление вращения диска, совпадающее со стрелкой на лицевой панели прибора;
- при запараллеливании фаз двух смежных источников лучше пользоваться мультиметром, измеряя напряжение между шинами одноименных фаз при разомкнутом контакторе, если он показывает линейное напряжение – фазы разные, при нулевых показаниях вольтметром напряжения одноименных фаз, они совпадают.
Прекрасную защиту электрооборудованию от неправильного включения обеспечивает применение трехфазных реле контроля фаз и напряжения.
Заполните форму обратно связи ниже, наши специалисты свяжутся с Вами, проконсультируют, расскажут про возможные способы решения Вашей задачи.
На чтение 13 мин. Просмотров 916
Зачем нужно учитывать порядок фаз?
Последовательность чередования играет значительную роль в таких ситуациях:
- При параллельном включении в работу – ряд устройств (трансформаторы, генераторы и прочие электрические машины), могут соединяться в параллельную работу для повышения надежности системы или для обеспечения большего резерва мощности. Но, в случае неправильного подключения из-за соединения разноименных фаз произойдет короткое замыкание.
- При подключении трехфазного счетчика – так как его работа основана на совпадении фаз с соответствующими выводами прибора, то при нарушении правильности подключения может произойти сбой и самопроизвольное движение в отсутствии какой-либо нагрузки. Из-за чего такое подключение электросчетчика приведет к необходимости оплаты потребителем киловатт, которые он не расходовал.
- При включении двигателя – следование фаз в сети определяет для электрической машины и направление вращения двигателя. В случае отсутствия правильной фазировки изменится и направление движения элементов, механически соединенных с ротором. Из-за чего может произойти нарушение технологического процесса или возникнуть угроза жизни персонала.
С целью предотвращения негативных последствий от перекоса фаз и других несовпадений, на практике выполняют проверку чередования и устанавливают защиту.
Защита от обгорания или обрыва нуля
Итак, обрыв и отгорание нейтрального проводника является очень опасным и довольно частым происшествием. Есть ли необходимость в защите электросети от этого негативного явления? Конечно же, есть! Защита от отгорания «нуля» в трехфазной сети позволит вам сохранить свою дорогостоящую бытовую технику в рабочем состоянии. Защита от обрыва «нуля» в однофазной сети обеспечит вашу личную безопасность. Все эти виды обеспечения безопасности человека и бытовых электроприборов от последствий, возникающих при обрыве нейтрального проводника, выполняются с использованием специального оборудования и приемов электромонтажа, которые мы рассмотрим ниже.
- Реле максимального и минимального напряжения. Это основное устройство, которое следует использовать для защиты электросетей от обгорания или обрыва нулевого проводника. Применяется на всех типах недвижности. Промышленность изготавливает модели реле напряжения как для однофазных, так и трехфазных сетей. Принцип действия устройства заключается в разрыве цени электроснабжения при отклонении величины напряжения в сети сверх установленных значений.
- УЗИП — ограничитель перенапряжения. Это устройство для защиты и отключения оборудования при перенапряжении в электропроводке, возникающего вследствие обрыва или отгорания «нуля», удара молнии и по некоторым другим причинам. В основном используется в частных домовладениях. Принцип работы устройства заключен в увеличении собственного внутреннего сопротивления электротоку при больших перепадах напряжения.
- Устройство защитного отключения (УЗО). Такой модуль, имеющий сокращенное название УЗО, способен создать эффективную защиту для человека от удара электрическим током при обрыве нейтрального проводника в однофазных линиях. УЗО мгновенно обесточит сеть при попадании фазы на нулевой провод в том случае, если заземление бытовых приборов выполнено с нарушением ПУЭ (правил устройства электроустановок).
- Дифференциальный автомат с расширенными функциями. Дифавтомат — это защитное модульное устройство, позволяющее одновременно отключать фазу и нейтральный провод при возникновении любых аварийных ситуаций. Этот модуль совмещает в своей конструкции автоматический выключатель при КЗ (коротком замыкании) в нагрузке и защитное устройство (УЗО). При обгорании «нуля» в магистральных сетях с тремя фазами и обрыве нулевого провода в однофазных линиях он способен защитить электрические приборы и другую технику от выхода из строя, а человека от удара электротоком.
- Многократное повторное заземление. Этот технологический прием способен защитить бытовые приборы и человека от последствий обрыва и обгорания «нуля», но он сложен в исполнении, решает ограниченный спектр задач и применяют его в основном специалисты энергоснабжающих организаций на магистральных линиях электропередач.
Что происходит при перекосе фаз
Прежде всего, во время перекоса наблюдается неравномерная нагрузка на фазы. При этом на перегруженной фазе напряжение падает ниже нормы, а на недогруженной происходит скачок напряжения, превышающий допустимые показатели, при этом линейное напряжение остается постоянным. В результате, электрические приборы могут выйти из строя, особенно, если в них нет стабилизатора напряжения. Это вызвано тем, что отдельные приборы могут: либо недополучать требуемой мощности, либо получать ее с избытком. Особенно такое положение опасно для мощных приборов, например, водонагревателей, скваженных насосов, электрокотлов и т.
