Наладка электрических цепей

Нормальная работа электрооборудования и всей электроустановки зависит не только от качества и состояния электрооборудования, но и от электрических соединений, связывающих электрооборудование данной электроустановки в единую систему. Благодаря этим соединениям образуются электрические цепи — первичные (силовые), в которые входит первичное оборудование, и цепи вторичной коммутации, включающие в себя оборудование вторичной коммутации. Общими признаками первичных цепей и цепей вторичной коммутации является наличие в них элементов, присущих любой электрической цепи: источника и приемника электроэнергии и проводников, соединяющих источники с приемниками. Однако эти цепи существенно отличаются процессами, протекающими в них, и составом входящих в них элементов.

Первичные цепи служат для энергетических функций: производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии. Цепи вторичной коммутации служат для контроля за работой основного (первичного) оборудования и управления режимом его работы. Воздействие цепей вторичной коммутации на первичные цепи осуществляется через элементы непосредственного управления соответствующим первичным оборудованием (обмотки управления электрических машин и электромагнитных аппаратов, управляющие электроды электронноионных и полупроводниковых приборов, приводы коммутационных аппаратов и др.). Информация о состоянии первичной цепи поступает во вторичную через первичные преобразователи (измерительные трансформаторы, блок-контакты коммутационных аппаратов, датчики). При работе с электрическими цепями выполняются следующие действия:

• ознакомление с принципиальными схемами, монтажными схемами (схемами соединения), схемами подключения, чертежами раскладки кабелей, кабельным журналом и планом размещения основного оборудования, схемами заполнения, планами щитов управления защит и сигнализации;

• проверка наличия оборудования, предусмотренного проектом, и размещения его согласно схеме заполнения смонтированной электроустановки;

• проверка правильности монтажа электрических цепей, проверка наличия и правильности маркировки оборудования, силовых и контрольных кабелей, проводов;

• проверка состояния изоляции и контактных соединений, пусковое опробование (проверка под рабочим напряжением и током нагрузки).

Работу следует начинать с изучения однолинейных схем электроустановки, на которых показаны первичное электрооборудование и электрические соединения его отдельных частей. Обычно на однолинейной схеме приведены спецификация первичного оборудования и номера, а также названия других схем и чертежей, относящихся к данной электроустановке. Затем следует ознакомиться с чертежами, изображающими компоновку всего первичного оборудования, нанесенного на строительные чертежи: схемами заполнения, чертежами закрытых, открытых и комплектных распределительных устройств и др. На схеме заполнения показано территориальное расположение всех подсоединений (линий, генераторов, трансформаторов и пр.) и первичное оборудование, относящееся к этим присоединениям, на конструктивных чертежах — взаимное размещение электрооборудования, основные размеры и конструктивное выполнение внешних электрических соединений.

Место прохождения кабелей по территории электроустановки показано на чертежах раскладки кабелей, а марки кабелей и их длина приведены в кабельном журнале. В журнале щита управления даны сведения о маркировке цепей вторичной коммутации и всех ее элементов.

Большинство чертежей приходится изучать при проверке схем вторичной коммутации, к которым относятся планы щитов управления, сигнализации, защиты и автоматики; фасады панелей щитов; чертежи расположения шинок; принципиальные и монтажные схемы вторичной коммутации отдельных присоединений и др.

Схемы вторичной коммутации обычно начинают изучать со схем общих устройств (распределения оперативного тока и размещения соответствующих шинок, схем щитов постоянного и переменного тока, схем центральной сигнализации, цепей напряжения, цепей синхронизации), а затем переходят к схемам отдельных присоединений.

В первую очередь наладчик должен изучить и сверить с ранее проверенными принципиальными схемами все монтажные схемы вторичных устройств, которые должны монтироваться первыми. Это позволит электромонтажникам, монтирующим вторичные цепи, работать по проверенным схемам и свести до минимума переделки и исправления в монтаже, связанные с возможными ошибками проекта.

Эту работу следует начинать с подбора полного комплекта схем и чертежей соответствующих вторичных устройств. Например, для линии 10 кВ с приводом ПРБА достаточно иметь только две схемы — принципиальную и монтажную. Однако для многих вторичных устройств приходится рассматривать более десятка чертежей и схем. К примеру, для трехобмоточного силового трансформатора

220/115/11 кВ с регулированием напряжения под нагрузкой потребуется подобрать следующие схемы: принципиальные — цепей управления, сигнализации, защиты, измерительных приборов; монтажные — ячейки выключателя в РУ 220 кВ, РУ 110 кВ, РУ 11 кВ и ячейки трансформатора, панели управления, панели дифференциальной защиты, максимальных токовых защит и АПВ, а также счетчиков; принципиальные и монтажные схемы устройства охлаждения трансформатора и управления переключателем ответвлений под нагрузкой.

