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

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

1 雙機并不上電網(wǎng)的過程

當1號發(fā)電機已并上電網(wǎng)運行，2號發(fā)電機接著并入電網(wǎng)，則1號發(fā)電機控制屏上的空氣開關在3秒鐘內立即跳閘;若2號發(fā)電機先并上電網(wǎng)運行，1號發(fā)電機接著并上電網(wǎng)，則2號發(fā)電機控制屏上的空氣開關在4秒鐘內立即跳閘，這樣連續(xù)反復操作，雙機均無法并上電網(wǎng)運行，僅單機發(fā)電才能運行正常。

通過上述的過程反復分析是否機電設備有情況，故將電氣設備分別檢查。

1.1發(fā)電機整體檢查

同步發(fā)電機通常是三相結構，主要部件有：定子繞組、定子鐵芯、轉子磁極、轉子繞組、轉子鐵芯、風扇、電刷架、滑環(huán)、軸承等，該站二臺發(fā)電機，用萬用表和鉗形表檢查各部位電氣設備都正常，墊塊和端部綁扎牢固，轉子套箍綁扎線良好，電刷完整，不跳動，不過熱，發(fā)電機的主要繞子線圈及轉子套箍線圈接線良好，絕緣合格，發(fā)電機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、空氣開關、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、繼電保護裝置、勵磁電壓表、電流表等都正常，符合要求。

1.3、勵磁裝置檢查

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

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

2 故障原因分析

2.1勵磁裝置有缺陷，如并列后瞬時電流激增，會產(chǎn)生非同期振蕩，這種情況一般在一個站里有二臺以上同類型的機組，其容量又較為接近時發(fā)生，機組在并列后的瞬間，常會出現(xiàn)三相定子電流和勵磁電流都迅速上升，發(fā)電機向系統(tǒng)輸送無功;但有時三相定子電流也迅速上升，勵磁電流卻急劇下降，功率因數(shù)超前，即發(fā)電機向系統(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)電機的勵磁特性有關，也與同期情況及操作有關，但主要是由于并列時系統(tǒng)電壓和待并列機組的電壓不平衡，而引起跳閘。

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

2.3當發(fā)電機帶上一定的負荷后，兩臺發(fā)電機的無功分配不可能絕對平衡，這時負荷電流大的這臺發(fā)電機感應電勢就高，負荷電流小的發(fā)電機感應電勢就低。于是兩臺發(fā)電機之間，就產(chǎn)生一個電壓差。由于發(fā)電機有勵磁特性，并列運行的兩臺發(fā)電機就產(chǎn)生一個無功環(huán)流，這個電流經(jīng)勵磁后，感應出一個較高的電勢，并獲得較多的無功負荷。接著重復上述過程，使無功負荷較多的這臺發(fā)電機減少負荷，另一臺發(fā)電機獲得較多的負荷，這樣反復循環(huán)，時小時大的無功環(huán)流，即相當于發(fā)電機在某一瞬間向系統(tǒng)吸收無功，輸送有功;另一瞬間又相當于向系統(tǒng)輸送有功，吸收無功，這樣就使發(fā)電機的電磁功率和機械功率失去平衡狀態(tài)，由于發(fā)電機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，三相閘刀上端裝一臺發(fā)電機的勵磁線，按正和負分別裝在閘刀孔內，另一臺發(fā)電機的勵磁線裝在三相閘刀下端，同樣按正和負裝在閘刀孔內，中間采用2.24mm的鋁線長12公分二根裝在保險絲位置上，但單相閘刀內的勵磁線必須正極對正極線，負極對負極線，當雙機要并上電網(wǎng)發(fā)電時，先將三相閘刀合上(若單機發(fā)電單相閘刀可不合上)，再將待并發(fā)電時發(fā)電機并上電網(wǎng)，這單相閘刀和2.24mm的鋁線不是做保險絲，而是使二臺發(fā)電機的勵磁正負線方便斷開或合上的作用。

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