Способы устранения перекоса фаз
Централизованное решение, позволяющее устранить перекос фаз, отсутствует, так как невозможно обязать всех потребителей подключать одновременно нагрузки, равные по величине и характеру.
Традиционно для обеспечения заданного напряжения на каждой из фаз традиционно используются стабилизаторы напряжения. В бытовых условиях применяют однофазные стабилизаторы напряжения, которые обеспечивают защиты отдельных электроприемников или небольшой их группы. В промышленных условиях используются трехфазные стабилизаторы напряжения различной мощности, которые конструктивно состоят из трех однофазных стабилизаторов напряжения. Принцип их действия таков, что они реагируют на отклонения на каждой отдельно взятой фазе и поднимают или опускают напряжение до необходимого уровня на своей фазе, провоцируя изменения напряжений на двух других фазах и являясь, таким образом, вторичной причиной возникновения перекоса фаз. Из изложенного выше ясно, что трехфазные стабилизаторы напряжения фактически не решают поставленную перед ними задачу, так как сами провоцируют несимметрию трехфазной системы. Помимо своего основного недостатка трехфазные стабилизаторы напряжения потребляют значительное количество электроэнергии и требуют значительных сервисных расходов, так как обладают низкой надежностью – и электромеханические, и электронные стабилизаторы напряжения имеют быстроизнашивающиеся и часто отказывающие детали.
Как избежать последствий перекосов
Для того, чтобы обеспечить необходимое значение напряжения для каждой фазы, чаще всего, применяются стабилизаторы. В быту используются однофазные приборы, обеспечивающие защиту одного или нескольких приемников электроэнергии. В промышленности применяются трехфазные стабилизаторы. включающие в себя три однофазных прибора. Однако данные защитные устройства не способны полностью решить эту проблему. Они реагируют на отклонения только в своей фазе и выравнивают напряжение только на ней. В результате, на других фазах возникает неконтролируемое изменение напряжения, вызывающее перекос.
Таким образом, причины и последствия перекоса фаз не могут быть полностью ликвидированы стабилизаторами напряжения. В некоторых случаях стабилизаторы сами становятся причиной неравномерного распределения энергии.
Решение данной проблемы стало возможным благодаря альтернативной технологии. Ее применение сделало возможным выравнивание напряжения не только на отдельных фазах. Оно стало одновременно выравниваться во всей трехфазной системе. Такие устройства позволили получить высокий защитный эффект.
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.
Допустимые значения
Формула мощности электрического тока
Действующими правилами ПУЭ и стандартами ГОСТ 32144-2013 установлены предельные отклонения по несимметричному распределению напряжений в сетях 380 V. Контрольные параметры определяются специальными коэффициентами. Предельные значения не должны превышать 2% (4 %) для нулевой (обратной) последовательности, соответственно.
К сведению. Отмеченные определения выражают в векторной форме. В формулах для расчетов реальную систему с имеющимися отклонениями представляют как сумму симметричных компонентов.
Также для контроля применяют максимальное допустимое отклонение измеренных фазных токов. Отдельные нормы утверждены для типовых распределительных устройств:
- ВРУ – 15%;
- ЩР – 30%.
Защита от перенапряжений
Ну а как же быть потребителям с однофазным подключением? К сожалению, каким-то образом повлиять на вероятность возникновения перекоса и вызванного им повышения напряжения не представляется возможным. Такие явления периодически случаются, всему виной недостаточная оснащённость магистральных сетей, отсутствие работ по прогнозированию нагрузок и плачевное техническое состояние систем электрификации.
Однако защитить собственное электрохозяйство все же можно. Простейший способ — установка реле напряжения, которое отключит снабжение объекта при появлении в сети предельных рабочих параметров. Если даже временное отсутствие электроснабжения на объекте недопустимо, существует два способа защиты от перекоса фаз: установка однофазного стабилизатора или оснащение вводно-распределительной группы АВР с автономным источником питания.
Какие угрозы имеется при перекосе?
Пренебрегать последствиями такого явления не рекомендуется. Потенциальная опасность перекоса очень велика, а все отрицательные моменты можно разделить на три условных группы:
- Нанесение вреда потребителям электричества. Оборудование и приборы могут прослужить меньший срок, получить повреждение и полностью выйти из строя.
- Не меньшая угроза имеется и для источников электричества. В первую очередь надо упомянуть повреждения механического характера, критическое возрастание потребления энергии, снижение эксплуатационных сроков.
- Для владельцев оборудования в разы увеличиваются расходы на потребляемое электричество, частые ремонтные работы, а также потенциальная опасность получения травм.
Неравномерное распределение энергии по токопроводникам всегда способствует увеличению потребления электричества. Несимметричность в трехфазной сети – это практически неизбежное снижение эксплуатационного ресурса бытовых приборов и техники.
Существует реальная опасность поломки генератора автономной электростанции, ведь происходит существенное увеличение потребляемого топлива и масла. Снижаются параметры безопасности при получении одной из фаз большего напряжения, чем остальными. Следовательно, возникает риск электротравматизма. В подобных ситуациях нередки факты возгорания проводки и приборов.
Таким образом, речь идет об очень серьезных последствиях и значительных затратах на преодоление их последствий. Существует несколько способов профилактики нежелательного воздействия перекосов.