Подобрав все схемы и чертежи по данному присоединению, приступают к изучению принципиальных схем. Следует иметь в виду, что проектные организации выпускают так называемые полные принципиальные схемы, или просто полные схемы, которые составляются на основе отдельных принципиальных схем изделий данного подсоединения или данного общего устройства электроустановки. На полных схемах указывают обозначения некоторых элементов, как и на монтажных схемах: маркировку отдельных участков цепей и вторичных аппаратов, типы аппаратов и приборов, сигнальные шинки, предохранители и др. Кроме того, на полной схеме приводятся однолинейная схема первичных цепей данного присоединения, перечни вторичной аппаратуры и чертежей для справок.

Рассматривая принципиальные (полные) схемы, следует внимательно проанализировать работу каждой электрической цепи как при нормальных, так и возможных аварийных режимах в первичной цепи. Одновременно сопоставляются типы и основные данные запроектированного и смонтированного оборудования. Необходимо также ознакомиться с параметрами и режимами работы первичного оборудования (номинальными значениями мощностей, напряжением, силой тока, возможными перегрузками, величинами токов короткого замыкания и др.) и вторичных аппаратов и приборов (допустимыми нагрузками измерительных трансформаторов, термической устойчивостью обмоток реле и электромагнитов приводов, допустимой мощностью контактов реле и ключей при их замыкании и размыкании), проанализировать проектные уставки на реле защиты и автоматики и др. Наконец, нужно рассмотреть характеристики питающих устройств, от которых питаются вторичные цепи данного присоединения: от каких шинок и через какие предохранители подается питание к отдельным цепям.

Изучив принципиальные схемы, приступают к проверке монтажных схем и приведению их в полное соответствие с проверенными принципиальными схемами. Эту работу удобнее выполнять вдвоем. Один работник (старший по должности) просматривает проверяемые цепи по принципиальной схеме, а другой прослеживает соответствующие цепи по монтажным схемам. При этом цепи начинают просматривать от одного полюса (или фазы) источника питания (например, плюса оперативного тока) и заканчивают у второго полюса (или фазы) источника питания (например, минуса оперативного тока). Второй работник сообщает первому номера зажимов аппаратов и сборок зажимов, маркировку проводов и контрольных кабелей, место нахождения аппаратов и другие сведения, с которыми он встречается при просмотре соответствующих цепей по монтажным схемам. Первый сотрудник наносит необходимые сведения из монтажных схем на принципиальные или составляет развернутую принципиально-монтажную схему, исправляя возможные ошибки на монтажных схемах.

Составление принципиально-монтажных схем целесообразно даже при наличии полных принципиальных схем, поскольку пользоваться полными принципиальными схемами при наладочных работах неудобно, так как полная схема имеет большие размеры и, кроме того, при проверке, например, цепей трансформаторов тока одним звеном нельзя проводить другим звеньям проверку других цепей, потому что есть только одна схема, которая находится в первом звене. По этой причине необходимо учитывать возможность работы нескольких звеньев и составлять несколько принципиально-монтажных схем: одну — цепей управления и сигнализации, другую — цепей трансформаторов тока и третью — цепей напряжения.

Проверка правильности монтажа электрических цепей. Правильным считают такой монтаж электрических цепей, при котором все соединения и маркировка элементов и кабелей выполнены в точном соответствии со схемами и обеспечивают правильную работу электроустановки. Известно множество способов и приемов для проверки правильности монтажа электрических цепей, из которых наиболее распространены методы непосредственного прослеживания (визуальный) и прозвонка. Непосредственное прослеживание и прозвонка являются наиболее простыми и достаточно надежными средствами проверки электрических цепей.

При непосредственном прослеживании электрических цепей определяют не только соответствие фактически выполненного монтажа проектным схемам, но и внешнее состояние всех контактных соединений, расстояние между токоведущими частями, взаимное расположение отдельных элементов электрической цепи, маркировку цепей и др. Однако этот способ неприменим для проверки скрытых элементов электрических цепей (скрытые проводки, провода в жгутах, многослойные проводки, жилы кабелей) и при больших расстояниях между отдельными элементами электрической цепи (от панели управления до панели защит или распредустройства). В этих случаях применяют прозвонку (рис. 16).

При прозвонке образуют электрическую цепь, в которую входят источник тока, индикатор тока, например электрический звонок (рис. 16, а) и проверяемый участок электрической цепи. Если испытуемый участок исправен, то цепь замкнута и индикатор указывает на протекание тока в образованной цепи (звонок даст сигнал). При прозвонке коротких участков цепей (в пределах одной панели щита управления или ячейки РУ) индикатором тока могут, кроме звонка, служить лампочка (рис. 16, б), блинкер с поворотным якорем (рис. 16, в) и электроизмерительный прибор, например вольтметр (рис. 16, г). Эти простейшие приспособления для прозвонки называют пробниками.

