Как определить чередование фаз а в с: Как определить чередование фаз трехфазного электродвигателя

Основные понятия и определения (фазировка)

Трехфазная система.

Под трехфазной системой э. д. с. (напряжений) понимают совокупность трех электрических цепей переменного тока одной частоты, э. д. с. которых не совпадают по фазе. На рис. 1,а приведена схема простейшего синхронного генератора трехфазного тока. Обмотки, в которых получается переменная э. д. с, помещены в пазы статора, смещенные по окружности на 120°. По обмотке ротора проходит постоянный ток, создавая магнитное поле. При пересечении обмоток статора магнитным полем вращающегося ротора в них наводится симметричная система трех синусоидальных э. д. с. одинаковой частоты и амплитуды, сдвинутых по фазе на 120° (рис. 1,б). За один оборот ротора, что соответствует периоду времени Т, в каждой из обмоток происходит полный цикл изменения э. д. с. Когда ось ротора I—I пересекает витки обмотки статора, в них наводится максимальная э.д. с. Но так как для трех обмоток статора это происходит в разные моменты времени, то

Рис 1 Получение трехфазной симметричной системы э. д. с.
а-синхронный генератор; б-график э.д.с.; в-векторная дивграмма э.д.с.; 1-статор; 2-обмотка статора; 3-ротор; 4-обмотка ротора

и максимумы наведенных э. д. с. не совпадают по фазе, т. е. их амплитуды Еа, Ев, Ес оказываются сдвинутыми одна относительно другой на 1/3 периода, или на 120°.

Фаза.
Угол, характеризующий определенную стадию периодически изменяющегося параметра (в данном случае э. д. с), называют фазовым углом или просто фазой. При совместном рассмотрении двух (и более) синусоидально изменяющихся э. д. с. одной частоты, если их нулевые (или амплитудные) значения наступают не одновременно, говорят, что они сдвинуты по фазе. Сдвиг всегда определяют между одинаковыми фазами, например между началами синусоид, как это показано на рис. 1,6, или между фазами амплитуд. При сдвиге двух синусоид по фазе одна из них будет отставать от другой по времени. Чтобы определить, какая из синусоид отстает, находят их начала, т. е. нулевые значения э. д. с. при переходе от отрицательных к положительным значениям. На рис. 1,6 начала обозначены буквами а, Ь, с. Из рисунка видно, что начало одной синусоиды (например, синусоиды, проходящей через точку Ь) расположено правее начала другой (синусоиды, проходящей через точку а). Это свидетельствует о том, что синусоида с началом в точке b отстает во времени от синусоиды с началом в точке а. Еще более отстает синусоида, проходящая через точку с, так как ее начало сдвинуто на 2/3 Т или на 240° от начала координат (момента, когда t = 0).
На практике под фазой трехфазной системы понимают также отдельный участок трехфазной цепи, по которому проходит один и тот же ток, сдвинутый относительно двух других по фазе. Исходя из этого, фазой называют обмотку генератора, трансформатора, двигателя, провод трехфазной линии, чтобы подчеркнуть принадлежность их к определенному участку трехфазной цепи.
Фазы именуют прописными буквами А, В, С. Но навешивать надписи букв на оборудование станций и подстанций не всегда удобно. Поэтому при окраске оборудования (например, сборных и соединительных шин в закрытых РУ), которая применяется с целью защиты от коррозии, используют красители различного цвета. В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) шины фазы А окрашивают в желтый цвет, фазы В -в зеленый и фазы С -в красный. Поэтому фазы часто называют Ж, 3, К. Для распознания фаз оборудования на кожухах, арматуре изоляторов, конструкциях и опорах наносят соответствующие цветные метки в виде кружков или полос.
Таким образом, в зависимости от рассматриваемого вопроса фаза — это либо угол, характеризующий состояние синусоидально изменяющейся величины в каждый момент времени, либо участок трехфазной цепи, т. е. однофазная цепь, входящая в состав трехфазной.

Порядок следования фаз.

