8.1 Concetti e definizioni di base
Le apparecchiature elettriche trifase (compensatori sincroni, trasformatori, linee di trasmissione di potenza) sono soggette a messa in fase obbligatoria prima della prima connessione alla rete, nonché dopo le riparazioni, in cui la sequenza e la sequenza delle fasi potrebbero essere violate.
Nel caso generale, la fasatura consiste nel verificare la coincidenza di fase della tensione di ciascuna delle tre fasi dell'impianto elettrico incluso con le fasi corrispondenti della tensione di rete.
La suddivisione in fasi implica tre operazioni essenzialmente diverse. Il primo consiste nel controllare e confrontare l'ordine delle fasi dell'impianto elettrico incluso e della rete. La seconda operazione consiste nel verificare la coincidenza di fase di tensioni con lo stesso nome, ovvero l'assenza di uno spostamento angolare tra di loro. Infine, la terza operazione consiste nel verificare la somiglianza (colori) delle fasi, la cui connessione dovrebbe essere eseguita. Lo scopo di questa operazione è verificare la correttezza del collegamento tra tutti gli elementi dell'impianto elettrico, ovvero, in definitiva, la correttezza dell'alimentazione delle parti conduttive al dispositivo di manovra.
Fase. Un sistema di tensione trifase è inteso come un insieme di tre tensioni simmetriche, le cui ampiezze sono di valore uguale e spostate (l'ampiezza della sinusoide di una tensione rispetto all'ampiezza precedente della sinusoide dell'altra tensione) dello stesso angolo di fase (Fig. 8.1, a).
Pertanto, l'angolo che caratterizza un determinato stadio di un parametro che cambia periodicamente (in questo caso, tensione) è chiamato angolo di fase o semplicemente fase. Quando due (o più) tensioni variabili sinusoidali della stessa frequenza sono considerate insieme, se i loro valori zero (o ampiezza) non si verificano simultaneamente, si dice che sono fuori fase. Lo spostamento è sempre determinato tra le stesse fasi. Le fasi sono indicate in lettere maiuscole. A, B, C. I sistemi trifase sono anche rappresentati come vettori rotanti (Figura 8.1, b). 
In pratica, la fase di un sistema trifase è anche intesa come una sezione separata di un circuito trifase, attraverso il quale scorre la stessa corrente, spostata rispetto alle altre due in fase. Sulla base di ciò, una fase è chiamata avvolgimento di un generatore, trasformatore, motore, un filo di una linea trifase, per sottolineare la loro appartenenza a una determinata sezione di un circuito trifase. Riconoscere le fasi dell'attrezzatura sulle carcasse dell'attrezzo, pneumatici, supporti e strutture. Vengono applicati segni colorati sotto forma di cerchi, strisce, ecc. Elementi dell'attrezzatura appartenenti alla fase E, colore giallo, fasi Nelverde e fase C-in rosso. Di conseguenza, le fasi sono spesso indicate come giallo, verde e rosso: g, h, k.
Pertanto, a seconda del problema in esame, la fase è o un angolo che caratterizza lo stato di una quantità che cambia sinusoidalmente in ogni momento del tempo, o una sezione di un circuito trifase, cioè un circuito monofase che fa parte di un circuito trifase.
Sequenza di fase. I sistemi di tensione e corrente trifase possono differire l'uno dall'altro nell'ordine delle fasi. Se le fasi (es. Reti) si susseguono in ordine A, B, C - questo è il cosiddetto ordine diretto delle fasi (vedere § 7.3). Se le fasi si susseguono in ordine A, C, B - questo è l'ordine inverso delle fasi.
L'ordine delle fasi viene verificato con un indicatore di fase di induzione del tipo I-517 o un analogo indicatore di fase del tipo FU-2. L'indicatore di fase è collegato al sistema di tensione testato. I morsetti del dispositivo sono contrassegnati, cioè contrassegnati con lettere E, AVANTI CRISTO. Se le fasi della rete coincidono con la marcatura del dispositivo, il dischetto indicatore di fase ruoterà nella direzione indicata dalla freccia sull'alloggiamento del dispositivo. Questa rotazione del disco corrisponde alla sequenza diretta delle fasi della rete. La rotazione inversa del disco indica l'ordine di fase inverso. Ottenere l'ordine diretto delle fasi dall'inverso viene eseguito invertendo due fasi qualsiasi dell'installazione elettrica.