Допустимые значения
Формула мощности электрического тока
Действующими правилами ПУЭ и стандартами ГОСТ 32144-2013 установлены предельные отклонения по несимметричному распределению напряжений в сетях 380 V. Контрольные параметры определяются специальными коэффициентами. Предельные значения не должны превышать 2% (4 %) для нулевой (обратной) последовательности, соответственно.
К сведению. Отмеченные определения выражают в векторной форме. В формулах для расчетов реальную систему с имеющимися отклонениями представляют как сумму симметричных компонентов.
Также для контроля применяют максимальное допустимое отклонение измеренных фазных токов. Отдельные нормы утверждены для типовых распределительных устройств:
- ВРУ – 15%;
- ЩР – 30%.
От чего зависит симметрия напряжений
Симметрия напряжения системы между распредсетями и потребителями электроэнергии зависит от:
- импеданса силовой цепи;
- напряжений на выводах генератора;
- тока, протекающего через приемники, сети передачи и распределения (распределение мощности в системе).
Напряжения на выходных контактах генераторов, как правило, симметричны из-за конструктивных особенностей и эксплуатационных характеристик синхронных машин, применяемых для выработки электроэнергии на электрических станциях. В случаях задействования асинхронных агрегатов, например, в ветряных установках, также получается симметричное трехфазное напряжение.
В локальных сетях генерации и распределения энергии, созданных со стороны потребителя, могут наблюдаться отличающиеся процессы. Многие из этих небольших блоков, например, фотоэлектрические элементы, подключенные к низковольтной сети силовой электроникой, имеют относительно высокий импеданс, что вызывает усиливающийся дисбаланс напряжения.
Сопротивление части энергосистемы неодинаково для отдельных фаз. Геометрическое расположение линий с асимметрией относительно земли вызывает различия и в их электрических параметрах. В целом, эти отклонения очень малы и могут быть незначительными при использовании превентивных мер.
Асимметрия на стороне нагрузки
Наиболее распространенными являются случаи перекоса фаз на стороне нагрузки. Приемниками, вызывающими асимметрию в сети, являются:
- блоки однофазных нагрузок, подключенных к трехфазной, например, индукционные печи, сварочный трансформатор;
- трехфазные приемники, работающие с периодической асимметрией (дуговые печи);
- множество неравномерно распределенных однофазных нагрузок, включенных между фазными и нейтральными проводниками, например, у муниципальных потребителей в низковольтных сетях.
Важно! Неисправность системы также является причиной перекоса фаз. Распространенными случаями являются замыкания на землю, неисправности проводов. Такие дефекты вызывают падения напряжения в одной-двух фазах, что может способствовать перенапряжению в других фазах
Такие дефекты вызывают падения напряжения в одной-двух фазах, что может способствовать перенапряжению в других фазах.
Последствия перекоса фаз:
- Снижение эксплуатационного срока электрооборудования;
- Увеличение энергопотребления;
- Нарушения в работе двигателей и генераторов, снижение их мощности;
- Возможность повреждения электроприборов и устройств.
Несимметрия в высоковольтных сетях
Вызвать подобное состояние в сети 6,0-10,0 кВ иногда может подключенное к ней оборудование, в качестве характерного примера можно привести дугоплавильную печь. Несмотря на то, что она не относится к однофазному оборудованию, управление тока дуги в ней производится пофазно. В процессе плавки также могут возникнуть несимметричные КЗ. Учитывая, что существуют дугоплавильные установки запитывающиеся от напряжения 330,0 кВ, то можно констатировать, что и в данных сетях возможен перекос фаз.
В высоковольтных сетях перекос фаз может быть вызван конструктивными особенностями ЛЭП, а именно, разным сопротивлением в фазах. Чтобы исправить ситуацию выполняется транспозиция фазных линий, для этого устанавливаются специальные опоры. Эти дорогостоящие сооружения не отличаются особой прочностью. Такие опоры не особо стремятся устанавливать, предпочитая пожертвовать качеством электроэнергии, чем надежностью ЛЭП.
Здравствуйте, уважаемые гости и постоянные читатели сайта «Заметки электрика».
Несколько дней назад мне позвонил знакомый с просьбой разобраться в ситуации.
У него на объекте работала бригада электромонтажников.
Они занимались установкой двух силовых масляных трансформаторов 10/0,4 (кВ) мощностью 400 (кВА). С каждого трансформатора питались сборные шины 1 и 2 секций 0,4 (кВ). Между сборными шинами 1 и 2 секций был предусмотрен межсекционный автоматический выключатель.
Вот фото двух секций напряжением 400 (В).
При пусконаладочных работах решили попробовать включить оба трансформатора на параллельную работу. При включении произошло короткое замыкание, при котором сработала защита сразу на двух вводных автоматических выключателях.
Стали разбираться. Условия включения трансформаторов на параллельную работу были соблюдены, но не все. Пришли к выводу, что не была соблюдена фазировка шин двух секций 400 (В). Бригада монтажников уверяет, что предварительную фазировку провела правильно. Чуть позже выяснилось, что фазировку они проводили с помощью фазоуказателя ФУ-2 на каждой секции и в обоих случаях прибор показал прямую последовательность фаз.
