我縣農(nóng)村水電站點(diǎn)多面廣，投產(chǎn)運(yùn)行均要并入地方電網(wǎng)。潭山鎮(zhèn)漢塘新建一座水電站，總裝機(jī)容量200KW，二臺發(fā)電機(jī)規(guī)格為SFW100-8/590型，二臺水輪機(jī)規(guī)格XJA-W-40/1×11型，水頭56m，單機(jī)引用流量0.265m3/S(流量稍有余)。該站建成后，初試發(fā)電，單機(jī)發(fā)電運(yùn)行良好，并基本能達(dá)到所發(fā)電機(jī)的銘牌所規(guī)定的數(shù)值。

由于二臺發(fā)電機(jī)在勵(lì)磁方面和其它方面存在缺陷，使雙機(jī)卻無法并上電網(wǎng)運(yùn)行。現(xiàn)本人就接觸處理該水電站雙機(jī)并不上電網(wǎng)的情況闡述如下：

1 雙機(jī)并不上電網(wǎng)的過程

當(dāng)1號發(fā)電機(jī)已并上電網(wǎng)運(yùn)行，2號發(fā)電機(jī)接著并入電網(wǎng)，則1號發(fā)電機(jī)控制屏上的空氣開關(guān)在3秒鐘內(nèi)立即跳閘;若2號發(fā)電機(jī)先并上電網(wǎng)運(yùn)行，1號發(fā)電機(jī)接著并上電網(wǎng)，則2號發(fā)電機(jī)控制屏上的空氣開關(guān)在4秒鐘內(nèi)立即跳閘，這樣連續(xù)反復(fù)操作，雙機(jī)均無法并上電網(wǎng)運(yùn)行，僅單機(jī)發(fā)電才能運(yùn)行正常。

通過上述的過程反復(fù)分析是否機(jī)電設(shè)備有情況，故將電氣設(shè)備分別檢查。

1.1發(fā)電機(jī)整體檢查

同步發(fā)電機(jī)通常是三相結(jié)構(gòu)，主要部件有：定子繞組、定子鐵芯、轉(zhuǎn)子磁極、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子鐵芯、風(fēng)扇、電刷架、滑環(huán)、軸承等，該站二臺發(fā)電機(jī)，用萬用表和鉗形表檢查各部位電氣設(shè)備都正常，墊塊和端部綁扎牢固，轉(zhuǎn)子套箍綁扎線良好，電刷完整，不跳動，不過熱，發(fā)電機(jī)的主要繞子線圈及轉(zhuǎn)子套箍線圈接線良好，絕緣合格，發(fā)電機(jī)外殼接地電阻符合要求，其它均未發(fā)現(xiàn)異常情況。

1.2、控制屏檢查

控制屏背面檢查：刀開關(guān)、空氣開關(guān)、交流接觸器、電流互感器、熔斷器、可控硅、各回路線綁扎等都合格。

控制屏正面檢查：交流電流表、電壓表、功率因數(shù)表、周波表、功率表、繼電保護(hù)裝置、勵(lì)磁電壓表、電流表等都正常，符合要求。

1.3、勵(lì)磁裝置檢查

將每臺發(fā)電機(jī)分別單獨(dú)并上電網(wǎng)發(fā)電運(yùn)行試驗(yàn)和檢查。采用同樣水頭、同樣流量，并控制發(fā)電機(jī)出力90KW，電壓400V，功率因數(shù)0.8。在試驗(yàn)中按控制屏上各表計(jì)數(shù)據(jù)和萬用表測得的數(shù)據(jù)來看，1號發(fā)電機(jī)額定電流是162.6A，勵(lì)磁電流是61.6 A ，勵(lì)磁電壓是42V。2號發(fā)電機(jī)額定電流162A，勵(lì)磁電流是57 A ，勵(lì)磁電壓是45V。測試結(jié)果1號發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流多4.6A，勵(lì)磁電壓少3V。

通過單機(jī)并上電網(wǎng)發(fā)電運(yùn)行一切正常，功率達(dá)到90KW，電壓400V，功率因數(shù)能達(dá)到0.8，但各臺發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流、電壓卻不平衡，如果在雙機(jī)并上電網(wǎng)發(fā)電時(shí)，系統(tǒng)電壓與機(jī)組電壓也不平衡，造成雙機(jī)并上電網(wǎng)有很大的影響和困難。

2 故障原因分析

2.1勵(lì)磁裝置有缺陷，如并列后瞬時(shí)電流激增，會產(chǎn)生非同期振蕩，這種情況一般在一個(gè)站里有二臺以上同類型的機(jī)組，其容量又較為接近時(shí)發(fā)生，機(jī)組在并列后的瞬間，常會出現(xiàn)三相定子電流和勵(lì)磁電流都迅速上升，發(fā)電機(jī)向系統(tǒng)輸送無功;但有時(shí)三相定子電流也迅速上升，勵(lì)磁電流卻急劇下降，功率因數(shù)超前，即發(fā)電機(jī)向系統(tǒng)吸收無功。產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因是多方面的，它和發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁特性有關(guān)，也與同期情況及操作有關(guān)，但主要是由于并列時(shí)系統(tǒng)電壓和待并列機(jī)組的電壓不平衡，而引起跳閘。