Рис. 16. Прозвонка электрических цепей: а — звонком; б — сигнальной лампой; в — блинкером; г — вольтметром; д — телефонными трубками; 1–5 — жилы; I, II — проводники

При прозвонке длинных участков электрических цепей, например контрольных кабелей, связывающих отдельные элементы электроустановки, размещенные в разных помещениях, удобно пользоваться телефонными трубками. Прозвонку телефонными трубками (рис. 16, д) выполняют два работника. Первый (старший по должности) дает указание второму, к какой жиле кабеля он должен подсоединить один провод телефонной трубки (второй провод трубки подсоединяют к земле), а сам с другого конца кабеля поочередно подключает незаземленный провод телефонной трубки к жилам кабеля, пока не образуется замкнутая цепь, по которой можно вести телефонный разговор с напарником.

Во избежание ошибок необходимо убедиться, что связь возможна только по одной жиле, к которой подключился напарник. Для этого, подключая трубку к каждой из оставшихся жил, выясняют, что связи по ним нет, а также проверяют, чтобы найденная жила имела одинаковую маркировку с обоих концов и была подведена к требуемому по монтажной схеме зажиму аппарата или сборке зажимов. Затем первый работник по телефону дает указание второму о переключении телефонной трубки к следующей жиле кабеля, назвав ее марку по схеме.

Телефонные трубки следует брать низкоомные, а источником тока может служить батарейка от карманного фонаря.

Проверка цепей методом прозвонки может быть успешной, если исключена возможность образования обходных цепей, помимо той, которая в данный момент проверяется. Для этого следует отсоединить проверяемые цепи от других частей электроустановки. Кроме того, необходимо убедиться в исправности изоляции между прозваниваемыми проводами и жилами контрольных кабелей.

Разобрав отдельные участки электроустановки для проверки электрических цепей методом прозвонки и убедившись, что монтаж выполнен правильно, наладчик может неправильно восстановить эти цепи, поэтому прозвонка электрических цепей является очень ответственной операцией и должна выполняться под руководством опытного наладчика по тщательно проверенным схемам. Полезно при прозвонке пользоваться специально составленными таблицами, особенно на контрольные кабели, с указанием маркировки жил и номеров зажимов, к которым эти жилы должны подходить, а также всех резервных жил.

Прозванивать нужно не только использованные жилы кабелей, но и все резервные жилы. Прозвонке должно предшествовать измерение сопротивления изоляции жил контрольных кабелей (желательно мегомметром 2500 В); результаты измерений можно записать напротив номеров соответствующих жил в вышеуказанных таблицах.

Следует отметить, что прозвонка и осмотр цепей — это основные способы проверки правильности монтажа, позволяющие установить точное соответствие монтажа монтажным схемам и правильность маркировки на всех проверяемых участках. Другие методы, которые позволяют выявить ошибки, допущенные при прозвонке или сборке схем после прозвонки, проверить правильность монтажа, если невозможно воспользоваться методами прозвонки по каким-либо причинам, являются дополнительными способами проверки правильности монтажа.

Способ измерения сопротивлений позволяет убедиться в правильности монтажа многих электрических цепей без их разборки. Он основан на том, что в правильно собранной схеме должно быть определенное соотношение между сопротивлениями отдельных цепей и сопротивлениями различных элементов электрической цепи. Например, сопротивление электромагнита отключения ЭО (рис. 17) равно 20 Ом, а обмотки контактора КВ — 300 Ом; тогда очень большое сопротивление между точками а и б для отключенного состояния выключателя или очень маленькое сопротивление между теми же точками указывает на неисправность цепи включения (в первом случае — обрыв, во втором — короткое замыкание). Если же сопротивление составляет около 300 Ом, есть основания полагать, что цепь включения исправна. Для включенного состояния выключателя критерием исправности цепи отключения будет величина измеренного сопротивления между точками б и в, равная 20 Ом.

Рис. 17. Проверка электрических цепей методом измерения сопротивлений

Способ измерения токов и напряжений основан на том, что при правильной сборке электрических цепей подача на них питания от нагрузочных устройств по заранее составленной схеме приводит к вполне определенному распределению токов и напряжений в этих цепях.

Собрав схему, изображенную на рис. 18, можно проверить правильность смонтированных цепей, измерив напряжения между соответствующими проводами и заземленным проводом. На каком бы участке ни производили измерение, всюду можно определить маркировку соответствующих проводов, так как в фазе А напряжение относительно земли везде 4 В, в фазе В — 8 В, в фазе С — 12 В. При испытании необходимо принять меры, чтобы напряжение от нагрузочного трансформатора не было подано на вторичные обмотки трансформаторов испытываемой сети во избежание появления высокого напряжения в магнитосвязанных цепях из-за обратной трансформации.