Фазоуказатель ФУ-2
Порядок чередования фаз (следования фаз) в трехфазной системе напряжений можно проверить с помощью переносного индукционного фазоуказателя типа ФУ-2. Вот так он выглядит.
Он состоит из трех обмоток, расположенных на сердечниках, и алюминиевого диска.
Действие прибора аналогично принципу работы асинхронного двигателя.
Если все три обмотки включить в сеть трехфазного напряжения, то они образуют в пространстве вращающееся магнитное поле, которое приводит во вращение алюминиевый диск. Алюминиевый диск имеет фон черно-белого цвета. Направление магнитного поля и алюминиевого диска зависит исключительно от порядка чередования (следования) фаз питающего трехфазного напряжения.
Фазоуказатель ФУ-2 предназначен для включения в сеть трехфазного напряжения от 50 до 500 (В). Время его включения ограничивается временем 5 секунд. При нажатии на кнопку (она находится сбоку) диск начнет вращаться ту или иную сторону.
Рассмотрим работу фазоуказателя ФУ-2 более подробно.
Проверка чередования (следования) фаз на стенде
На моем испытательном стенде имеется источник трехфазного напряжения. Порядок чередования фаз мне неизвестен.
Проведем проверку чередования (следования) фаз с помощью фазоуказателя ФУ-2.
Подключаем зажимы А, В и С фазоуказателя ФУ-2 к выводам трехфазного напряжения на стенде.
Подаю напряжение на источник трехфазного напряжения порядка 80 (В).
Нажимаем на кнопку и смотрим куда начал вращаться диск прибора. Диск начал вращаться в обратную сторону — против стрелки. Это значит, что трехфазное напряжение на испытательном стенде имеет обратную последовательность фаз, т.е. фазы следуют друг за другом в следующих трех вариантах: СВА, АСВ или ВАС.
Чтобы изменить обратную последовательность фаз на прямую, достаточно поменять местами две любые фазы. Меняю местами две крайние фазы (справа) на стенде и снова провожу измерение.
Теперь диск фазоуказателя начал вращаться в одну сторону со стрелкой. Это значит, что теперь трехфазное напряжение на испытательном стенде имеет прямую последовательность фаз, т.е. фазы следуют друг за другом в следующих трех вариантах: АВС, ВСА или САВ.
Все вышеописанные действия Вы сможете посмотреть на видео:
Зачем необходимо проверять чередование фаз?
Чередование фаз необходимо проверять для правильного подключения трехфазных двигателей. При прямом подключении фаз они будут вращаться в одном направлении, а при обратном — в другом.
Также чередование фаз необходимо учитывать при подключении счетчиков электрической энергии. Особенно, это относится к счетчикам индукционного типа.
Например, у счетчика СА4-И678 при обратной последовательности фаз начинается «самоход» диска. В современных электронных счетчиках типа СЭТ-4ТМ и ПСЧ-4ТМ при обратном чередовании фаз выдается на экран уведомление.
Забыл упомянуть про реле контроля фаз типа ЕЛ-11, которое контролирует и срабатывает при нарушении чередования фаз.
Так в чем же была ошибка электромонтажников?
Внимание!!! С помощью фазоуказателя нельзя определить, где именно находится фаза А, В или С. Им определяется ТОЛЬКО последовательность фаз, т.е. направление вращающегося поля. Вот в этом и была ошибка электромонтажников, у которых на 1 и 2 секциях 400 (В) совпала последовательность фаз, а сами фазы по одноименности не совпали, поэтому при включении на параллельную работу трансформаторов случилось короткое замыкание, т.к. межсекционный автоматический выключатель замкнул разноименные фазы.
Во избежание подобных ошибок фазировку 1 и 2 секций 0,4 (кВ) необходимо было проводить с помощью поверенных указателей напряжения (УНН) или мультиметра, а не с помощью фазоуказателя, который показывает только последовательность фаз питающего напряжения:
- прямое следование фаз — АВС, ВСА или САВ
- обратное следование фаз — СВА, АСВ или ВАС
Дополнение: в прошлом году немного обновили «парк» приборов нашей ЭТЛ и теперь вместо ФУ-2 пользуемся указателем TKF-12.
P.S. В следующих статьях мы поговорим о правильности проведения фазировки. Подписывайтесь на новости сайта, чтобы не пропустить выпуски новых статей.
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
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:
- Масляные трансформаторы.
- Выключатели ввода.
- Секционные прерыватели.
- Две шинные секции.
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.
Содержание материала
- Прямое и обратное чередование фаз
- Зачем нужно учитывать порядок фаз
- Что такое фазное чередование
- Порядок работы
- Что такое чередование фаз?
- Прямое и обратное чередование фаз
- Фазоуказатель своими руками: как проверить фазировку
- Что такое фазоуказатель
- Когда действительно необходимо фазоуказатель
- Особенности
- Что собой представляет чередование фаз?
- Защита от нарушения порядка чередования
- Для чего предназначено
- Как выполнить проверку?
- С помощью фазоуказателя
- С помощью мегаомметра
- По расцветке изоляции жил
- При помощи мультиметра
- Как определить ноль и фазу без приборов
- Принципы проверки фазировки
- Испытания индикатора чредования
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.