Порядок, в котором э. д. с. трех фаз непрерывно проходит через одни и те же значения (например, через положительные амплитудные значения), называют порядком следования фаз. Трехфазные системы э. д. с. могут отличаться друг от друга порядком следования фаз. Если вращение ротора генератора происходит в направлении, изображенном на рис. 1,а, то порядок следования фаз будет А, В, С — это так называемый прямой порядок следования фаз. Если направление вращения ротора изменить, то изменится и порядок следования фаз. Фазы будут проходить через максимальные значения в порядке А, С, В,- это обратный порядок следования фаз.
Иногда вместо термина «порядок следования фаз» говорят «порядок чередования фаз». Во избежание путаницы условимся применять термин «чередование фаз» только в том случае, когда это связано с понятием фазы как участка трехфазной цепи.

Чередование фаз.
Итак, под чередованием фаз понимают очередность, в которой фазы трехфазной цепи (отдельные провода линии, обмотки и выводы электрической машины ит. д.) расположены в пространстве, если обход «их каждый раз начинать из одного и того же пункта (точки) и производить в одном и том же направлении, например сверху вниз, по часовой стрелке и т. д. На основании такого определения говорят о чередовании обозначений выводов электрических машин и трансформаторов, расцветки проводов и сборных шин. В ряде случаев порядок чередования фаз строго регламентирован. Так, согласно ГОСТ порядок чередования обозначений выводов синхронных машин принимается соответствующим порядку следования фаз для установленного направления вращения ротора. Правила устройства электроустановок предусматривают для закрытых РУ следующий порядок чередования окрашенных сборных шин при их вертикальном расположении: верхняя шина — желтая, средняя — зеленая, нижняя — красная. При расположении шин горизонтально наиболее удаленная шина окрашивается в желтый цвет, а ближайшая — в красный. Ответвления от сборных шин выполняются так, чтобы слева располагалась фаза А, справа — фаза С, если смотреть на шины из коридора обслуживания (при трех коридорах в РУ — из центрального).
На открытых подстанциях чередование окраски сборных и обходных шин ориентируют по силовым трансформаторам. Ближайшая к ним фаза шин окрашивается в желтый цвет, средняя — в зеленый, отдаленная — в красный. Ответвления от сборных шин выполняют таким образом, чтобы слева располагалась шина фазы А, справа — фазы С, если смотреть из ОРУ на вводы трансформаторов.
Отступление от указанных выше требований порядка чередования окраски крайних шин РУ ПУЭ допускает в виде исключения в тех отдельных случаях, когда соблюдение этих требований связано с усложнением монтажа или необходимостью установки специальных опор для транспозиции проводов воздушных линий.

Совпадение фаз.

При фазировке трехфазных цепей могут быть различные варианты чередования обозначений (расцветки) зажимов на включающем аппарате и подачи на них напряжения разных фаз. Для простоты дальнейших рассуждений допустим, что фазируемые напряжения двух трехфазных цепей имеют одинаковые порядки следования фаз. При этом условии фазы одноименных напряжений могут совпадать, а порядок чередования обозначений зажимов у выключателя — нет (рис. 2,а) или, наоборот, при одном и том же порядке чередования обозначений зажимов физируемые напряжения могут оказаться сдвинутыми по фазе (рис. 2,6). Поворот одноименных векторов напряжений относительно друг друга может быть не только на угол 120°, как это показано на рис. 2,6, но на любой угол, кратный 30°, что характерно для трансформаторов, имеющих разные группы соединения обмоток. В обоих приведенных случаях включение выключателя неизбежно приводит к к. з.

Рис. 2. Варианты несовпадения (а, б) и совпадения (в) фаз двух частей установки.

Однако возможен вариант, когда совпадает и то, и другое (рис. 2, в). Короткое замыкание между соединяемыми частями установки здесь исключено.
Под совпадением фаз при фазировке как раз и понимают именно этот случай, когда одноименные напряжения фазируемых трехфазных цепей совпадают по фазе, а чередование обозначений у выключателя зажимов (или их расцветка) согласовано с соответствующими фазами напряжений и между собой.

Векторное изображение синусоидально изменяющихся э. д. с. (напряжений, токов).

