
Когдато две части на електрична мрежа с еднакво операционно напрежение се свързват, ако техните равнозначни източници имат различни фазови ъгли, с някои или всички фази, които са 180° извън фаза, се наблюдава феномен на фазово преместване. По време на операцията по свързване, предпазителът среща напрежения от източниците с различни фазови ъгли, което води до наличие на фазово преместени токове в свързването. Тези токове трябва надеждно да бъдат прекъснати от предпазителите от двете страни на свързването.
Специфично, разликата във фазовия ъгъл между вращащите се вектори, представящи напреженията на източниците, довежда до несинхронизирани моментни вълнови форми на напрежението, причинявайки значителни преходни токове и напрежения при момент на свързване. За преходното възстановяване на напрежението (TRV), тази задача за свързване се характеризира с активни източници на мощност от двете страни на предпазителя, увеличавайки сложността и предизвикателствата на операцията по свързване.
Както е показано на Фигура 1, приемаме, че източниците S1 и S2 представляват два източника с различни фазови ъгли. Когато предпазителят свързва между тези два източника, разликата във фазовия ъгъл може да доведе до значително увеличение на преходния ток, което налага по-големи изисквания за прекъсване на предпазителя. Следователно, предпазителят трябва да има достатъчна способност да справя с тези условия на високи напрежения, осигурявайки безопасни и надеждни операции по свързване.
Основни точки:
Фазово преместване при свързване: Възниква при свързване между два източника с различни фазови ъгли.
Преходни токове: Значителни преходни токове се генерират поради разликите във фазовите ъгли.
Преходно възстановяване на напрежението (TRV): Задачата за свързване включва активни източници на мощност от двете страни на предпазителя, увеличавайки сложността.
Изисквания към предпазителя: Предпазителят трябва да е способен да справя с условията на високи напрежения, за да осигури безопасни и надеждни операции по свързване.

В предходно обсъдените задачи за свързване при дефект, компонентът на преходното възстановяване на напрежението (TRV) от страната на потребителя в крайна сметка се изчерпва до нула. Обаче, при фазово преместване, компонентът TRV от страната на S2 се изчерпва до частотата на възстановяване на напрежението (RV) на източника S2. Както е показано на Фигура 2, приемаме, че разликата във фазовия ъгъл между двата източника е 90°, и короткото замыкание на реакторите има равни импедансни характеристики.
Следователно, основната характеристика на операцията по фазово преместване при свързване е изключително високи пики на TRV, докато скоростта на нарастване на повторно запалване на напрежението (RRRV) и токът остават относително умерени. Учитывайки, че пикът на TRV при условия на фазово преместване е най-висок сред всички операции по свързване, той обикновено се използва като стандарт за оценка на други комплексни условия за свързване, такива като изчистване на дефекти на дълги линии за пренос или обработка на дефекти на сериесно компенсираните линии.
Основни точки:
TRV от страната на потребителя: Във всички случаи, компонентът TRV от страната на потребителя се изчерпва до нула. TRV от страната на S2 при фазово преместване: се изчерпва до частотата на възстановяване на напрежението (RV) на източника S2.
Пик на TRV: Изключително висок при фазово преместване при свързване.
RRRV и ток: Остават относително умерени.
Стандарт за сравнение: Пикът на TRV при условия на фазово преместване е най-висок, правейки го общ стандарт за оценка на други комплексни условия за свързване.
В предходно обсъдените задачи за свързване при дефект, компонентът на преходното възстановяване на напрежението (TRV) от страната на потребителя се изчерпва до нула във всички случаи. Обаче, при фазово преместване, компонентът TRV от страната на се изчерпва до частотата на възстановяване на напрежението (RV) на източника . Това поведение е илюстрирано на Фигура 2, където се приема, че разликата във фазовия ъгъл между двата източника е 90°, и короткото замыкание на реакторите се считат за равни.
В предходно обсъдените задачи за свързване при дефект, компонентът на преходното възстановяване на напрежението (TRV) от страната на потребителя винаги се изчерпва до нула. Обаче, при фазово преместване, компонентът TRV от страната на се изчерпва до частотата на възстановяване на напрежението (RV) на източника . Както е показано на Фигура 2, това предполага 90° разлика във фазовия ъгъл между двата източника на мощност и равни короткосвързани реактори.
Следователно, ключовите характеристики на операцията по фазово преместване при свързване са:
Много високи пики на TRV: Пиковите стойности на TRV са значително по-високи в сравнение с други режими на свързване.
Умерени RRRV и ток: Скоростта на нарастване на повторно запалване на напрежението (RRRV) и нивата на тока остават умерени, въпреки високите пики на TRV.
Учитывайки, че пикът на TRV при условия на фазово преместване е най-висок сред всички режими на свързване, този сценарий често се използва като стандарт за оценка на други специални условия за свързване, такива като:
Изчистване на дефекти на дълги линии за пренос
Обработка на дефекти на сериесно компенсираните линии
TRV от страната на потребителя: Винаги се изчерпва до нула във всички сценарии за свързване при дефект.
-side TRV при фазово преместване: Се изчерпва до частотата на възстановяване на напрежението (RV) на източника .
Пик на TRV: Изключително висок при фазово преместване при свързване.
RRRV и ток: Остават относително умерени.
Стандарт за сравнение: Пикът на TRV при условия на фазово преместване е най-висок, правейки го общ стандарт за оценка на други комплексни условия за свързване.