A volte il termine "ordine delle fasi" viene definito "ordine delle fasi". Per evitare confusione, accettiamo di utilizzare il termine "rotazione di fase" solo quando è associato al concetto di fase come sezione di un circuito trifase.
Rotazione delle fasi. Quindi, la sequenza di fase deve essere intesa come la sequenza in cui le fasi di un circuito trifase (avvolgimenti e terminali di macchine elettriche, fili di linee, ecc.) Si trovano nello spazio, se inizi a bypassarle ogni volta dallo stesso punto (punto) ed esegui nella stessa direzione, ad esempio dall'alto verso il basso, in senso orario, ecc. Sulla base di questa definizione, si parla dell'alternanza delle designazioni dei terminali di macchine elettriche e trasformatori, dei colori dei fili e delle sbarre.
Coincidenza di fase. Durante la fase di circuiti trifase, ci sono varie opzioni per alternare le designazioni degli ingressi sul dispositivo di commutazione e fornire tensioni di fasi diverse a questi ingressi (Fig. 8.2, a, b). Varianti in cui l'ordine delle fasi non coincide, oppure l'ordine di alternanza delle fasi dell'impianto elettrico e della rete, all'accensione dell'interruttore, provocano un cortocircuito.
Allo stesso tempo, l'unica opzione è possibile quando entrambe sono uguali. Qui viene escluso un cortocircuito tra le parti collegate (impianto elettrico e rete).
La coincidenza di fase durante la fasatura è precisamente questa opzione, quando le stesse tensioni vengono applicate agli ingressi dell'interruttore, che appartengono a coppie alla stessa fase, e le designazioni (colori) degli ingressi dell'interruttore sono coerenti con la designazione delle fasi di tensione (Figura 8.2, c).
Un sistema trifase di EMF (tensioni) è inteso come un insieme di tre DS simmetrici, le cui ampiezze sono uguali in valore e spostate (l'ampiezza di ciascun EMF rispetto all'ampiezza precedente dell'altro EMF) dello stesso angolo di fase. Nella fig. 1, e mostra un diagramma del più semplice generatore di corrente trifase sincrono. Avvolgimenti, c. che sono indotti da EMF variabile, sono posti nelle scanalature dello statore, sfalsati lungo la circonferenza di 120 °. Alle conclusioni degli avvolgimenti vengono assegnate le designazioni dell '"inizio" dell'ABS "delle estremità" X, Y, Z, rispettivamente. Una corrente continua scorre attraverso l'avvolgimento del rotore, creando un campo magnetico. Quando gli avvolgimenti dello statore sono attraversati dal campo magnetico del rotore rotante, in essi viene indotto un sistema simmetrico di tre EMF sinusoidali della stessa frequenza e ampiezza, sfasati di 120 ° (Fig. 1.6). Per un giro del rotore, che corrisponde al periodo di tempo T, in ciascuno degli avvolgimenti si verifica un ciclo completo di cambio EMF. Quando l'asse del rotore / - / attraversa le spire dell'avvolgimento dello statore, in esse viene indotto il massimo EMF. Ma poiché per tre avvolgimenti statorici ciò avviene in tempi diversi, allora i massimi dell'EMF indotto non coincidono in fase, cioè le loro ampiezze Ed, Eg, Ee risultano spostate l'una rispetto all'altra di 1/3 del periodo, ovvero di 120 ° ...
Fase. L'angolo che caratterizza una certa fase di un parametro che cambia periodicamente (in questo caso EMF) è chiamato angolo di fase o fase semplice. Quando due (o più) campi elettromagnetici variabili sinusoidalmente della stessa frequenza sono considerati insieme, se i loro valori zero (o ampiezza) non si verificano simultaneamente, si dice che sono fuori fase. Lo spostamento è sempre determinato tra le stesse fasi, ad esempio, tra gli inizi di sinusoidi, come mostrato in Fig. 1.6, o tra ampiezze. Quando due sinusoidi vengono spostate in fase, una di esse rimarrà indietro rispetto all'altra nel tempo. Per determinare quale delle sinusoidi è in ritardo, trova i loro inizi, cioè i valori zero dell'EMF quando passi da 6 valori negativi a quelli positivi.