Рис. 18. Проверка электрических цепей методом измерения приложенных к ним напряжений

Способ определения полярностей заключается в установке полярностей на отдельных участках электрически связанных цепей при подаче на них постоянного напряжения или магнитосвязанных цепей при подаче импульсов постоянного или переменного напряжения к одной из цепей, с которой магнитосвязана проверяемая цепь.

В первом случае, подведя к проверяемой цепи постоянное напряжение по двухпроводной схеме (рис. 19, а) и пользуясь магнитоэлектрическим прибором или другим индикатором полярности (например, неоновой лампой), проверяют полярность в различных точках проверяемой цепи. При этом отмечают провод прибора (например, завязав на нем узелок), при подключении которого к плюсу проверяемой цепи стрелка прибора отклоняется вправо, а для неоновой лампы — тот, при подключении которого к плюсу светится отмеченный (например, верхний) электрод.

Во втором случае собирают следующую схему (рис. 19, б). Если при подключении плюсового зажима источника тока к зажиму А первичной обмотки трансформатора и плюсового зажима гальванометра к зажиму а вторичной обмотки трансформатора в момент замыкания рубильника Р стрелка гальванометра отклонится вправо (к плюсовому зажиму), зажимы Аиа трансформатора являются одноименными, то есть электродвижущая сила в обеих обмотках направлена в одну сторону, к зажимам А и а соответственно. Таким же способом можно проверять и одноименность зажимов других элементов электрических цепей и обмоток отдельных машин, аппаратов и приборов (генераторов, двигателей, реле и др.).

Рис. 19. Проверка электрических цепей методом определения полярностей при подаче постоянного напряжения: а — к вторичным цепям; б — к первичным цепям

Проверка взаимодействия элементов электрических цепей. Проверка взаимодействия всех элементов проверяемого устройства при подаче оперативного тока позволяет проверить цепи управления и сигнализации, взаимодействие отдельных элементов в каждой из цепей и взаимодействие между самими цепями. Эта проверка является последней перед сдачей налаженных цепей в эксплуатацию и проводится при полностью собранной схеме. Часто эту проверку сочетают с проверкой цепей способами измерения напряжений, распределения токов и снятия векторных диаграмм, то есть комплексно проверяют электрические цепи всей смонтированной электроустановки. Проверкой взаимодействия элементов электроустановки от оперативного тока, по существу, заканчиваются наладочные работы, предшествующие включению смонтированной электроустановки под рабочее напряжение и нагрузку рабочим током.

Эту проверку следует выполнять по тщательно разработанной программе, предусматривающей работу проверяемых цепей при разных положениях коммутационных аппаратов в первичных и вторичных цепях, а также других вторичных аппаратов (реле, датчиков и др.), приводящих в действие те или иные элементы проверяемых электрических цепей.

Работу всех элементов проверяют при пониженном напряжении оперативного тока (80 % номинального) и номинальном напряжении оперативного тока, а если позволяют условия, то и при повышенном (115 % номинального) напряжении.

При подаче оперативного тока проверяют четкость работы механизмов первичного оборудования (коммутационных аппаратов, приводов, задвижек, переключателей ответвлений трансформаторов), аппаратуры вторичной коммутации (ключей управления, реле, приборов сигнализации, датчиков, исполнительных механизмов и др.). Если в оперативных цепях есть переключатели, переводящие отдельные вторичные устройства с активного воздействия на первичное оборудование (например, включение или отключение выключателей), на сигнализацию о его работе, проверять взаимодействие следует при обоих положениях переключателей. Если требуется, проверяют временные характеристики отдельных аппаратов и испытываемого устройства, пользуясь электросекундомерами и осциллографами, после чего составляют временные диаграммы, характеризующие согласованность работы отдельных элементов во времени. Проверяется также действие блокировочных устройств (блокировки от неправильного действия вторичных устройств при перегорании предохранителей, блокировки от «прыгания», блокировки разъединителей с выключателями, технологические блокировки и др.).

Проверка взаимодействия элементов электрических цепей при подаче оперативного тока заключается в следующем: подают питание на оперативные цепи, замыкают контакты реле, воздействуют на ключи, переключатели, кнопки и другие аппараты, чем приводят в действие отдельные участки проверяемого устройства, и убеждаются в правильности действия соответствующих участков. Проверку по заранее составленной программе проводят, пользуясь принципиально-монтажной схемой проверяемого устройства и следя по ней, чтобы во время проверки работали все элементы схемы.

В качестве примера рассмотрим порядок проверки взаимодействия цепей управления, защиты и АПВ, принципиально-монтажная схема которых приведена на рис. 20.

Рис. 20. Принципиально-монтажная схема цепей управления и защиты ЛЭП 35 кВ

Составляют программу, в которой указывают последовательность и методику выполнения отдельных операций, а также ожидаемый результат. Для данного случая программа будет иметь вид, описанный в табл. 10. В дальнейшем все действия выполняют в строгом соответствии с этой программой. Если схема собрана правильно, наблюдаемый после соответствующих действий эффект будет идентичным приведенному в графе «Действующие элементы схемы» табл. 10.