Фигура 3 илюстрира два сценария, които могат да доведат до условия на фазово преместване. В първия сценарий (лява картина), генератор е случайно свързан към мрежата от предпазител при неправилен фазов ъгъл. Във втория сценарий (дясна картина), различни части на мрежата за пренос губят синхронизация, обикновено поради коротко замыкание някъде в мрежата.
В двете случая, фазово преместени токове протичат през мрежата, които трябва надеждно да бъдат прекъснати от предпазителите. Тези ситуации създават значителни предизвикателства за електроенергийната система, тъй като фазовото преместване може да доведе до високи преходни токове и напрежения, изискващи предпазителите да справят с тези екстремни условия.
Сценарий 1 (Лява картина): Генератор е свързан към мрежата при неправилен фазов ъгъл, водещ до фазово преместване.
Сценарий 2 (Дясна картина): Различни части на мрежата за пренос губят синхронизация, обикновено поради коротко замыкание, причинявайки фазово преместване.
Фазово преместени токове: В двете случая, фазово преместени токове протичат през мрежата.
Изисквания към предпазителя: Предпазителите трябва надеждно да прекъснат тези фазово преместени токове, за да поддържат стабилността и безопасността на системата.

При използване на трансформатор за повишаване, свързването между генератора и електроенергийната система може да се случи или от страната на високото напрежение (HV) или от страната на средното напрежение (MV) на трансформатора. Това свързване може да се случи не само по време на дефекти в системата или аварии в електроцентрали, но и по време на синхронизация и десинхронизация.
Тежестта на условията извън фаза зависи от:
Разлика във фазовия ъгъл: Колкото по-голяма е разликата във фазовия ъгъл между генератора и мрежата, толкова по-тежка е ситуацията извън фаза.
Състояние на роторната екситация: Нивото на екситация в ротора на генератора също влияе на тежестта на ситуацията извън фаза. Обикновено, системата за управление на екситацията бързо намалява магнитното поле на ротора, за да минимизира въздействието на ситуацията извън фаза.
За справяне с тези предизвикателства, електроцентрали са оборудвани с различни защитни и контролни устройства:
Устройства за защита при извън фаза: Тези устройства откриват и предотвратяват генератора от губене на синхронизация с мрежата.
Устройства за проверка на синхронизация: Тези устройства гарантират, че генераторът е свързан към мрежата при правилния фазов ъгъл, предотвратявайки условията извън фаза.
Устройства за управление на синхронизацията: Тези устройства помагат за постигане на гладка синхронизация между генератора и мрежата.
Фигура 4 илюстрира тази типична конфигурация, показвайки връзката между трансформатора за повишаване, генератора и електроенергийната система, както и конфигурацията на свързаните защитни и контролни устройства.
Местоположение на свързването: Свързването между генератора и електроенергийната система може да се случи или от страната на високото напрежение (HV) или от страната на средното напрежение (MV) на трансформатора за повишаване.
Условия извън фаза: Тежестта на условията извън фаза зависи от разликата във фазовия ъгъл и състоянието на роторната екситация.
Защитни и контролни устройства: Електроцентрали са оборудвани с устройства за защита при извън фаза, устройства за проверка на синхронизация и устройства за управление на синхронизацията, за да осигурят безопасни и надеждни операции по свързване.

Свързването между две електроенергийни системи обикновено се случва в ситуации с несбалансирана мощност и нестабилност на системата. Примери включват големи системни нарушения, ситуации по време на възстановяване на системата и поради грешки в работата на защитните системи.
По-важните линии за пренос може да бъдат оборудвани с блокиране при извън фаза в техните защитни системи и/или специална системна защита, за да се предотврати разделението на системите при сериозни условия извън фаза.
Номиналните токове извън фаза са предложени да бъдат 25% от номиналния кратковременен ток. По икономически и статистически причини, са предложени минимални пики от анализите на TRV: RV от 2.0 p.u. и превишаване от 25%.
Тъй като разделението на системата се съпровожда с последователни спускане на въздушни линии и следователно увеличаване на импеданса на системата, максимална стойност от 25% от номиналния кратковременен ток изглежда разумна, дори и днес. Максималната стойност на тока извън фаза е важен параметър за способностите на високонапрегнатите предпазители.
Големи нарушения показват ъгли извън фаза много по-големи от 105° до 115°, свързани с пики на TRV в стандарти. Това се отнася както за радиални, така и за мрежести мрежи; обаче, историческите събития са показали, че големи ъгли извън фаза могат да се появят едновременно с ниски операционни напрежения. Комбинацията от голям ъгъл извън фаза и ниско операционно напрежение дава пики на TRV, подобни на тези, споменати в стандарти за ситуации с относително ниски ъгли извън фаза и номинално напрежение (максимално операционно напрежение).
Предпазители на системата за пренос, използвани за свързване или разединяване на традиционни електроцентрали, също могат да бъдат изложени на свързване при извън фаза. За да се разединят електроцентрали по време на нестабилни колебания на мощността, същите разглеждания, както за разделението на системата, са приложими, макар и с внимание към възможността да се посочи условие за тестове на дефект, ограничен от трансформатор.
За да се разединят електроцентрали поради грешки в синхронизацията, са приложими сходни условия и изисквания, както описани за среднонапрегнати