Периодически изменяющиеся синусоидальные величины изображают в виде синусоид (рис. 1,6) и вращающимися векторами — направленными отрезками прямой линии (рис. 1,в). Связь между синусоидальной кривой и вращающимися векторами показана на рис. 3. Синусоида получается проектированием вращающегося вектора (равного в заданном масштабе амплитуде изменяющейся э. д. с.) на вертикальную ось I—I, перемещаемую по оси абсцисс со скоростью, пропор-циональной частоте вращения вектора. Сдвиг фаз между двумя векторами, начала которых совмещены в одной точке, определяется углом j (рис. 4). Отставание вектора Ев от вектора Еа показано направлением стрелки угла j (против направления вращения векторов).
Следует сказать, что понятие вектора з. д. с. (напряжения, тока и т. д.) в электротехнике несколько отличается от понятия вектора, скажем, силы или скорости в механике. Если в механике векторы не могут быть определены полностью только по их значениям без указания направления их действия, то в электротехнике вращающиеся векторы не определяют действительного направления изображаемых ими величин в пространстве. Однако совокупное расположение вращающихся с одной частотой векторов (например, э. д. с. трех фаз) на диаграмме дает представление о происходящем в электрической цепи процессе во времени и позволяет сделать количественную оценку явлений путем проведения элементарных операций над векторами.

Puc. 3. Получение синусоидального графика при вращении вектора.

Рис. 4. Изображение двух з. д. с. синусоидами и векторами при различных углах сдвига, а — j = 0°; б — j = 90°, в — j = 180°.

Основные схемы соединений трехфазных цепей.
Обмотки электрических машин (генераторов, синхронных компенсаторов, двигателей) и трансформаторов соединяют в звезду или треугольник.

При соединении трех обмоток генератора в звезду концы их объединяют в одну точку (рис. 5, а), которую называют нулевой (или нейтральной). Электродвижущие силы между началами и нулевой точкой обмоток называют фазными э.д. с. и обозначают Еа, Ев, Ес, или просто Еф. Электродвижущие силы между выводами фаз называют линейными Ел. Они получаются как разности векторов соответствующих, фазных э. д. с. генератора, например, Еа — Ев = Еав (рис. 5,6). Порядок индексов в обозначении линейных э. д. с. не произволен — индексы ставятся в порядке вычитания векторов: Ев — Ес = Евс; Ес — Еа = Еса. С учетом заданного направления вращения векторов такой расстановке индексов соответствует вычитание вектора э. д. с. отстающей фазы из э. д. с. опережающей. В результате векторы линейных э. д. с. всегда опережают уменьшаемые фазные векторы на 30° Значения линейных э. д. с. в корень из трех, или в 1,73 раза больше фазных, в чем легко убедиться измерением векторов на диаграмме.

Рис. 5. Соединение обмоток генератора в звезду (а) и векторная диаграмма э. д. с. (б).

Соединение обмоток генератора треугольником показано на рис. 6,а.

Точки А, В, С являются общими для каждой пары фазных обмоток. Если к зажимам генератора не подсоединена нагрузка, то в обмотках, образующих замкнутый контур, отсутствует ток, обусловленный синусоидальными э. д. с. промышленной частоты, сдвинутыми относительно друг друга на 1/3 Т, так как в каждый момент времени геометрическая сумма этих э. д. с. равна нулю (рис. 6,6).
Из рис. 6 следует, что при соединении в треугольник фазная э. д. с. равна линейной и совпадает с ней по фазе. Заметим, что на станциях обмотки генераторов, как правило, соединяют в звезду. Соединение треугольником встречается крайне редко.
Обмотки трансформаторов, так же как и у генераторов, соединяют в звезду и треугольник (схема зигзаг встречается редко). Схема звезды часто выполняется с выведенной нулевой точкой. Схемы соединений в звезду, в звезду с выведенной нулевой точкой и в треугольник в тексте обычно обозначают буквами У, Ун и Д соответственно. Обмотки высшего напряжения (ВН) трансформаторов соединяют в У или Д независимо от схемы соединения источников питания. Вторичные обмотки низшего напряжений (НН) также соединяют в У или Д. 12
В отличие от генераторов у трансформаторов соединение треугольником по крайней мере одной из его обмоток является обычным.

Рис. 6. Соединение обмоток генератора в треугольник (а) и векторная диаграмма э. д. с. (б).