Зачем нужно учитывать порядок фаз
Последовательность чередования играет значительную роль в таких ситуациях:
- При параллельном включении в работу – ряд устройств (трансформаторы, генераторы и прочие электрические машины), могут соединяться в параллельную работу для повышения надежности системы или для обеспечения большего резерва мощности. Но, в случае неправильного подключения из-за соединения разноименных фаз произойдет короткое замыкание.
- При подключении трехфазного счетчика – так как его работа основана на совпадении фаз с соответствующими выводами прибора, то при нарушении правильности подключения может произойти сбой и самопроизвольное движение в отсутствии какой-либо нагрузки. Из-за чего такое подключение электросчетчика приведет к необходимости оплаты потребителем киловатт, которые он не расходовал.
- При включении двигателя – следование фаз в сети определяет для электрической машины и направление вращения двигателя. В случае отсутствия правильной фазировки изменится и направление движения элементов, механически соединенных с ротором. Из-за чего может произойти нарушение технологического процесса или возникнуть угроза жизни персонала.
С целью предотвращения и других несовпадений, на практике выполняют проверку чередования и устанавливают защиту.
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.
Порядок работы
Работы проводятся в таком порядке лицензированной РТН электролабораторией:
- проверяется отсутствие напряжения на вводимом в эксплуатацию оборудовании;
- отсоединяется кабель от шин;
- заземляется одна из жил проводника;
- измеряется сопротивление изоляции жил проводника относительно земли;
- выполняется маркировка жилы, сопротивление которой относительно земли будет нулевым;
- выполняется фазировка остальных жил кабеля;
- выполняется подключение кабеля к РУ согласно маркировке;
- выполняется операция прозвонки;
- производится фазировка под напряжением. Проверка осуществляется между одноимёнными фазами и остальными. Если между одноименными фазами напряжение отсутствует, а между разноименными имеется, то такой кабель включается в работу, а следовательно и распределительное устройство.
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.
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.
Читать еще: Как сделать металлоискатель дома
Рисунок 2: Прямая и обратная последовательность
Обратите внимание, цветовая маркировка определяет последовательность в соответствии их очередностью в алфавите по первым буквам цвета:
- Желтый – первый;
- Зеленый – второй;
- Красный – третий.
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.
Фазоуказатель своими руками: как проверить фазировку
Хороший, качественный измерительный инструмент под рукой — эталон быстрой работы. Конечно, также необходимо иметь с собой инструменты, с помощью которого можно производить ремонт, но определение проблемы — это уже 80 % её решений. В статье описан последовательный монтаж указателя фазы своими руками. Потребуется только точно следовать инструкциям, иметь необходимые материалы и запастись толикой терпения.
Что такое фазоуказатель
Немного теории: указатель фазы — это измерительный прибор, показывающий чередование фаз трёхфазного напряжения и тока. Следует сразу развеять надежды молодых электриков и развеять миф, что с помощью фазоуказателя можно определить где именно какая фаза находится. Аксиома: данный прибор показывает только чередование фаз.
Разновидности фазоуказателей:
- Электромеханические приборы для определения угла фазировки. Массивные устройства, в состав которых входят асинхронные двигатели и индикаторные диски. Фазометр подобного типа также позволяет определить отсутствие одной фазы, но не указывает какой именно.
- На неоновых лампах. Здесь уже не используются громоздкие асинхронные двигатели, так как работа устройства основана на батареях или отдельных конденсаторах. Основные индикаторы в таких приборах — неоновые лампы.
- Электронный. Самый точный и одновременно самый дорогой прибор, принципом работы которого основан на сравнении синусоид на линии.
Существует большое количество таких приборов, выпускаемых различными производителями. Наиболее распространённые и чаще всего применяемые в работе модели: ФУ-2, ЭИ5001, VC-805, и конечно надёжный, проверенный временем И-517, который даже входил в ЗИП многих армейских дизельных электростанций. Но сейчас можно найти на рынке и вполне солидные и надёжные указатель фазы от китайских представителей.
Также существуют и более дорогие современные фазоуказатели от известных мировых производителей электронной техники, таких как Eltes или Mastech.
Современные фазоуказатели чаще сочетают в себе ещё и функцию индикатора напряжения, поэтому являются многофункциональными.
Когда действительно необходимо фазоуказатель
Определители угла опережения фаз в большом количестве занимают полки электротехнических магазинов, как отечественные, так и зарубежные модели. Но как определить тот самый угол опережения и зачем он вообще нужен, знают немногие электрики.
Особенности
Чтобы снизить вероятность перегрузки фазы, нагрузку распределяют на фазы равномерно. Несоблюдение этого условия так же, как и отгорание «нулевой» жилы или её плохой контакт, приведут к разнице в напряжении на фазных жилах в большую или меньшую сторону.
Таким образом, преобразованное однофазное питание (220 В) приведёт к неисправности подключённых к нему электропотребителей. Произойдёт это из-за того, что на одни приборы будет приходить повышенное напряжение (240-270 В), на другие – пониженное (160-200 В).