2.2由于當(dāng)待并列機(jī)組與系統(tǒng)的電壓不平衡，會產(chǎn)生一個(gè)電壓差，通過這個(gè)電壓差，在待并機(jī)組和網(wǎng)絡(luò)之間形成一個(gè)平衡電流，這個(gè)電流越大，發(fā)電機(jī)的三相定子電流也越大，相反，這個(gè)電流越小，則發(fā)電機(jī)定子電流也越小。若系統(tǒng)電壓高于待并機(jī)組的電壓時(shí)發(fā)電機(jī)吸收系統(tǒng)無功，也使三相定子電流迅速上升，但勵(lì)磁電流卻激劇下降，功率因數(shù)超前，當(dāng)待并機(jī)組的電壓高于系統(tǒng)電壓時(shí)，三相定子電流和勵(lì)磁電流也迅速上升，發(fā)電機(jī)向系統(tǒng)輸送無功，由于發(fā)電機(jī)的復(fù)勵(lì)特性，這個(gè)平衡電流就會越來越大，使定子電流迅速升高，發(fā)電機(jī)無法并上電網(wǎng)。

2.3當(dāng)發(fā)電機(jī)帶上一定的負(fù)荷后，兩臺發(fā)電機(jī)的無功分配不可能絕對平衡，這時(shí)負(fù)荷電流大的這臺發(fā)電機(jī)感應(yīng)電勢就高，負(fù)荷電流小的發(fā)電機(jī)感應(yīng)電勢就低。于是兩臺發(fā)電機(jī)之間，就產(chǎn)生一個(gè)電壓差。由于發(fā)電機(jī)有勵(lì)磁特性，并列運(yùn)行的兩臺發(fā)電機(jī)就產(chǎn)生一個(gè)無功環(huán)流，這個(gè)電流經(jīng)勵(lì)磁后，感應(yīng)出一個(gè)較高的電勢，并獲得較多的無功負(fù)荷。接著重復(fù)上述過程，使無功負(fù)荷較多的這臺發(fā)電機(jī)減少負(fù)荷，另一臺發(fā)電機(jī)獲得較多的負(fù)荷，這樣反復(fù)循環(huán)，時(shí)小時(shí)大的無功環(huán)流，即相當(dāng)于發(fā)電機(jī)在某一瞬間向系統(tǒng)吸收無功，輸送有功;另一瞬間又相當(dāng)于向系統(tǒng)輸送有功，吸收無功，這樣就使發(fā)電機(jī)的電磁功率和機(jī)械功率失去平衡狀態(tài)，由于發(fā)電機(jī)并列后瞬間電流激增引起跳閘。

3 故障處理措施

針對該電站的情況和雙機(jī)并不上電網(wǎng)的特性，采用一把(30A)的單相閘刀，裝在控制屏側(cè)，三相閘刀上端裝一臺發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線，按正和負(fù)分別裝在閘刀孔內(nèi)，另一臺發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線裝在三相閘刀下端，同樣按正和負(fù)裝在閘刀孔內(nèi)，中間采用2.24mm的鋁線長12公分二根裝在保險(xiǎn)絲位置上，但單相閘刀內(nèi)的勵(lì)磁線必須正極對正極線，負(fù)極對負(fù)極線，當(dāng)雙機(jī)要并上電網(wǎng)發(fā)電時(shí)，先將三相閘刀合上(若單機(jī)發(fā)電單相閘刀可不合上)，再將待并發(fā)電時(shí)發(fā)電機(jī)并上電網(wǎng)，這單相閘刀和2.24mm的鋁線不是做保險(xiǎn)絲，而是使二臺發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁正負(fù)線方便斷開或合上的作用。

按上述方式進(jìn)行操作，該電站二臺發(fā)電機(jī)現(xiàn)可任意一臺先進(jìn)行并上電網(wǎng)運(yùn)行，接上第二臺發(fā)電機(jī)并上電網(wǎng)運(yùn)行都很平穩(wěn)。現(xiàn)在二臺發(fā)電機(jī)都能并上電網(wǎng)運(yùn)行正常，根據(jù)上述情況分析，主要原因二臺發(fā)電機(jī)的磁勵(lì)電流、電壓不平衡，通過單相閘刀，使二臺發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流在線上互相往返，使勵(lì)磁自動平衡和起調(diào)和作用。故現(xiàn)雙機(jī)能并上電網(wǎng)發(fā)電運(yùn)行正常，控制屏上的空氣開關(guān)均不會跳閘，發(fā)電機(jī)運(yùn)行正常無其它故障。控制屏上的各類表計(jì)都能達(dá)到發(fā)電機(jī)銘牌上所規(guī)定的數(shù)值，機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行中都安全平穩(wěn)。