Предварительная фазировка (проверка чередования фаз)

Проверка чередования фаз генератора.
Обмотки электрических машин переменного тока выполняют простыми (имеющими одну ветвь) и составными (имеющими две параллельные ветви в каждой фазе). Выводы обмоток маркируют по ГОСТ. Начала простых обмоток статора обозначают С1, С2, СЗ, концы — С4, С5, С6 соответственно. Выводы составных обмоток маркируют теми же буквами, что и выводы простых обмоток, но впереди прописных букв ставят цифры. Так, в случае двух обмоток на статоре выводы первой обозначают 1С1 — 1С4; 1C2-1C5; 1СЗ-1С6, выводы второй — 2С1-2С4; 2С2-2С5; 2СЗ-2С6. Выводы, подсоединяемые к сети, называют линейными, а соединяемые вместе в звезду — нулевыми. У генераторов с простыми обмотками линейными считают выводы от начал: C1, С2 и СЗ, у мощных генераторов с параллельными обмотками — выводы С4, С5, С6. В последнем случае нулевыми будут выводы C1, С2, СЗ. На рис. 19 показана схема обмотки статора турбогенератора ТВФ-100-2. Обмотка имеет девять кольцевых выводов — три линейных и шесть нулевых. Объединены выводы 1С1, 1СЗ, 1С2 и 2С1, 2СЗ, 2С2. Нейтрали соединены шинной перемычкой с установленным на ней трансформатором тока, предназначенным для включения поперечной дифференциальной токовой защиты от к. з. между витками в одной из фаз обмотки статора. Для фазировки генератора необходимо знать, какие его выводы являются линейными.

Рис. 19. Схема следования фаз и чередования обозначений выводов двухслойной обмотки статора турбогенератора ТВФ-100-2 (вид со стороны возбудителя).

Порядок следования фаз генератора зависит от направления вращения ротора и чередования фаз обмотки статора. Направление вращения ротора определяется по расположению лопаток на дисках турбины, а чередование фаз устанавливается визуально, когда статор монтируемого генератора находится на фундаменте. Для этого, начиная от линейных выводов, прослеживают места входа в пазы трех обмоток статора. Очередность, в которой расположены эти места по окружности статора, если обход вести в направлении вращения ротора, и определит собой действительное чередование фаз обмотки.
Подводка соединительных шин к генератору и их раскраска производятся в зависимости от установленного порядка следования фаз генератора и сети. При этом варианты возможного подсоединения монтируемого генератора приведены в табл. 1.

 

Установленный порядок следования фаз на линейных выводах генератора	Варианты соединения выводов генератора с фазами сети при порядке их следования А — В — С
	1	2	3
С1 — С2 — СЗ	С1 — А С2 — В СЗ — С	С1 — В С2 — С СЗ — А	С 1 — С С2 — А СЗ — В
С1 — С3 — С2	С1 — А С2 — С СЗ — В	С1 — С С2 — В СЗ — А	С1 — В С2 — А СЗ — С
С4 — С5 — С6	С4 — А С5 — В С6 — С	С4 — В С5 — С С6 — А	С4 — С С5 — А Сб — В
С4 — С6 — С5	С4 — А С5 — С С6 — В	С4 — С С5 — В С6 — А	С4 — В С5 — А С6 — С

Укажем, что все варианты подсоединения генератора равноценны и выбор того или другого определяется исключительно удобством прокладки соединительных шин от выводов к шинам действующего распределительного устройства. Если порядок следования фаз сети не прямой (А, В, С), а обратный (А, С, В), то в табл. 1 следует поменять местами буквы В и С.

Проверка чередования фаз синхронного компенсатора.
Проверка производится в процессе монтажа статора при снятых торцевых щитах аналогично описанному выше способу определения чередования фаз генератора. Проверкой устанавливают соответствие чередования фаз на выводах статора заданному направлению вращения ротора. Это важно для обеспечения нормальной циркуляции масла в подшипниках. При подсоединении выводов синхронного компенсатора к фазам сети руководствуются теми же соображениями, что и при подключении генератора.

Проверка чередования фаз силовых трансформаторов.

