農(nóng)村小型水電站并網(wǎng)過程故障的檢修

【摘 要】農(nóng)村小型水電站因機(jī)電設(shè)備的可靠性和繼電保護(hù)及自動化程度較低和原因，機(jī)組在并網(wǎng)過程中故障率較高，本文針對運(yùn)行中比較常見的故障現(xiàn)象，分析其產(chǎn)生的原因和提出一般的處理方法。

【關(guān)鍵詞】水電站 故障 檢修

單機(jī)容量在500kw以下的農(nóng)村小型水電站，機(jī)組上網(wǎng)并網(wǎng)點(diǎn)一般選擇在發(fā)電機(jī)出口控制屏內(nèi)，并網(wǎng)開關(guān)一般選擇DW15 或DW16型的400A～1600A的自動空氣斷路器。在小型水電站運(yùn)行中，機(jī)組起勵和并網(wǎng)環(huán)節(jié)是故障率最高的環(huán)節(jié)。

一、機(jī)組起動后，發(fā)電機(jī)無法建壓

機(jī)組起動后，發(fā)電機(jī)無法建壓，主要有以下幾個(gè)原因：

（一）機(jī)組轉(zhuǎn)速不夠。機(jī)組啟動后，隨著水機(jī)導(dǎo)葉打開，機(jī)端頻率表隨著機(jī)組轉(zhuǎn)速上升，頻率表指針順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)，其指示值可能大于50HZ，投入勵磁開關(guān)按下起勵按紐，但機(jī)端電壓表無電壓指示。實(shí)踐表明，當(dāng)機(jī)端電壓低于300伏時(shí)，機(jī)端頻率表指示并不準(zhǔn)確，頻率表指示值可能給人誤導(dǎo)，機(jī)組轉(zhuǎn)速并未接近額定轉(zhuǎn)速。此時(shí)可適當(dāng)增加水機(jī)進(jìn)水量，并適當(dāng)增大調(diào)壓電位器（或調(diào)壓電阻）起始整定位置的整定值。

（二）發(fā)電機(jī)失磁。完成上面操作，機(jī)組仍建不起電壓，則可能是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極剩磁消失。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極剩磁量的大小一般與上次停機(jī)狀態(tài)有關(guān)，如果是機(jī)組突然跳閘停機(jī)就更容易失磁。此時(shí)可考慮為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極增磁。針對發(fā)電機(jī)不同的勵磁方式可采用電壓為3～6V的干電池或12V的蓄電池對勵磁繞組通電增磁。比如對無刷勵磁方式因勵磁機(jī)的勵磁電壓較低，勵磁電流較小，可用干電池對勵磁機(jī)的勵磁回路通電增磁；而對其它如直流發(fā)電機(jī)勵磁或可控硅勵磁方式，因勵磁電壓較高或勵磁電流較大，可用蓄電池對發(fā)電機(jī)的勵磁主回路直接通電增磁，以增加發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場。具體做法是電池正負(fù)極與發(fā)電機(jī)或勵磁機(jī)勵磁輸入回路正負(fù)極同極性經(jīng)閘刀開關(guān)并接，起動機(jī)組待轉(zhuǎn)速近額定轉(zhuǎn)速時(shí)投入閘刀開關(guān)，發(fā)電機(jī)電壓緩緩上升到0.5倍額定電壓即可斷開閘刀開關(guān)，閘刀開關(guān)斷開后發(fā)電機(jī)電壓并不下降，則起勵成功。反之可略增機(jī)組轉(zhuǎn)速或適當(dāng)增大調(diào)壓電位器（或調(diào)壓電阻）起始整定位置的整定值再試，機(jī)組勵磁系統(tǒng)如無其它故障，起勵便可成功。

（三）發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)故障。經(jīng)以上方式起勵若機(jī)組仍不能建壓則可認(rèn)定為機(jī)組勵磁系統(tǒng)故障。對機(jī)組勵磁系統(tǒng)故障的排查，原則上是先檢查勵磁主回路，后檢查發(fā)電機(jī)勵磁觸發(fā)控制系統(tǒng)。勵磁主回路先查熔斷器、碳刷、滑環(huán)、硅整流二極管、可控硅、直流機(jī)則的整流子等，即對主回路各元件逐一排查。確認(rèn)主回路元件正常后仍不能起勵，則故障可能出現(xiàn)在發(fā)電機(jī)勵磁觸發(fā)控制系統(tǒng)。在實(shí)際運(yùn)用中，發(fā)電機(jī)勵磁觸發(fā)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)各異種類繁多，在發(fā)電現(xiàn)場最簡潔的方法是備用元件替換法，用備用的測量、放大、觸發(fā)、保護(hù)等功能板件逐步一對一的替換，反復(fù)試驗(yàn)，直到成功。當(dāng)然檢修人員若精通電氣原理，在工作中則能對癥下藥，有事半功倍的效果。

