§ 42. 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 ненормальных явлений).
Пусковое опробование включает фазировку 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.
Рассмотрим общие вопросы, связанные с пусковым опробованием.
Рис. 165. Фазировка:
а— линии, 6 — трансформаторов с заземленными нулевыми точками,
в — трансформаторов с изолированными нулевыми точками, г — трансформатора напряжения с заземленным фазовым проводом, д — генератора
Специфические вопросы пускового опробования, характерные для отдельных видов оборудования (генераторов, электродвигателей, трансформаторов и др.), рассмотрены в разделах, посвященных наладке соответствующего оборудования.
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 и/ст-1 (рис. 165, 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 имеется напряжение, и, убедившись, что напряжение имеется только на фазе, окрашенной в желтый цвет, т. е. 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 (рис. 165, б).i 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 выполняют на действующем трансформаторе или участке сети, питающейся от действующего трансформатора (на рис. 165, б на губках отключенного рубильника). После этого, подключив первый зажим вольтметра к зажиму а действующего трансформатора (например, к правой губке отключенного рубильника) и поочередно подключая второй зажим вольтметра к зажимам фазируемого трансформатора (ножи отключенного рубильника), убеждаются в том, что только при подключении второго зажима вольтметра к зажиму а 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, •и м приступать к фазировке). Результат говорит об идентичности ф.и, отходящих от зажимов а обоих трансформаторов. Подключим первый зажим вольтметра к фазе b работающего трансформатора, также поочередно подключают 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 дли третьей фазы с, относящейся к зажимам с обоих трансформаторов.
При фазировке трансформаторов с изолированными нулевыми тчками необходимо вначале 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. 165, 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 а обоих трансформаторов (если фазировка не получается, следует переставить перемычку).
При фазировке цепей трансформаторов напряжения (рис. 165, г) с заземленным фазовым проводом (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 в том случае, 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 (рис. 165, д). Освобождают одну из систем шин генераторного напряжения, например /, переведя с нее все присоединения на систему шин II. Затем к трансформатору напряжения ITH 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. Увеличивать 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. 166, а показана схема реле мощности РБМ-171, включенного по девяностоградусной 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 меняют 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 1ак.з имеет фазовый угол сдвига <рк.з, как показано на диаграмме,, и вектор его совпадает с положительным направлением линии максимальных моментов. Это свидетельствует о том, что реле включено правильно, т. е. действует на замыкание своих контактов, и при коротком замыкании развивает максимальный положи-
Рис. 166. 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
тельный 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. 166, 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 UAB вместо UBc Аналогичный результат получится, если к обмотке напряжения подвести другие фазы (рис. 166, в).
Проверка правильности включения ваттметров и электрических счетчиков.
Сначала проверяют правильность подключения 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, построенной по известному направлению активной мощности в цепи и примерному коэффициенту мощности. В результате сравнения устанавливают, какие фазы тока подведены к обмоткам счетчика, и делают заключение 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 тем самым снимают векторную диаграмму тока в соответствующей токовой обмотке ваттметра.
Этот способ следует применять при отсутствии вольтампер-фазоиндикатора. При наличии вольтамперфазоиндикатора проще снять векторную диаграмму с его помощью, не отсоединяя от прибора как токовые провода, так и провода напряжения.
При испытании. смонтированных электроустановок рабочим
напряжением и током нагрузки целесообразно Сверить правильность показаний всех щитовых приборов с лабораторными приборами.
Контрольные вопросы
Что входит в объем работ по проверке электрических цепей?
Каково назначение принципиальных, монтажных и принципиально-монтажных схем? Какими схемами наиболее удобно пользоваться при проверке электрических цепей?
Какие основные методы проверки правильности монтажа вы знаете?
Как проверяют правильность монтажа электрических цепей при питании их от постороннего источника тока?
В чем заключается процесс снятия диаграмм токов и напряжений? Как по снятым диаграммам можно судить о правильности монтажа электрических цепей?
Как проверяют цепи трансформаторов напряжения с заземленной фазой В вольтметром и указателем чередования фаз?
Как фазируют трансформаторы и линии?
Как проверяют взаимодействие элементов- проверяемого устройства при подаче оперативного тока?
Как пользуются вольта амперфазоиндикатором ВАФ-85 при проверке электрических цепей под нагрузкой?
Какие устройства применяют для создания больших токов и высоких напряжений при пусконаладочных работах?
Какими устройствами регулируют напряжение, силу тока и сдвиг по фазе между токами и напряжениями?
