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:
- целостность жил и изоляции проводников;
- фазировку жил;
- чередование фаз.
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.
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:
- Вольтметры переменного тока, используемые при фазировки электроустановок до 1 кВ и подключаемые непосредственно к выводам электрооборудования.
- Фазоуказатели, принцип действие которых похож на принцип действия АД (асинхронного двигателя), когда при подключении катушки приборов к 3-х фазной сети токов происходит образование вращающегося магнитного поля, которое заставляет вращаться рабочий диск. При этом по направлению вращения диска можно судить о правильности порядка следования фаз токов, проходящих по катушкам.
- Универсальные приборы (портативные вольтамперфазоиндикаторы, универсальные фазоуказатели).
- Мегаомметры, представляющие собой переносные приборы, необходимые для измерения сопротивлений изоляции в широких диапазонах, что очень хорошо себя зарекомендовало при производстве фазировки.
- Указатели напряжения для фазировки. Данные устройства хорошо подходят для фазировки электроустановок выше 1 кВ. При выполнении операции на отключенный аппарат (разъединитель, выключатель) на каждую сторону подаются фазируемые напряжения. При этом, щупы прибора подносятся к токоведущим частям фазируемого аппарата, и дальше осуществляется наблюдение за свечением сигнальной лампы на устройстве. Стоит учесть, что горение лампы говорит о несовпадении фаз, а отсутствие свечения лампочки – о согласованном включении и возможности включения коммутационного аппарата.
- 02.07.2019
- Новости, советы и рекомендации
что это и как выполнить проверку?
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 сетиКак 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 последовательностьОбратите 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.
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 .
Рисунок 3: Принципиальная схема работы ФУ-2Как 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 мегаомметромПосмотрите 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 мультиметромНеобходимо 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
Амплитуда, период, фазовый сдвиг и частота
Некоторые функции (такие как синус и косинус) повторяются вечно
и называются периодическими функциями.
Период идет от одного пика к другому (или от любой точки к следующей точке совпадения):
Амплитуда — это высота от центральной линии до пика (или до впадины). Или мы можем измерить высоту от самой высокой до самой низкой точки и разделить ее на 2.
Фазовый сдвиг показывает, насколько функция сдвинута по горизонтали от обычного положения.
Сдвиг по вертикали показывает, насколько функция смещена по вертикали от обычного положения.
Все вместе!
Мы можем получить их все в одном уравнении:
у = А грех(В(х + С)) + D
- амплитуда A
- период равен 2π/B
- фазовый сдвиг C (положительный слева )
- вертикальное смещение D
А вот как это выглядит на графике:
Обратите внимание, что здесь мы используем радианы, а не градусы, и на один полный оборот приходится 2π радиан.
Пример: sin(x)
Это основная формула неизменного синуса. А = 1, В = 1, С = 0 и D = 0
Итак, амплитуда 1 , период 2π , фазового или вертикального сдвига нет:
Пример: 2 sin(4(x − 0,5)) + 3
- амплитуда A = 2
- период 2π/B = 2π/4 = π/2
- фазовый сдвиг = −0,5 (или 0,5 вправо)
- вертикальное смещение D = 3
Прописью:
- 2 говорит нам, что он будет в 2 раза выше, чем обычно, поэтому Амплитуда = 2
- обычный период равен 2 π , но в нашем случае он «ускорен» (укорочен) 4 в 4 раза, поэтому период = π/2
- и −0,5 означают, что он будет сдвинут на вправо на 0,5
- , наконец, +3 говорит нам, что центральная линия равна y = +3, поэтому вертикальное смещение = 3
Вместо x у нас может быть t (для времени) или другие переменные:
Пример: 3 sin(100t + 1)
Сначала нам нужны скобки вокруг (t+1), поэтому мы можем начать с деления 1 на 100:
3 sin(100t + 1) = 3 sin(100 (t + 0,01))
Теперь мы можем видеть:
- амплитуда равна A = 3
- период равен 2π/100 = 0,02 π
- фазовый сдвиг равен C = 0,01 (влево)
- вертикальное смещение равно D = 0
И получаем:
Частота
Частота — это то, как часто что-то происходит в единицу времени (на «1»).