В соответствии с ГОСТ вводы у трансформаторов располагают так, чтобы чередование их (слева направо), если смотреть со стороны вводов высшего напряжения, было:

у трехфазных трансформаторов
О — А — В — С;
О — а — b — с;
0m — Аm — Вm — Сm,
у однофазных трансформаторов
А — х;
а — х;
Аm — Хm.

Проследить, правильно ли подсоединены концы обмоток к соответствующим вводам без вскрытия трансформатора, не представляется возможным. Поэтому правильность обозначений вводов трехфазных трансформаторов и полярность вводов однофазных трансформаторов устанавливаются при проверке групп соединений, которая производится при монтаже и капитальном ремонте трансформаторов с частичной или полной сменой обмоток.

Проверка чередования фаз воздушных линий.
Сооружение новой воздушной линии электропередачи производится на основании проектной документации, содержащей среди прочих документов трехлинейную схему линии (по всей ее длине) с транспозицией проводов и заранее нанесенной расцветкой фаз. На этой схеме расположение проводов на ближайшей к линейному порталу ОРУ опоре предусматривают в том порядке, который обеспечил бы совпадение фаз линии с соответствующими фазами оборудования подстанции. Особое значение это имеет при прокладке новых линий между действующими подстанциями. Транспозиция проводов в этом случае выполняется с учетом фактического расположения оборудования и порядка чередования фаз на ОРУ с обоих концов линии.
Чтобы избежать ошибок при производстве монтажных работ на линиях, установлен порядок, при котором 32 организация, принимающая линию в эксплуатацию, обязана вести технический надзор за ее строительством в соответствии с проектной документацией.
Проверка чередования фаз новой линии состоит в том, что приемочная комиссия сверяет выполнение работ с имеющейся документацией. Особенно тщательно проверяется монтаж проводов на транспозиционных опорах и на подходах линии к подстанциям.
Проверка чередования фаз силовых кабелей. Простейшим способом отыскания в конце кабеля токоведущих жил, соответствующих определенным фазам его начала, является способ проверки («прозвонки») жил при помощи телефонных трубок, например при проверке силовых кабелей, прокладываемых между различными помещениями станций и подстанций.
Схема подсоединения телефонных трубок показана на рис. 20. В качестве одного из проводов для установления связи используют заземленные конструкции (заземленную металлическую оболочку кабеля), к которым подсоединяют телефонные трубки. Далее, с одной из сторон кабеля провод от батарейки соединяют с токоведущей жилой (допустим, фазой С), С другой стороны кабеля вторым проводом от телефонной трубки поочередно касаются токоведущих жил, каждый раз подавая голосом сигнал в трубку. Найдя жилу, по которой будет получен отзыв проверяющего, ее помечают как фазу С и в том же порядке продолжают поиск других жил. Вместо телефонных трубок в последнее время стали применять телефонные гарнитуры, которые освобождают руки проверяющих для работы.

Рис. 20. Схема присоединения телефонных трубок при фазировке кабеля.

 

Для проверки чередования фаз достаточно широко используют мегаомметр, схема включения которого показана на рис. 21. Для фазировки поочередно заземляют жилы в начале кабеля, а в конце производят измерение сопротивления изоляции жил относительно земли.
Заземленную жилу обнаруживают по показанию мегаомметра, так как сопротивление ее изоляции на землю будет равно нулю, а двух других жил — десяткам и даже сотням мегаом.

Рис.21 Схема присоединения мегаомметра при фазировке кабеля.

При этом способе проверки трижды устанавливают и снимают заземления. Кроме того, персонал, находящийся по концам кабеля, должен иметь между собой связь, чтобы координировать свои действия. Все это относится к недостаткам такого способа проверки. Более совершенным является способ измерений по схеме, приведенной на рис. 22. Одну из трех жил кабеля (назовем ее фазой А) жестко соединяют с заземленной оболочкой, другую жилу (фазу С) заземляют через сопротивление 8-10 МОм. В качестве сопротивления обычно используют трубку с резисторами указателя УВНФ. Третью жилу (фазу В) не заземляют, она остается свободной. С другого конца кабеля мегаомметром измеряют сопротивление жил относительно земли. Очевидно, что фазе Л будет соответствовать жила, сопротивление которой на землю равно нулю, фазе С — жила, имеющая сопротивление на землю 8-10 МОм, и фазе В — жила с бесконечно большим сопротивлением.