Figura: 1. Ottenere un sistema EMF simmetrico trifase: 1 - statore; 2 - avvolgimento dello statore; 3 - rotore; 4 - avvolgimento del rotore
Nella fig. 1.6 Gli inizi sono indicati dalle lettere a, b, c. Si può vedere dalla figura che l'inizio di una sinusoide (ad esempio, una sinusoide che passa per il punto b) si trova a destra dell'inizio di un'altra (sinusoide che passa per il punto a). Ciò indica che la sinusoide con l'inizio nel punto b è in ritardo nel tempo dalla sinusoide con l'inizio nel punto a. La sinusoide che passa per il punto c è ancora più indietro, poiché il suo inizio è spostato di (2/3) T o 240 ° dall'inizio. coordinate (il momento in cui / \u003d 0). Allo stesso modo, possiamo dire che una sinusoide a partire dal punto a conduce sinusoidi a partire dal punto b di (1/3) Tvi e iniziando dal punto c di (2/3) T.
In pratica, la fase di un sistema trifase è anche intesa come una sezione separata di un circuito trifase attraverso il quale scorre la stessa corrente, spostata rispetto alle altre due in fase. In base a ciò, la fase viene chiamata avvolgimento del generatore, trasformatore, motore, filo di una linea trifase, per sottolineare la loro appartenenza a una specifica sezione del circuito trifase.
Le fasi sono indicate con lettere maiuscole A, B, C.Ma non è sempre conveniente appendere iscrizioni sulle apparecchiature di stazioni e sottostazioni. Pertanto, durante la verniciatura delle apparecchiature (ad esempio sbarre collettrici e bus di collegamento in quadri chiusi), utilizzate per proteggere dalla corrosione, vengono utilizzati coloranti di diversi colori. La vernice viene applicata su tutta la lunghezza degli pneumatici.
Le sbarre della fase A sono colorate in giallo, fase B - verde e fase C - rosso. Pertanto, le fasi sono spesso chiamate Zh, 3, K.Per riconoscere le fasi dell'apparecchiatura, vengono applicati segni colorati corrispondenti sotto forma di cerchi o strisce su involucri, raccordi isolanti, strutture e supporti.
Quindi, a seconda del problema in esame, la fase è o un angolo che caratterizza lo stato di una quantità che cambia sinusoidalmente in ogni momento del tempo, o una sezione di un circuito trifase, cioè un circuito monofase che fa parte di un circuito trifase.
Sequenza di fase. L'ordine in cui l'EMF negli avvolgimenti di fase del generatore passa attraverso gli stessi valori (ad esempio, attraverso valori di ampiezza positivi) è chiamato sequenza di fase. I sistemi EMF trifase possono differire l'uno dall'altro nell'ordine delle fasi. Se il rotore del generatore ruota nella direzione mostrata in Fig. 1, c, quindi le fasi seguiranno nell'ordine A, B, C - questa è la cosiddetta sequenza di fase diretta. Se la direzione di rotazione del rotore viene modificata in senso opposto, anche l'ordine delle fasi cambierà. Le fasi passeranno attraverso i valori massimi nell'ordine A, C, B - questo è l'ordine inverso delle fasi.
A volte il termine "ordine delle fasi" viene definito "ordine delle fasi". Per evitare confusione, accettiamo di usare il termine "Sequenza di fase" solo quando è associato al concetto di fase come sezione di un circuito trifase.
Rotazione delle fasi.
Quindi, per rotazione di fase si intende la sequenza in cui le fasi di un circuito trifase (fili separati di una linea, avvolgimenti e terminali di una macchina elettrica, ecc.) Si trovano nello spazio, se inizi a bypassarle ogni volta dallo stesso punto (punto) ed esegui nella stessa direzione, ad esempio dall'alto verso il basso, in senso orario, ecc. Sulla base di questa definizione, si parla dell'alternanza delle designazioni dei terminali di macchine elettriche e trasformatori, dei colori dei fili e delle sbarre. In alcuni casi, la sequenza delle fasi è strettamente regolata. Quindi, l'ordine di alternanza delle designazioni dei terminali delle macchine sincrone è considerato corrispondente all'ordine delle fasi per la direzione di rotazione stabilita del rotore. Le regole di installazione elettrica (PUE) prevedono il seguente ordine di alternanza delle sbarre verniciate per quadri chiusi quando si trovano in un piano verticale: il bus superiore è giallo, il centro è verde, quello inferiore è rosso. Quando gli pneumatici sono orizzontali, l'autobus più distante è di colore giallo e quello più vicino al corridoio di servizio - rosso. I rami delle sbarre sono realizzati in modo che la fase Ж si trovi a sinistra, la fase K si trova a destra, se guardi gli autobus dal corridoio di servizio (con tre corridoi nel quadro - da quello centrale).