Таблица 10. Программа проверки взаимодействия цепей управления, защиты и АПВ

Порядок выполнения проверочной операции	Действующие элементы схемы
Поставить предохранители 1ПР, 2ПР; отключить накладки 1Н, 2Н, 3Н; накладку Н привести в положение «Сигнал»	Сработает реле РПО
Кратковременно замкнуть перемычкой зажимы 2 и 5 на панели управления	Сработает контактор КВ
Поставить предохранители в цепи включающего соленоида, установить ключ управления в положение «Включить»	Включится выключатель, реле РПО отпадет, реле РПВ сработает
Кратковременно замкнуть перемычкой зажимы 2 и 6 на панели управления	Выключатель отключится. Реле РПВ отпадет, реле РПО сработает
Включить выключатель от ключа КУ; соединить кратковременно поочередно выводы 1 и 3 у реле 1Т и 2Т	Будет срабатывать реле П
Соединить кратковременно поочередно выводы 1 и 3 у реле 3Т и 4Т	Будет срабатывать реле В
Поставить накладку 2Н в положение 2 (отключение); соединить кратковременно перемычкой выводы 3 и 5 реле П	Выключатель отключится, выпадет блинкер 1У
Выключить выключатель и поставить накладку 3Н; соединить кратковременно перемычкой выводы 3 и 5 реле В	Выключатель отключится, выпадет блинкер 2У
Выключить выключатель и поставить накладку 1Н в положение «Включено АПВ»	Загорится сигнальная лампа в реле РПВ
Замкнуть выводы 4 и 6 реле П (на время, пока не сработает РПВ)	Реле РПВ сработает, загорится сигнальная лампа Л на панели защиты
Накладку Н поставить в положение «Включено» и замкнуть выводы 1 и 3 реле 1Т	Выключатель отключится и включится повторно; выпадет блинкер У, сигнализируя о работе АПВ
Отключить выключатель от ключа управления	Выключатель отключится, но реле РПВ работать не должно

Наиболее полно можно проверить взаимодействие всех элементов смонтированного устройства оперативным током при одновременной прогрузке первичных цепей (или, что несколько хуже, вторичных цепей трансформаторов тока и напряжения) силу постороннего источника питания (нагрузочного трансформатора, сети собственных нужд и т. п.). Таким способом проверяют защиты генераторов, трансформаторов и блоков генератора (трансформатора), а также токовые защиты от междуфазных и однофазных замыканий линий, трансформаторов и электродвигателей, если они являются единственными щитами, проверяемыми при отключенном первичном оборудовании и не могут быть заменены другой защитой при проверке их рабочим напряжением и током нагрузки (при пусковом опробовании).

При проверке максимальных токовых защит измеряют токи в фазовых и нулевых проводах, а также ведут наблюдение за работой реле и дают заключение об исправности трансформаторов тока, целости и правильности соединений соответствующих цепей. При достаточно мощных источниках питания (нагрузочные устройства) первичный ток повышается до величины, при которой проверяемая защита приходит в действие и отключает соответствующие выключатели.

При проверке дифференциальной защиты трансформатора измеряют токи во всех плечах защиты до и после выравнивающих автотрансформаторов, проверяют правильность подведения токовых цепей к зажимам реле, снимая векторные диаграммы, измеряют токи небаланса в рабочих обмотках реле и нулевых проводах, проверяют действие защиты на отключение (непосредственно или на сигнальную лампу) отсоединением или закорачиванием трансформатора тока одного из плеч дифференциальной защиты. Если измерительных приборов недостаточно, можно пользоваться переключающими щитками, а также прибором ВАФ-85. На рис. 21 приведена схема включения электроизмерительных приборов для проверки дифференциальной защиты двухобмоточного трансформатора (фаза А).

При проверке дифференциальных защит генераторов, синхронных компенсаторов и блоков генератор — трансформатор измеряют вторичные токи в фазовых проводах от всех трансформаторов тока и токи небаланса в цепях рабочих обмоток реле и в нулевых проводах. На основании этого судят об исправности трансформаторов тока, целости и правильности соединения токовых цепей. Правильность подвода соответствующих фаз тока к зажимам реле проверяют снятием векторных диаграмм. Работу защиты на отключение (непосредственно или на сигнальную лампу) проверяют путем отсоединения или закорачивания трансформаторов тока одного из плеч дифференциальной защиты.

Пусковое опробование электрических цепей. Пусковым опробованием (или пробным включением) называют проверку электрических цепей и входящих в них элементов при подведении к ним рабочего напряжения и пропускании через них тока нагрузки. Пусковым опробованием завершается весь комплекс электромонтажных работ, включая их последнюю стадию — наладочные работы. После пускового опробования смонтированная установка, как правило, передается в эксплуатацию (если не будет обнаружено каких-либо дефектов или ошибочных явлений).