Рис. 22. Схема присоединения мегаомметра и дополнительного сопротивления при фази-ровке кабеля.

Условия безопасности при производстве фазировки кабелей.
Фазировка производится только на отключенной со всех сторон кабельной линии. При этом должны быть приняты меры против подачи на кабель рабочего напряжения. Перед началом фазировки при помощи мегаомметра весь персонал, находящийся вблизи кабеля, предупреждается о недопустимости прикосновения к токоведущим жилам.
Соединительные провода от мегаомметра должны иметь усиленную изоляцию (например, провод типа ПВЛ). Присоединение их к токоведущим жилам производится после того, как кабель будет разряжен от емкостного тока. Для снятия остаточного заряда кабель заземляют на 2-3 мин.

Проверка чередования фаз силовых кабелей по расцветке изоляции жил.
Токоведущие жилы силовых кабелей с изоляцией из пропитанной бумаги расцвечивают навитыми на их изоляцию лентами цветной бумаги. Одну из жил, как правило, опоясывают красной лентой, другую синей, а изоляцию третьей специально не расцвечивают — она сохраняет цвет кабельной бумаги. При изготовлении кабелей жилы скручивают между собой так, что на протяжении одного шага скрутки каждая жила меняет свое положение в площади сечения, делая один оборот вокруг оси кабеля. Рассматривая площади сечений с обеих концов кабеля, можно обнаружить, что по отношению к наблюдателю фазы в сечениях чередуются в разных направлениях (рис. 23). Эти особенности конструкции кабелей учитывают при фазировке и соединении жил.

Рис. 23. Чередования фаз в сечениях кабеля. Стрелками показаны направления обхода фаз.

Допустим, что необходимо произвести фазировку и соединение жил двух концов трехфазного кабеля. Фазировка в данном случае элементарно проста. Она заключается в том, что из шести жил выбирают пары, имеющие одинаковую расцветку. Эти жилы замечают и готовят к 1 соединению. Для соединения необходимо, чтобы оси жил одинаковой расцветки совпадали, а направление чередования фаз в площади сечения одного конца кабеля было бы зеркальным отражением другого (рис. 24,а). При укладке кабелей в траншею вероятность совпадения осей жил невелика. Чаще всего фазы одного цвета оказываются повернутыми относительно друг друга на некоторый угол, значение которого может доходить до 180° (рис. 24,б). Кабели с несовпадающими осями одинаково расцвеченных жил при монтаже (или ремонте) подкручивают вокруг оси, пока не будет зафиксировано точное совпадение осей жил. Однако сильное подкручивание не безопасно. Оно вызывает механические напряжения в защитных и изоляционных покровах кабелей и влечет за собой снижение надежности в работе.
Для того чтобы по цвету совпали все соединяемые между собой жилы, направления чередований фаз в сечениях кабелей должны быть противоположными. Это проверяется, заранее, до укладки кабеля в траншею, если на его концах отсутствуют метки с указанием направления чередования фаз. Заметим, что у кабелей с чередованием фаз, направленным в одну сторону, по цвету совпадает только одна жила, а две другие не могут совпадать (рис. 24, в).

Рис. 24. Некоторые варианты чередования расцвеченных жил в сечениях двух кабелей.
а -соединение жил одинакового цвета возможно; б — то же после поворота сечения на 180°; в — соединение трех жил по их цветам невозможно.

Преимущество способа соединения кабелей одинаково расцвеченными жилами состоит в том, что фазировка здесь не является самостоятельной операцией, она выполняется в ходе самих работ, а процесс прокладки, ремонта и эксплуатации кабелей приобретает более стройную систему и требует меньших трудозатрат.

Чередование фаз — Как определить, правильно ли установлено чередование фаз

Параметр чередования фаз в реле может быть установлен либо на ABC, либо на ACB. Эта настройка позволяет реле определить, работает ли двигатель в прямом или обратном направлении. Это важно для предотвращения повреждения двигателя и используется в различных настройках, таких как асимметрия тока, реверсирование фаз и перегрузка по току обратной последовательности, чтобы отключить двигатель при обнаружении обратного чередования фаз. Чередование фаз также используется для целей измерения.

Если двигатель вращается в прямом направлении в поле, необходимо проверить чередование фаз реле. Если в полевых условиях двигатель вращается в обратном направлении, то при исправлении проводки двигателя такую ​​же исправление проводки необходимо выполнить для реле, после чего необходимо проверить чередование фаз реле. Следующие методы помогут определить правильное чередование фаз двигателя. Как только правильное чередование фаз двигателя определено, реле чередования фаз можно настроить соответствующим образом.

*В следующих методах используются изображения реле GE869.

Метод №1

• Реле GE869 имеет экран «Последовательность J». На этом экране показаны значения напряжения и тока для:
  • V0/I0 – напряжение/ток нулевой последовательности (ток на землю)
  • V1/I1 – напряжение/ток прямой последовательности (нормальная работа)
  • V2/I2 – напряжение/ток обратной последовательности (неправильное чередование фаз)
• См. рис. 1 ниже, значения напряжения и тока находятся в строке обратной последовательности V2/I2. Поскольку было определено, что двигатель вращается в прямом направлении в полевых условиях, чередование фаз в реле необходимо изменить либо с ABC > ACB, либо с ACB > ABC.
• В этом примере чередование фаз было изменено с ABC > ACB, и на рис. 2 ниже значения напряжения и тока теперь находятся в строке прямой последовательности V1/I1.

Метод №2

• В этом методе используется угол векторов для определения правильного чередования фаз. См. рис. 3 и 4 ниже, векторные диаграммы одинаковы независимо от того, установлено ли реле в положение ABC или ACB.

• Для определения правильного чередования фаз с помощью векторных диаграмм необходимо знать, что все вектора вращаются против часовой стрелки. Это показано стрелками на рис. 5 ниже.

• Зная, что векторы вращаются против часовой стрелки, мы можем теперь определить чередование фаз двигателя. Мы можем использовать 0° в правой части векторной диаграммы в качестве ориентира. Каждый раз, когда вектор пересекает точку 0° при вращении против часовой стрелки, представляет собой порядок фаз двигателя.
• Поскольку есть два варианта чередования фаз — ABC и ACB, вы всегда хотите начинать с фазы A. В этом случае фаза А (красная стрелка) уже находится в опорной точке 0° как для напряжения, так и для тока. Когда вектора вращаются против часовой стрелки, следующий вектор, достигший точки 0° (в большинстве случаев каждые 120°), является следующей фазой в последовательности. В этом случае синий вектор, фаза C, является следующим вектором, пересекающим маркер 0°. На данный момент чередование фаз было определено как A-C, а по умолчанию последней фазой является B. Таким образом, чередование фаз равно A-C-B.

Метод №3

• Асимметрия тока — это мера того, какой ток обратной последовательности обнаруживается при работе двигателя. Текущий дисбаланс измеряется от 0% до 100%.
• Если когда-либо обнаруживается асимметрия тока при значениях больше 100%, это может быть признаком неправильной настройки чередования фаз в реле.
• Текущие значения дисбаланса должны быть записаны в журнале событий реле.
• На рис. 6 ниже значения дисбаланса тока при запуске двигателя находятся в диапазоне от 363% до 489.0,2%. Это явный признак неправильного чередования фаз. Чередование фаз в реле было изменено, и результирующее пусковое событие можно увидеть на рисунке 7 со значениями небаланса тока в диапазоне от 1,3% до 4,1%.

Метод № 4

• Захваты сигналов могут быть получены из файлов событий реле. На рис. 8 ниже ток показан вверху, а напряжение внизу. Чередование фаз можно определить, выбрав часть формы волны (пик, пересечение нуля или дно) и увидев, в каком порядке появляются фазы.
• Используя пик сигналов на рисунке 8, мы начинаем с поиска пика для фазы A (красный). Затем следует фаза C (синий), за которой следует фаза B (зеленый). Чередование фаз двигателя определяется как ACB.