Пример: Здесь функция косинуса повторяется 4 раза между 0 и 1:
Таким образом, Частота равна 4
А Период равен 1 4
На самом деле Период и Частота связаны:
Частота = 1 Период
Период = 1 Частота
Пример из предыдущего: 3 sin(100(t + 0,01))
Период равен 0,02 π
Таким образом, частота равна 1 0,02π «=» 50 №
Еще несколько примеров:
Период | Частота |
---|---|
1 10 | 10 |
1 | 4 |
1 | 1 |
5 | 1 5 |
100 | 1 100 |
Когда частота равна в секунду , это называется «Герц».
Пример: 50 Гц означает 50 раз в секунду
Чем быстрее он отскакивает, тем больше «Герц»!
Анимация
../алгебра/изображения/wave-sine.js
7784,7785,7788,7789,9863,7793,7794,7795,7796,7792
Амплитуда, период и фазовый сдвиг
Вы должны знать, что
три слагаемых: амплитуда, период и
среднее значение фазового сдвига,
в контексте обобщенных синусоидальных и косинусоидальных кривых, показанных ниже:
Как обсуждается ниже,
любой обобщенной синусоидальной или косинусоидальной кривой,
вы сможете
определить его амплитуду, период и фазовый сдвиг.
Пример вопроса:
Укажите амплитуду, период и фазовый сдвиг $\,y = 5\sin(3x-1)\,.$
В следующем разделе вы напишете
уравнение кривой с заданными амплитудой, периодом и фазовым сдвигом.
Пример вопроса:
Напишите уравнение синусоиды с амплитудой $\,5\,$, периодом $\,3\,$ и фазовым сдвигом $\,2\,.$
Краткое изложение основных понятий
АМПЛИТУД:
| |
ПЕРИОД:
| |
ФАЗОВЫЙ СДВИГ:
|
Учитывая обобщенную синусоидальную/косинусную кривую:
найти амплитуду, период и фазовый сдвиг
ПРИМЕР:
Укажите амплитуду, период и фазовый сдвиг $\,y = 5\sin(3x-1)\,.$
РЕШЕНИЕ:
Аргумент имеет вид $\,kx + B\,.$ Выражение имеет вид $\,a\sin(kx+B)\,.$ Здесь $\,a = 5\,$ $\,k = 3\,$ и $\,B = -1\,.$ Амплитуда $\,|a| = |5| = 5\,.$ Период $\,\displaystyle\frac{2\pi}{|k|} = \frac{2\pi}{3}\,.$ Установка $\,3x-1 = 0\,$ дает $\,\displaystyle x = \frac{1}{3}\,$; фазовый сдвиг равен $\,\displaystyle\frac{1}{3}\,. $ Альтернативный фазовый сдвиг: $\,\displaystyle\frac{-B}{k} = \frac{-(-1)}3 = \frac{1}{3}\,$ |
ПРИМЕР:
Укажите амплитуду, период и фазовый сдвиг $\displaystyle\,y = -3\cos 2(x+\frac{\pi}{5})\,.$
РЕШЕНИЕ:
Аргумент имеет вид $\,k(x + b)\,.$ Выражение имеет вид $\,a\cos k(x + b)\,.$ Здесь $\,a = -3\,$ $\,k = 2\,$ и $\displaystyle\,b = \frac{\pi}{5}\,.$ Амплитуда $\,|a| = |-3| = 3\,.$ Период $\,\displaystyle\frac{2\pi}{|k|} = \frac{2\pi}{2} = \pi\,.$ Установка $\displaystyle\,2(x+\frac{\pi}{5}) = 0\,$ дает $\,\displaystyle x = -\frac{\pi}{5}\,$; фазовый сдвиг равен $\,\displaystyle -\frac{\pi}{5}\,. |