Важно! При неравномерном распределении нагрузки по фазам, на не чувствительных к перекосам счётчиках, произойдёт повышенный расход электроэнергии.
Что собой представляет чередование фаз?
Как известно, в трехфазной сети присутствует три разноименные фазы. Условно они обозначаются как А, В и С. Вспоминая теорию, можно говорить что синусоиды фаз смещены относительно друг друга на 120 градусов. Так вот всего может быть шесть разных порядков чередования, и все они делятся на два вида – прямое и обратное. Прямым чередованием считается следующий порядок – АВС, ВСА и САВ. Обратный порядок будет соответственно СВА, ВАС и АСВ.
Чтобы проверить порядок чередования фаз можно воспользоваться таким прибором, как фазоуказатель. О том, как пользоваться фазоуказателем, мы уже рассказывали. Конкретно рассмотрим последовательность проверки прибором ФУ 2.
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.
Для чего предназначено
Реле контроля фаз и напряжение — устройство, которое необходимо при подключении оборудования к системе с тремя фазами, а также в ситуациях, когда важно соблюсти правильное чередование
На практике изделие применяется при частом переносе оборудования, когда при изменении фазировки возможно его повреждение или некорректная работа.
Яркий пример — компрессор винтового типа, неправильное подключение которого и включение на срок больше пяти секунд приводит к поломке дорогостоящего изделия.
Реле контроля фаз и напряжения позволяет определить следующие проблемы:
- Обрыв любой из фаз;
- Повышение или снижение напряжения выше (ниже) заданного уровня;
- Нарушение фазировки (порядка подключения фаз);
- Обрыв «нуля»;
- Несимметрия I и U (здесь речь идет о перекосе фаз, когда угол между векторами значительно больше или меньше 120 градусов).
Принципиальная схема устройства показана ниже.
В некоторых реле предусмотрена возможность изменения уставок по верхнему и нижнему пределу U, а также T (времени) срабатывания.
Как правило, выходная контактная группа реле является «сухой». При этом в распоряжении есть два варианта — нормально замкнутые и разомкнутые. В некоторых моделях предусмотрены элементы, работающие на индукционном принципе.
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
По принципу действия, фазоуказатель можно сравнить с обычным асинхронным двигателем. Рассмотрим в качестве примера наиболее распространенную модель фазоуказателя — 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.
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.
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.
Как определить ноль и фазу без приборов
Согласно ПУЭ (Правил Устройства Электроустановок) каждому проводу имеющему свое функциональное назначение соответствует своя определенная цветовая маркировка:
- фазный провод имеет изоляцию черного, белого, коричневого (наиболее часто используемого) цветов и их многочисленных оттенков;
- нулевой провод имеет изоляцию синего цвета с любыми его оттенками;
- земля находится в изоляции желто — зеленого цвета в полоску.
Если бы нормативные акты строго соблюдались, то проблем с определением, где фаза, где ноль, а где земля не существовало. Для того чтобы легче было ориентироваться в коммутационных схемах на многих электрических приборах вводятся обозначения фазы, ноля и земли. Все проводники обозначаются в соответствии с государственными стандартами:
- L — этой латинской буквой обозначается фаза;
- N — по этому знаку находят нулевой провод;
- PE — этим сочетанием букв всегда обозначалась земля.
Однако визуальный метод имеет долю субъективизма, не всегда можно точно определить правильно цвет изоляции проводника. Кроме этого не все электрики придерживаются нормативных документов при проведении электромонтажных работ. В зданиях старой постройки, говорить о каких — либо стандартах цветовой маркировки проводки вообще не приходится.
Поэтому такой метод найти фазу и ноль без приборов существует с большой степенью условности, 100 % гарантии он не имеет. Однако он является единственным реальным способом среди других, типа применения сырой картошки, как определить фазу и ноль без приборов. Для получения достоверного результата лучше воспользоваться данными о соответствии проводов фазе, нулю или заземлению проверенных с помощью индикаторной отвертки или мультиметра.
Принципы проверки фазировки
Такая операция выполняется перед подключением в параллельную работу 2 и более линий, которые работают независимым способом. Еще от обновленного генератора, после капремонта, во время которого могла поменяться схема присоединения статора к сети. Проверить одноименность или расцветку фазных проводников обязательно нужно. Ведь в последствии их нужно будет соединить.
Такая операция:
- Направлена на предотвращение ошибки во время присоединения линий установки параллельно.
- Она позволяет правильно проверить все контакты.
- Проверяется правильность присоединения токоведущих кабелей, включаемых к аппарату.
Проверяется совпадение по линии одинаковых токов, а именно отсутствие углового сдвига. Только при получении положительных результатов во время фазировки, генераторы либо трансформаторы работают параллельно и подключаются на одновременную работу.
Испытания индикатора чредования
Макет согласно схеме был протестирован на универсальной плате. Работает без проблем. Общая стоимость радиодеталей составила около 200 рублей (согласитесь, готовый качественный индикатора чередования фаз за эти деньги не купить).