二、建壓后，機(jī)組并不上電網(wǎng)

在運(yùn)行中，機(jī)組建壓后，機(jī)組并不上電網(wǎng)，故障的原因可分為三類：

（一）機(jī)組三相電壓缺失、網(wǎng)上三相電壓缺失或因網(wǎng)上因故改變相序。在進(jìn)行并網(wǎng)操作時(shí)，經(jīng)多次調(diào)整后自動并網(wǎng)裝置三相指示燈長時(shí)間閃亮，不發(fā)合閘信號。應(yīng)先經(jīng)電壓測量切換開關(guān)檢查發(fā)電機(jī)三相電壓是否一致，如不一致，則檢查二次回路各熔斷器是否熔斷；對于網(wǎng)上電壓，最好檢查三相對地電壓是否一致，如不一致，說明網(wǎng)上缺相，最可能的是升壓變后面的高壓跌開式熔斷器是否有斷開？如三相電壓高低一致，則就重新核對機(jī)、網(wǎng)相序。

（二）并網(wǎng)開關(guān)故障。自動并網(wǎng)裝置已發(fā)合閘信號或具備并網(wǎng)條件手動發(fā)出合閘信號，并網(wǎng)斷路器不動作或動作后又?jǐn)嚅_，這是最常見的故障。

（1）并網(wǎng)斷路器不動作。檢查斷路器位置指示紅燈是否是指示在斷開位置，合閘控制回路熔斷器是否完好， 630A 及以下的斷路器的電子合閘控制器是否完好；1000A以上的斷路器儲能裝置指示燈是否指示已儲能、儲能裝置是否正常，合閘線圈是否完好。

（2）并網(wǎng)斷路器動作后又?jǐn)嚅_。以DW15-630斷路器說明。先檢查失壓脫扣器是否正常。在機(jī)端電壓正常情況下，經(jīng)斷路器常開輔助接點(diǎn)接入的失壓脫扣器線圈在手動提升斷路器輔助開關(guān)使輔助接點(diǎn)通斷時(shí)失壓脫扣器有明顯的吸合動作。否則，有控制電路方面的故障?？蓹z查二次回路熔斷器是否熔斷？失壓脫扣線圈兩端是否加有其額定電壓、檢查失壓脫扣線圈是否因使用時(shí)間過長而燒壞；同時(shí)應(yīng)檢查輔助接點(diǎn)與主觸頭行程的配合關(guān)系及輔助接點(diǎn)是否完好。經(jīng)以上檢查修復(fù)后，手動操作斷路器使其合閘，若仍合不上，故障大多出在失壓脫扣器的脫扣拉桿的長度配合上。脫扣拉桿長度的調(diào)整，是個(gè)很細(xì)致的工作，要多次試驗(yàn)才能成功。

必須注意的是，在并網(wǎng)合閘操作出現(xiàn)斷路器合閘動作后又跳開還有可能是繼電保護(hù)裝置故障的原因；一是過流或過壓保護(hù)裝整定不規(guī)范，比如整定值偏小在合閘過程的電流電壓擾動下誤發(fā)跳閘指令而使斷路器跳開。另一種原因是保護(hù)裝置配置不規(guī)范，例如有的機(jī)組只裝設(shè)有三相電流繼電器的過電流保護(hù)，其二次接線是將三只電流繼電器的常閉接點(diǎn)串聯(lián)后再串接到斷路器的失壓脫扣線圈回路中，當(dāng)斷路器合閘動作時(shí)因其合閘產(chǎn)生的震動而引起繼電器機(jī)械觸點(diǎn)抖動使失壓脫扣線圈瞬時(shí)失電而跳閘。由此可見，規(guī)范機(jī)組繼電保護(hù)的設(shè)置是很重要的。

三、結(jié)束語

水電站故障產(chǎn)生的原因是多方面的，對故障的檢修也要針對故障現(xiàn)象認(rèn)真觀察、綜合分析、并輔以科學(xué)的測試，方能得出滿意的處理方案和檢修成果。

參考文獻(xiàn)：

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[2]齊紅兵.試論水電發(fā)展未來趨勢[J].才智.2009（18）.

作者簡介：

毛世銳（1961-）男，籍貫：貴州省凱里市，工作單位：黔東南苗族侗族自治州水電工程公司 ，學(xué)歷：?？?，研究方向：電力工程。