Nelle sottostazioni aperte, l'alternanza del colore delle sbarre e dei bus di bypass è orientata lungo i trasformatori di potenza. La fase dei pneumatici più vicini a loro diventa gialla, la fase centrale diventa verde e la fase distante diventa rossa. I rami delle sbarre sono realizzati in modo tale che il bus della fase Zh si trovi a sinistra e la fase K si trovi a destra, se visti dal lato degli autobus al trasformatore.
Una deviazione dai requisiti di cui sopra per l'ordine di colore alternato dei pneumatici della RU PUE è consentita in via eccezionale in quei singoli casi in cui il rispetto di questi requisiti è associato alla complicazione dell'installazione o alla necessità di installare supporti speciali per la trasposizione delle linee aeree.
Coincidenza di fase. Quando si mettono in fase circuiti trifase, possono essere disponibili varie opzioni per alternare le designazioni (colori) degli ingressi sul dispositivo di commutazione e fornire tensioni di fasi diverse a questi ingressi. Per semplicità di ragionamento si supponga che le tensioni di fase dei due sistemi bus dell'impianto elettrico abbiano lo stesso ordine delle fasi A, B, C e Ax, Bi, C |. In questa condizione, le fasi delle stesse tensioni possono coincidere e l'ordine di alternanza delle designazioni degli ingressi sull'interruttore potrebbe non coincidere (Fig.2, a) o, al contrario, con lo stesso ordine di alternanza delle designazioni degli ingressi, le tensioni di fase potrebbero risultare sfasate (Fig.2 , b). La rotazione dei vettori di sollecitazione con lo stesso nome l'uno rispetto all'altro può essere non solo con un angolo di 120 °, come mostrato in Fig. 2.6, ma con qualsiasi angolo multiplo di 30e, tipico dei trasformatori con diversi gruppi di connessioni dell'avvolgimento. In entrambi i casi precedenti, la chiusura dell'interruttore porta inevitabilmente a un cortocircuito.
Allo stesso tempo, è possibile una variante quando entrambi sono uguali (Fig. 2, c) - Un cortocircuito tra le parti collegate dell'impianto è escluso qui.
La coincidenza di fase in fase è proprio questo caso, quando agli ingressi dell'interruttore posti uno di fronte all'altro e appartenenti alla stessa fase, le tensioni omonime delle due parti dell'impianto coincidono in fase e le designazioni (colori) degli ingressi dell'interruttore sono coerenti con le fasi di tensione corrispondenti e hanno lo stesso ordine di alternanza.
Immagine vettoriale di campi elettromagnetici variabili sinusoidali (tensioni, correnti). I valori sinusoidali che cambiano periodicamente sono rappresentati sotto forma di sinusoidi (Fig. 1.6) e vettori rotanti - segmenti diretti di una linea retta (Fig. 1, c). 
Figura: 2. Varianti di disadattamento (e. B) e coincidenza (c) delle fasi delle due parti dell'impianto elettrico
Per i vettori della fase EMF Ej4, ad es. Eq\u003e mostrato in questa figura, vengono convenzionalmente prese le direzioni dall'inizio degli avvolgimenti alle loro estremità. La relazione tra una curva sinusoidale e vettori rotanti è mostrata in Fig. 3. Una sinusoide si ottiene proiettando un vettore rotante (uguale in una data scala all'ampiezza dell'EMF variabile) sull'asse verticale / - /, spostato lungo l'ascissa ad una velocità proporzionale alla frequenza di rotazione del vettore. Lo sfasamento tra due vettori, le cui origini sono allineate in un punto, è determinato dall'angolo V (Fig.4). Il ritardo del vettore Eg dal vettore U è mostrato dalla direzione della freccia dell'angolo (contro la direzione di rotazione dei vettori).
Va detto che il concetto di un vettore EMF rotante (tensione, corrente, ecc.) Nell'ingegneria elettrica è in qualche modo diverso dal concetto di un vettore, diciamo, forza o velocità in meccanica. 