Рис. 21. Включение приборов при проверке дифференциальной защиты трансформатора

Пусковое опробование включает фазировку (рис. 22) под рабочим напряжением (иногда называемую горячей фазировкой в отличие от фазировки в процессе монтажа, называемой иногда холодной фазировкой, когда соответствующие цепи отключены), подачу рабочего напряжения на смонтированное оборудование и проверку его на холостом ходу, создание рабочего тока нагрузки и проверку оборудования под нагрузкой. В процессе пускового опробования осуществляется комплексная проверка первичных и вторичных электрических цепей, первичного и вторичного электрооборудования. В это время выполняют необходимые измерения, результаты которых являются исходными при аналогичных измерениях в процессе эксплуатации.

Рис. 22. Фазировка: а — линии; б — трансформаторов с заземленными нулевыми точками; в — трансформаторов с изолированными нулевыми точками; г — трансформатора напряжения с заземленным фазовым проводом; д — генератора

Фазировка под рабочим напряжением. Эта операция заключается в установлении идентичности маркировки и чередования фаз вновь смонтированной и действующей электроустановок, которые должны работать совместно. Фазировку выполняют при полностью смонтированных электрических цепях, причем необходимые операции осуществляют только соответствующими коммутационными аппаратами. Другие способы изменения состояния фазируемых участков электроустановки (например, отбалчивание жил кабелей, отсоединение проводов ЛЭП, отсоединение вторичных проводов и жил контрольных кабелей от зажимов аппаратов, приборов и сборок зажимов) не допускаются, поскольку после установления правильности фазировки она может быть нарушена в процессе восстановления соответствующих электрических цепей. Рассмотрим несколько примеров фазировки электрических цепей различных электроустановок.

При подключении вновь смонтированной электроустановки, получающей питание от действующей подстанции П/ст-1 (см. рис. 22, а), по кабельной линии Л1 фазировку осуществляют пофазной подачей напряжения по соответствующим жилам кабельной линии Л1. Для этого оперативный персонал подает сначала напряжение на одну жилу кабеля, включив кабельный разъединитель фазы А (соответствующие шины распределительного устройства окрашивают в желтый цвет, поэтому эту фазу часто называют желтой или фазой Ж), и сообщает об этом по телефону лицу, ответственному за фазировку смонтированной электроустановки. Ответственный за фазировку проверяет указателем напряжения УН, на какой из жил кабеля есть напряжение, и, убедившись, что напряжение имеется только на фазе, окрашенной в желтый цвет, то есть фазе Ж, сообщает об этом оперативному персоналу действующей подстанции и запрашивает подачу напряжения по другой жиле, например подключенной к фазе В (окрашенной в зеленый цвет 3), и т. д.

При фазировке понижающих трансформаторов с заземленными нулевыми точками (как силовых, так и трансформаторов напряжения) работу ведут в следующем порядке (см. рис. 22, б). Проверяют наличие напряжения относительно земли на всех четырех выводах фазируемого трансформатора. Вывод, напряжение которого относительно земли равно нулю, а относительно других зажимов в 1,73 раза меньше, чем напряжения между этими зажимами, является нулевым. Такую же проверку делают на действующем трансформаторе или участке сети, питающейся от действующего трансформатора (см. рис. 22, б, на губках отключенного рубильника). После этого, подключив первый зажим вольтметра к зажиму действующего трансформатора (например, правой губке отключенного рубильника) и поочередно подключая второй зажим вольтметра к зажимам фазируемого трансформатора (ножи отключенного рубильника), убеждаются, что только при подключении второго зажима вольтметра к зажиму фазируемого трансформатора (правый нож отключенного рубильника) вольтметр показывает напряжение, близкое к нулю, если переключатели ответвлений обоих трансформаторов находятся в одном положении, что необходимо обеспечить прежде, чем приступать к фазировке. Результат говорит об идентичности фаз, отходящих от зажимов а обоих трансформаторов. Подключают первый зажим вольтметра к фазе b работающего трансформатора, также поочередно присоединяют второй зажим вольтметра к зажимам фазируемого трансформатора и убеждаются в идентичности зажимов b обоих трансформаторов (по отсутствию напряжения между ними). Таким же образом измеряют напряжения и для третьей фазы — с, относящейся к зажимам с обоих трансформаторов.

При фазировке трансформаторов с изолированными нулевыми точками необходимо сначала обеспечить электрическую связь между ними. Пользуясь вольтметром, убеждаются, что напряжение между одноименными зажимами, например зажимами а обоих трансформаторов, равно или близко к нулю. Затем соединяют эти зажимы перемычкой из изолированного проводника (рис. 22, в) и, измеряя напряжения между зажимами фазируемых трансформаторов, а также убедившись в наличии напряжения (близкого к номинальному линейному) между каждой парой зажимов у каждого трансформатора, находят идентичные зажимы b, а затем и идентичные зажимы обоих трансформаторов (если фазировка не получается, следует переставить перемычку).