При выполнении монтажа не забудьте сделать перемычки с хорошо изолированной проволоки (например, тефлон) и подумайте о покрытии платы изоляционным лаком. Обязательно поместите все в пластиковый корпус. Несмотря на описанные действия, тут по-прежнему имеем дело с высоким напряжением трёхфазной сети и должны быть очень осторожными! Для напряжения фазы 220 В пиковое значение составляет 320 В, а для межфазного 400 В — 560 В соответственно.
Теги
Неправильное чередование фаз и электронный счетчик
-
Arantsev
- Сообщения: 1
- Зарегистрирован: Ср фев 17, 2010 1:07 pm
Неправильное чередование фаз и электронный счетчик
Не нашел на форуме поиск ;( поэтому приходиться спросить новой темой.
Вопрос в следующем
Электронный счетчик СЕ300 был подключен с неправильным чередованием фаз. Влияло ли это учет ?
Информация которую я нашел про неправильное чередование фаз сводиться к «самоходу» _Индукционных_ счетчиков ( причем самоход может быть и в плюс и минус ) . А как на это реагирует Электронный счетчик — какая может быть ( если вообще будет ) погрешность измерения ?
Вопрос не теоретический — у нас проверяющая организация обнаружила что счетчик был включен неправильно …..
-
Концерн «Энергомера»
- Сообщения: 9340
- Зарегистрирован: Ср сен 18, 2002 3:51 pm
- Контактная информация:
Сообщение Концерн «Энергомера» » Чт фев 18, 2010 8:54 am
Добрый день.
Порядок чередования фаз на точность учета электрической энергии и самоход счетчика не влияет, при условии, что чередование фаз тока и напряжения одинаковые.
-
varlok
- Сообщения: 489
- Зарегистрирован: Вт окт 28, 2008 10:18 pm
- Откуда: Perm
Сообщение varlok » Чт фев 18, 2010 1:26 pm
Здравствуйте Энергомера!
может быть Вы тогда эту информацию добавите в документацию на счетчики!? что бы у энергосбыта не возникало оснований для исправления схем включения счетчиков…
а то получается что порядок чередования фаз не влияет, но энергосбыт ввсе равно требует исправить схему согласно документации на счетчик
-
Vito
- Сообщения: 275
- Зарегистрирован: Пт сен 25, 2009 6:04 pm
Сообщение Vito » Чт фев 18, 2010 2:04 pm
Левый ботинок на правую ногу, правый ботинок на левую. И, что получается? 
-
Сера
- Сообщения: 12
- Зарегистрирован: Пт фев 19, 2010 7:07 am
Сообщение Сера » Пт фев 19, 2010 7:16 am
Скажите пожалуйста, что вы подразумеваете под «порядком чередования фаз»? Если подразумевается А-В-С, С-А-В либо В-С-А, то практика показывает обратное. И потери в данном случае (при не правильном чередовании фаз) доходят до 30%.
Это из опыта борьбы с потерями. Счетчики ЦЭ 6803В.
Прокоментируйте пожалуйста!
-
Концерн «Энергомера»
- Сообщения: 9340
- Зарегистрирован: Ср сен 18, 2002 3:51 pm
- Контактная информация:
Сообщение Концерн «Энергомера» » Пт фев 19, 2010 3:34 pm
Добрый день. Прямой порядок чередования фаз А-В-С, В-С-А, С-А-В. Обратный порядок чередования фаз А-С-В, В-А-С, С-В-А. Схема трехфазного статического (электронного) счетчика электроэнергии состоит из трех одинаковых однофазных перемножителей сигналов тока и напряжения, сумматора этих сигналов и преобразователя суммы трех сигналов в частоту импульсов. Для сумматора совершенно безразлично в каком порядке приходят эти сигналы (от перестановки слагаемых сумма не изменяется), следовательно, точность учета электроэнергии практически не зависит от порядка чередования фаз.
-
Сера
- Сообщения: 12
- Зарегистрирован: Пт фев 19, 2010 7:07 am
Сообщение Сера » Ср фев 24, 2010 10:36 am
Спасибо за исчерпывающий ответ, все предельно понятно. Не ясно лишь одно, почему в моей практике смена порядка чередования фаз ( на правильный) сыграло рашающую роль???
Кстати, судя по описанной вами схеме трехфазный счетчик будет правильно считать даже при подключенной одной фазе.!?
-
Концерн «Энергомера»
- Сообщения: 9340
- Зарегистрирован: Ср сен 18, 2002 3:51 pm
- Контактная информация:
Сообщение Концерн «Энергомера» » Чт фев 25, 2010 8:46 am
Добрый день. Трехфазный счетчик при однофазной нагрузке, при симметрии трех напряжений приложенных к цепям напряжения (т.е. три напряжения и один ток в любой фазе), а так же при несимметрии напряжения (одно напряжение и один ток в той же фазе), по ГОСТ — 52322-2005 может иметь дополнительную погрешность 2%. Предположительно, что счетчик индукционный, но и для индукционных счетчиков обратный порядок следования фаз не должен вызывать дополнительную погрешность более 2%. Может быть счетчик был неисправен или в схеме подключения ошибка.