Figura: 3. Ottenere un grafico sinusoidale durante la rotazione di un vettore 
Figura: 4. Immagine di due sinusoidi e vettori EMF a differenti angoli di taglio
Se in meccanica i vettori non possono essere determinati completamente solo dai loro valori senza indicare la direzione della loro azione nello spazio, allora nell'ingegneria elettrica i vettori rotanti non determinano la direzione effettiva delle quantità che rappresentano nello spazio. Tuttavia, la disposizione combinata di vettori rotanti con la stessa frequenza (ad esempio, l'EMF di tre fasi) sul diagramma dà un'idea del processo che si svolge nel circuito elettrico nel tempo e consente di effettuare una valutazione quantitativa dei fenomeni eseguendo operazioni elementari sui vettori.
Schemi di base dei collegamenti dei circuiti trifase.
Gli avvolgimenti di macchine elettriche (generatori, compensatori sincroni, motori) e trasformatori sono collegati a stella o triangolo.
Quando tre avvolgimenti del generatore sono collegati in una stella, le loro estremità vengono combinate in un punto (Fig.5, c), che è chiamato zero (o neutro). Le forze elettromotrici tra l'inizio e il punto zero degli avvolgimenti sono chiamate EMF di fase e denotano Ed, Eg, Ee o semplicemente £ f. Le forze elettromotrici tra i terminali di fase sono chiamate tn lineare. Sono ottenuti come la differenza tra i vettori della corrispondente fase EMF del generatore, ad esempio Eg - Eg \u003d Udd (Fig. 5, c). 
Figura: 5. Collegamento degli avvolgimenti del generatore a una stella (o), diagramma vettoriale EMF (b), sottrazione dei vettori EMF di fase (c) 
Figura: 6. Collegamento degli avvolgimenti del generatore con un triangolo (e) e il diagramma vettoriale EMF (b)
L'ordine degli indici nella designazione dell'EMF lineare non è arbitrario: gli indici sono messi nell'ordine
sottrazione di vettori: Ev-Ec \u003d Evc \\ Ec-Eol \u003d ECA- Tenendo conto del senso di rotazione dato dei vettori, una tale disposizione degli indici corrisponde alla sottrazione del vettore EMF della fase di ritardo dal vettore EMF di quello principale. Di conseguenza, i vettori dell'EMF lineare sono sempre davanti ai vettori di fase decrescente di 30 °. I valori dell'EMF lineare in \\ D o 1,73 volte superiori a quelli di fase, che è facile da verificare misurando i vettori nel diagramma.
La connessione degli avvolgimenti del generatore con un triangolo è mostrata in Fig. 6, o. I punti A, B, C sono comuni per ogni coppia di avvolgimenti di fase. Se il carico non è collegato ai terminali del generatore, quindi negli avvolgimenti che formano un anello chiuso, non c'è corrente dovuta all'EMF sinusoidale di frequenza industriale, spostato l'uno rispetto all'altro di (1/3) T, poiché in ogni momento la somma geometrica dell'EMF che agisce nel circuito triangolo è zero. È possibile verificarlo considerando il diagramma vettoriale di Fig. "6, be le sinusoidi dei valori istantanei dell'EMF di un generatore trifase (Fig. 1, b). 
Figura: 7. Modifica di 180 ° della fase dell'EMF indotto quando si modificano le designazioni dei terminali:
a - le fasi dell'Unità EMF ed Ea coincidono; b - Unità EMF ed Eg sono in antifase
Figura. 6, ma si può vedere che quando sono collegati con un triangolo, i fili lineari partono direttamente dall'inizio e dalla fine dell'avvolgimento di ciascuna fase, quindi le fasi EMF sono uguali a lineari e coincidono con loro in fase. Si noti che nelle stazioni, gli avvolgimenti del generatore sono solitamente collegati a una stella. Il collegamento a triangolo è estremamente raro e solo per generatori a turbina dello stesso tipo (TVS-30).
Gli avvolgimenti dei trasformatori, così come i generatori, sono collegati in una stella e un triangolo (uno schema a zigzag è raro). Uno schema a stella viene spesso eseguito con un punto zero dedotto. Gli schemi di collegamento in una stella, in una stella con punto zero e in un triangolo nel testo sono solitamente indicati dalle lettere Y, Un e D, rispettivamente. Gli avvolgimenti di alta tensione (HV) dei trasformatori sono collegati in U o D, indipendentemente dallo schema di collegamento delle sorgenti di alimentazione. Anche gli avvolgimenti secondari di media (MT) e inferiore (LV) sono collegati in U o D.
A differenza dei generatori, i potenti trasformatori hanno una connessione a triangolo di almeno uno dei suoi avvolgimenti)