При фазировке цепей трансформаторов напряжения с заземленным фазовым проводом (см. рис. 22, г) (обычно в этом случае бывает заземлена фаза b) измерение напряжения четырех проводов, идущих от трансформатора (а, b, с и 0), относительно земли позволяет сразу найти нулевой провод (его напряжение относительно земли будет в 1,73 раза меньше, чем напряжение фазовых проводов а и с) и провод фазы b (его напряжение относительно земли равно нулю). Остается только определить, какой из двух оставшихся проводов относится к фазе, соединенной с зажимом а трансформатора напряжения, и какой — к фазе, соединенной с зажимом с этого трансформатора. Зная чередование фаз действующей сети трансформаторов напряжения (например, а — b —с), это нетрудно сделать с помощью фазоуказателя. Если соединить зажим 2 фазоуказателя ФУ с определенной ранее фазой b цепей напряжения, а остальные два зажима с оставшимися двумя фазами, диск фазоуказателя будет вращаться по часовой стрелке, только когда его зажимы 1 и 3 соединены соответственно с фазами а и с.

Чтобы установить, что чередование фаз включаемого генератора такое же, как и чередование фаз системы, к которой этот генератор должен быть подключен, поступают следующим образом: освобождают одну из систем шин генераторного напряжения, например I, переведя с нее все присоединения на систему шин II. Затем к трансформатору напряжения 1TH освобожденной системы шин подключают указатель чередования фаз. Указатель чередования фаз остается все время подключенным к этому трансформатору напряжения, а все операции для проверки чередования фаз ведутся первичными коммутационными аппаратами. Собирают схему для подачи на освобожденную систему шин напряжения от системы и включают шиносоединительный выключатель (ШК). Проверяют, в какую сторону вращается диск указателя чередования фаз, и, чтобы не забыть, записывают. После этого отключают шиносоединительный выключатель (ШК) и собирают схему для подачи на освобожденную систему шин напряжения от проверяемого генератора и включают выключатель В. Если диск указателя чередования фаз вращается в ту же сторону, чередование фаз генератора и системы одинаково.

Проверка на холостом ходу. Подключение к сети, подачу рабочего напряжения на смонтированные цепи и опробование оборудования на холостом ходу осуществляют следующим образом. Осматривают смонтированную электроустановку, снимают закоротки и временные заземления в первичных цепях. Проверяют, чтобы вторичные цепи трансформаторов тока, от которых не питаются вторичные устройства, не требующиеся при пусковом опробовании, были закорочены и не было разрыва в цепях тока, которые должны быть подключены к приборам и реле. Снимают монтажный персонал строителей и других лиц, не участвующих в опробовании, со всех участков смонтированной установки, на которую должно быть подано напряжение. Ограждают соответствующие участки, вывешивают предупреждающие плакаты и выполняют другие технические и организационные мероприятия по технике безопасности.

Напряжение на смонтированную электроустановку при пусковом опробовании подают обычно через шиносоединительный или секционный выключатель с минимальной уставкой по времени и силе тока на всех защитах этого выключателя. Сначала напряжение подают на соответствующие участки вновь смонтированных распределительных устройств, следят за поведением изоляции под рабочим напряжением и проверяют наличие напряжения во вторичных цепях трансформаторов напряжения.

В отдельных случаях при напряжении распределительных устройств выше 35 кВ целесообразно проверить распределение напряжения на элементах подвесных и опорных изоляторов. Эти данные будут служить исходным материалом для эксплуатационного персонала при дальнейших испытаниях изоляторов. Измерение выполняют специальной измерительной штангой с искровым вольтметром в виде шарового разрядника. Убедившись в нормальной работе соответствующих участков распределительного устройства под рабочим напряжением, приступают к поочередному опробованию оборудования, относящегося к этим участкам распределительного устройства (трансформаторов, электродвигателей и др.).

Испытания под нагрузкой. При этих испытаниях нагрузку создают для изолированно работающих (автономных) генераторов подключением к ним соответствующих потребителей, а для параллельно работающих генераторов — воздействием на первичный двигатель (увеличивая подачу энергоносителя, например пара в турбину), что увеличивает активную нагрузку, и повышением тока возбуждения, что увеличивает реактивную нагрузку. Повышать нагрузку следует постепенно со скоростью, определяемой заводом-изготовителем и соответствующими инструкциями. Регулировать нагрузку трансформаторов и линий можно переводом нагрузки с других работающих трансформаторов и линий, изменяя схему первичных цепей, а двигателей — загружая приводимые ими механизмы.