-
cheglok
- Сообщения: 2
- Зарегистрирован: Вс фев 28, 2010 1:38 pm
Сообщение cheglok » Вс фев 28, 2010 2:00 pm
Казалось бы что замена счётчиков на электронные приведёт к точным измерениям потребления электроэнергии 
,а на поверку энергосбытовыми и сетевыми компаниями получается наооборот 
Насколько точным и правомочным является способ контрольной проверки работы счётчика с помощью токоизмерительных клещей, вольтметра и измерителя cos фи?
-
Концерн «Энергомера»
- Сообщения: 9340
- Зарегистрирован: Ср сен 18, 2002 3:51 pm
- Контактная информация:
Сообщение Концерн «Энергомера» » Пн мар 01, 2010 2:11 pm
Добрый день. Оценка погрешности счетчиков с помощью отдельных приборов (токоизмерительные клещи, вольтметр, измеритель коэффициента мощности) может привести к некорректным результатам. Результат будет зависеть от следующих факторов:
— какое значение силы тока измеряет прибор или приборы (пропорциональное среднеквадратическому или пропорциональное средневыпрямленному);
— в какой цепи подключена последоваетльная цепь измерителя коэффициента мощности (непосредственно последовательно со счетчиком или к выходу клещей);
— какова стабильность нагрузки в момент измерений;
— какова форма сигналов в момент измерений;
— каковы условия на месте проведения измерений (по электромагнитной совместимости и в части климатических воздействий).
При неудачном стечении обстоятельств и при подключении измерителя коэффициента мощности во вторичную цепь клещей, погрешность может достигать 15 % и более. По этой причине метод с использованием отдельных приборов не может быть признан правомочным.
Корректные результаты оценки погрешности счетчика могут быть получены с помощью портативных приборов, предназначенных для проведения таких измерений. Из продукции Концерна «Энергомера» к таким приборам относятся СЕ601, СЕ602 и другие.
Вернуться в «Счетчики электроэнергии (темы и сообщения до 31 декабря 2012 года)»
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 2 гостя
В
начале главы отмечалось, что фазировкой
устанавливают совпадение: порядков
следования фаз фазируемых между собой
электроустановок, векторов одноименных
напряжений по фазе (отсутствие между
ними сдвига по углу), порядков чередования
фаз на выводах коммутационного аппарата,
включением которого установка должна
включаться в работу, обозначений фаз
(их расцветка).
Выполнение
перечисленных условий является
обязательным при включении электроустановок
в работу.
На
практике, однако, нередки случаи, когда
фазируемые электроустановки (например,
электростанция по отношению к энергосистеме
или одна энергосистема по отношению к
другой) имеют различные порядки следования
фаз или при одном и том же порядке
следования фаз векторы их одноименных
напряжений смещены по фазе на 120 или
240°. Нет необходимости называть причины
таких несоответствий. Так уж сложилось
исторически, и с этим приходится считаться
при фазировке.
Возникает
однако вопрос: как осуществляется в
подобных случаях фазировка и соблюдаются
ли при этом условия совпадения фаз?
Рассмотрим
это на примере. Допустим, что необходимо
провести фазировку и включить на
параллельную работу две электроустановки,
в одной из которых прямой, а в другой
обратный порядок следования фаз.
Соединяющим их элементом должна стать
линия электропередачи. Известно, что
для включения двух электроустановок
на параллельную работу совершенно
необходимо, чтобы одна из них по отношению
к другой имела один и тот же порядок
следования фаз. Только в этом случае
возможна их синхронизация.
Для
того чтобы порядки следования фаз
электроустановок совпали, Например
обратный порядок следования фаз одной
электроустановки по отношению к другой
стал прямым, на линии электропередачи
изменяют порядок чередования фаз.
Практически это осуществляется
перемещением на линии проводов фаз на
одной опоре, т. е. изменением их чередования
в пространстве.
Таким
образом, изменением порядка чередования
фаз на линии изменяется порядок следования
фаз векторов напряжений одной
электроустановки относительно другой,
хотя абсолютные порядки следования фаз
векторов напряжений электроустановок
остаются прежними (прямым и обратным).
В этом проявляется взаимозависимость
понятий порядка следования и чередования
фаз.
На
рис. 8.10 показана эта взаимозависимость
и приведена совмещенная векторная
диаграмма напряжений обоих порядков
следования фаз. Из диаграммы видно, что
векторы напряжения UА1
и UА2
совпадают по фазе и что никаких перемещений
провода фазы А производить не требуется,
а провода фаз В и С необходимо поменять
местами.
После
перемещения проводов на линии
электроустановки можно фазировать и
синхронизировать на параллельную
работу. Однако заметим, что обозначения
фаз и их расцветка в каждом сечении
линии (штрихпунктирная линия I-I
на рис. 8.10) и на зажимах коммутационного
аппарата не будут совпадать и изменить
их никак нельзя. Об этих особенностях
линии, соединяющей электроустановки,
должен знать обслуживающий их персонал,
чтобы избежать ошибок при эксплуатации
и ремонте.
Аналогичным
образом поступают и при фазировке
электроустановок, работающих со смещением
векторов одноименных напряжений на 120
и 240°. Необходимое изменение порядка
чередования фаз на линии устанавливают
при этом путем построения и совмещения
векторных диаграмм напряжений обеих
фазируемых электроустановок.
Соседние файлы в папке ФилатовАА книга 1990
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #