Трансформаторные подстанции высочайшего качества

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.

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.