При включении нагрузки прежде всего проверяют целость всех вторичных токовых цепей, что можно установить по показаниям измерительных приборов, включенных в эти цепи.

При работе под нагрузкой проверяют температурные режимы смонтированных участков электрической цепи и соответствующего оборудования. Целесообразно замерять падения напряжения на контактах, полученные результаты явятся исходными при соответствующих измерениях в процессе эксплуатации. Затем проверяют правильность подключения реле защит и щитовых измерительных приборов — дифференциальных реле, реле направления мощности, ваттметров, электрических счетчиков и др.

Далее приведено несколько примеров проверки правильности включения отдельных вторичных аппаратов и приборов при пусковом опробовании.

Проверка правильности включения реле направления мощности. На рис. 23, а показана схема реле мощности РБМ-171, включенного по 90-градусной схеме. Сначала проверяют правильность подключения цепей напряжения, выполняя фазировку одним из известных способов, и контролируют подключение токовых цепей, снимая векторные диаграммы. Зная направление активной и реактивной мощности в линии, которая защищается проверяемым реле, строят диаграмму токов и напряжений (считая, что измерительные трансформаторы не изменяют направления векторов тока и напряжения, подведенных к реле, приняв условно, что реле включено непосредственно в сеть, минуя измерительные трансформаторы). На построенной векторной диаграмме проводят через точку 0 линию нулевых моментов, откладывая от вектора Ubc по направлению движения часовой стрелки внутренний угол реле, равный 45°, и в полученном таким образом направлении проводят линию нулевых моментов. После этого определяют рабочую зону реле и анализируют его работу при различных видах повреждений. Для данной линии известно, что при коротком замыкании ток короткого замыкания I_Aк.з. имеет фазовый угол сдвига f_к.з., как показано на схеме, и вектор его совпадает с положительным направлением линии максимальных моментов. Это свидетельствует о том, что реле включено правильно, то есть действует на замыкание своих контактов и при коротком замыкании развивает максимальный положительный момент. В этом примере вектор первичного тока также находится в рабочей зоне, и если при подаче на реле тока нагрузки и рабочего напряжения оно срабатывает и замыкает свои контакты, получают объективное подтверждение правильности включения проверяемого реле.

Иногда нагрузка на линии бывает такой, что вектор тока располагается в направлении, близком к направлению линии нулевых моментов (или попадает в нерабочую зону), и реле не реагирует при подведении к нему этого тока нагрузки. В этом случае в токовую обмотку реле искусственно подают ток другой фазы (рис. 23, б). В соответствии с диаграммой реле должно сработать при подведении тока 1В, что будет служить критерием правильности включения реле направления мощности. Тот же эффект можно получить, не изменяя схемы токовых цепей, а подводя к обмотке напряжения реле другое напряжение, например U_ABвместо U_BC. Аналогичный результат получится, если к обмотке< напряжения подвести другие фазы (рис. 23, в).

Проверка правильности включения ваттметров и электрических счет­ чиков. Сначала проверяют корректность подсоединения цепей напряжения (проверяя фазировку) и токовых цепей (методом снятия векторных диаграмм). Зная направление активной мощности и примерный коэффициент мощности потребителей, сравнивают снятую и построенную векторные диаграммы токов и напряжений, подведенных к счетчику, с примерной векторной диаграммой токов и напряжений в первичной цепи, выстроенной по известному направлению активной мощности в цепи и приблизительному коэффициенту мощности. В результате сравнения устанавливают, какие фазы тока подведены к обмоткам счетчика, и делают вывод о правильности или неправильности его подключения. Аналогично проверяют правильность включения ваттметра.

Известен простой способ снятия векторной диаграммы токов, подведенных к ваттметру (или счетчику), — с помощью самого проверяемого ваттметра (или счетчика). Для этого после фазировки цепей напряжения и маркировки проводов, подведенных к обмоткам напряжения ваттметра, отсоединяют эти провода от прибора, а затем к каждой из двух обмоток напряжения поочередно подводят напряжения АВ, ВС, СА. Далее отсчитывают показания ваттметра, в котором в это время работает только одна измерительная система из двух (напряжение одновременно подводят только к одной из обмоток напряжения), и таким образом снимают векторную диаграмму тока в соответствующей токовой обмотке ваттметра.

Этот способ следует применять при отсутствии вольтамперфазоиндикатора. При наличии вольтамперфазоиндикатора проще снять векторную диаграмму с его помощью, не отсоединяя от прибора как токовые провода, так и провода напряжения.

Рис. 23. Проверка правильности включения реле направления мощности РБМ-171: а — к реле подведен ток своей фазы; б — к реле подведен ток чужой фазы; в — к реле подведено линейное напряжение между фазами АС вместо линейного напряжения между фазами ВС

При испытании смонтированных электроустановок рабочим напряжением и током нагрузки целесообразно сверить правильность показаний всех щитовых приборов с лабораторными приборами.