Заключение

Всегда следует проверять правильность подключения электродвигателя и его вращение в прямом направлении, прежде чем изменять какие-либо настройки реле. После проверки правильности подключения двигателя можно использовать любой описанный выше метод для определения правильности настройки чередования фаз в реле. Опять же, есть только два варианта настройки чередования фаз: ABC и ACB.

Способ №2 самый универсальный между разными реле. Это связано с тем, что векторную диаграмму можно просматривать с большинства современных реле либо через переднюю панель, либо с помощью программного обеспечения для анализа событий.

Чередование фаз в электрических системах

Чередование фаз в электрических системах

В электрических системах иногда без определения чередования фаз невозможно двигаться дальше. И студенты, и практикующие инженеры часто сбиваются с толку. Есть несколько важных ситуаций, когда определение последовательности фаз является обязательным. Это когда:

• Один синхронный генератор должен быть синхронизирован с сетью.
• Две системы должны работать параллельно.
• Два трансформатора должны работать параллельно.
• Соединение двух разных линий, исходящих из одного источника.

 В трехфазной системе синусоида напряжения или тока достигает пиковых значений периодически одно за другим. Синусоиды смещены друг от друга на 120 градусов. Таким образом, вектора, представляющие три синусоиды для волн напряжения или тока трех линий, сдвинуты по фазе на 120 градусов.

Теперь возникает вопрос, какова последовательность? В каком порядке волны напряжения или тока циклически достигают пиковых значений. На диаграмме просто посмотрите на последовательность фаз ABC Anti Clock Wise. Здесь вектора вращаются против часовой стрелки. Воображаемый зритель (см. рис. A слева) увидит сначала фазу A, затем B, затем снова C, снова A, затем B… как и положено. Последовательность ABCABCABC…… или ABC Anti Clock. Мудрая последовательность.

Вы можете представить себе возможность чередования фаз ACB Anti Clock Wise. Да может быть! В этом случае вектора, вращающиеся в одном и том же направлении против часовой стрелки, воображаемый зритель (см. рис. A справа) встретит сначала фазу A, затем C, затем B. Таким образом, здесь последовательность продолжается как ACBACBACB…… .

Вы можете подумать, что при вращении против часовой стрелки возможны ли другие последовательности?

вы можете подумать, почему не BCA или BAC или CBA или ……?

Из приведенной выше последовательности ABC, если вы начнете с B, вы увидите, что BCA — это не что иное, как та же самая последовательность ABC. Точно так же последовательность BAC и CBA такая же, как и ACB, только мы начали с другой фазы.

Примечание. Если вы изучали математику перестановок и комбинаций, вам будет проще понять случай.

Отсюда ясно, что для вращения против часовой стрелки возможны две последовательности фаз ABC или ACB.

Почему против часовой стрелки? да, это соглашение в основном используется. Просто вспомните школьную математику, когда вы всегда измеряли тригонометрический угол, начиная с положительной оси x против часовой стрелки, и называли его положительным углом, а по часовой стрелке угол отрицательным. Соответственно рисуется синусоида. Вот почему так распространено вращение против часовой стрелки.

Однако также можно использовать последовательность фаз ABC и ACB по часовой стрелке. Идентификация последовательности фаз является чисто условной. Это помогает определить последовательность, в которой трехфазное напряжение или ток достигают пиковых значений.

Античасовой ABC эквивалентен Clock Wise ACB. Просто проанализируйте, поместив воображаемый зритель и вращая фазы в соответствующих направлениях.

При перепутывании любых двух из трех фазных проводников, подсоединенных к трехфазному асинхронному двигателю, изменяется последовательность фаз питания двигателя. Это приводит к вращению двигателя в противоположном направлении. Фактически этот принцип используется в механических детекторах чередования фаз. Одно и то же направление вращения означает одинаковую последовательность фаз. В наши дни все чаще используются твердотельные детекторы последовательности.

В некоторых регионах мира для последовательности фаз могут использоваться другие буквы, например L1L2L3 или RYB.

Это действительно сбивает с толку, когда рассматривается синхронизация двух разных систем.

В реальном мире перед синхронизацией или параллельным подключением последовательность фаз двух сторон определяется с помощью одного и того же детектора последовательности. Если извещатель наблюдает одинаковое направление вращения для обеих сторон, то они соответственно маркируются для одинаковой последовательности.