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【摘 要】农村小型水电站因机电设备的可靠性和继电保护及自动化程度较低和原因，机组在并网过程中故障率较高，本文针对运行中比较常见的故障现象，分析其产生的原因和提出一般的处理方法。
【关键词】水电站 故障 检修
单机容量在500kw以下的农村小型水电站，机组上网并网点一般选择在发电机出口控制屏内，并网开关一般选择DW15 或DW16型的400A～1600A的自动空气断路器。在小型水电站运行中，机组起励和并网环节是故障率最高的环节。
一、机组起动后，发电机无法建压
机组起动后，发电机无法建压，主要有以下几个原因：
（一）机组转速不够。机组启动后，随着水机导叶打开，机端频率表随着机组转速上升，频率表指针顺时针方向偏转，其指示值可能大于50HZ，投入励磁开关按下起励按纽，但机端电压表无电压指示。实践表明，当机端电压低于300伏时，机端频率表指示并不准确，频率表指示值可能给人误导，机组转速并未接近额定转速。此时可适当增加水机进水量，并适当增大调压电位器（或调压电阻）起始整定位置的整定值。
（二）发电机失磁。完成上面操作，机组仍建不起电压，则可能是发电机转子磁极剩磁消失。发电机转子磁极剩磁量的大小一般与上次停机状态有关，如果是机组突然跳闸停机就更容易失磁。此时可考虑为发电机转子磁极增磁。针对发电机不同的励磁方式可采用电压为3～6V的干电池或12V的蓄电池对励磁绕组通电增磁。比如对无刷励磁方式因励磁机的励磁电压较低，励磁电流较小，可用干电池对励磁机的励磁回路通电增磁；而对其它如直流发电机励磁或可控硅励磁方式，因励磁电压较高或励磁电流较大，可用蓄电池对发电机的励磁主回路直接通电增磁，以增加发电机转子磁场。具体做法是电池正负极与发电机或励磁机励磁输入回路正负极同极性经闸刀开关并接，起动机组待转速近额定转速时投入闸刀开关，发电机电压缓缓上升到0.5倍额定电压即可断开闸刀开关，闸刀开关断开后发电机电压并不下降，则起励成功。反之可略增机组转速或适当增大调压电位器（或调压电阻）起始整定位置的整定值再试，机组励磁系统如无其它故障，起励便可成功。
（三）发电机励磁系统故障。经以上方式起励若机组仍不能建压则可认定为机组励磁系统故障。对机组励磁系统故障的排查，原则上是先检查励磁主回路，后检查发电机励磁触发控制系统。励磁主回路先查熔断器、碳刷、滑环、硅整流二极管、可控硅、直流机则的整流子等，即对主回路各元件逐一排查。确认主回路元件正常后仍不能起励，则故障可能出现在发电机励磁触发控制系统。在实际运用中，发电机励磁触发控制系统结构各异种类繁多，在发电现场最简洁的方法是备用元件替换法，用备用的测量、放大、触发、保护等功能板件逐步一对一的替换，反复试验，直到成功。当然检修人员若精通电气原理，在工作中则能对症下药，有事半功倍的效果。
二、建压后，机组并不上电网
在运行中，机组建压后，机组并不上电网，故障的原因可分为三类：
（一）机组三相电压缺失、网上三相电压缺失或因网上因故改变相序。在进行并网操作时，经多次调整后自动并网装置三相指示灯长时间闪亮，不发合闸信号。应先经电压测量切换开关检查发电机三相电压是否一致，如不一致，则检查二次回路各熔断器是否熔断；对于网上电压，最好检查三相对地电压是否一致，如不一致，说明网上缺相，最可能的是升压变后面的高压跌开式熔断器是否有断开？如三相电压高低一致，则就重新核对机、网相序。
（二）并网开关故障。自动并网装置已发合闸信号或具备并网条件手动发出合闸信号，并网断路器不动作或动作后又断开，这是最常见的故障。
（1）并网断路器不动作。检查断路器位置指示红灯是否是指示在断开位置，合闸控制回路熔断器是否完好， 630A 及以下的断路器的电子合闸控制器是否完好；1000A以上的断路器储能装置指示灯是否指示已储能、储能装置是否正常，合闸线圈是否完好。
（2）并网断路器动作后又断开。以DW15-630断路器说明。先检查失压脱扣器是否正常。在机端电压正常情况下，经断路器常开辅助接点接入的失压脱扣器线圈在手动提升断路器辅助开关使辅助接点通断时失压脱扣器有明显的吸合动作。否则，有控制电路方面的故障。可检查二次回路熔断器是否熔断？失压脱扣线圈两端是否加有其额定电压、检查失压脱扣线圈是否因使用时间过长而烧坏；同时应检查辅助接点与主触头行程的配合关系及辅助接点是否完好。经以上检查修复后，手动操作断路器使其合闸，若仍合不上，故障大多出在失压脱扣器的脱扣拉杆的长度配合上。脱扣拉杆长度的调整，是个很细致的工作，要多次试验才能成功。
必须注意的是，在并网合闸操作出现断路器合闸动作后又跳开还有可能是继电保护装置故障的原因；一是过流或过压保护装整定不规范，比如整定值偏小在合闸过程的电流电压扰动下误发跳闸指令而使断路器跳开。另一种原因是保护装置配置不规范，例如有的机组只装设有三相电流继电器的过电流保护，其二次接线是将三只电流继电器的常闭接点串联后再串接到断路器的失压脱扣线圈回路中，当断路器合闸动作时因其合闸产生的震动而引起继电器机械触点抖动使失压脱扣线圈瞬时失电而跳闸。由此可见，规范机组继电保护的设置是很重要的。
三、结束语
水电站故障产生的原因是多方面的，对故障的检修也要针对故障现象认真观察、综合分析、并辅以科学的测试，方能得出满意的处理方案和检修成果。
参考文献：
[1]王金，黄丽.水电站建设中的施工控制和技术评价[J].科协论坛（下半月）.2010（09）.
[2]齐红兵.试论水电发展未来趋势[J].才智.2009（18）.
作者简介：
毛世锐（1961-）男，籍贯：贵州省凯里市，工作单位：黔东南苗族侗族自治州水电工程公司 ，学历：专科，研究方向：电力工程。
【关键词】水电站 故障 检修
单机容量在500kw以下的农村小型水电站，机组上网并网点一般选择在发电机出口控制屏内，并网开关一般选择DW15 或DW16型的400A～1600A的自动空气断路器。在小型水电站运行中，机组起励和并网环节是故障率最高的环节。
一、机组起动后，发电机无法建压
机组起动后，发电机无法建压，主要有以下几个原因：
（一）机组转速不够。机组启动后，随着水机导叶打开，机端频率表随着机组转速上升，频率表指针顺时针方向偏转，其指示值可能大于50HZ，投入励磁开关按下起励按纽，但机端电压表无电压指示。实践表明，当机端电压低于300伏时，机端频率表指示并不准确，频率表指示值可能给人误导，机组转速并未接近额定转速。此时可适当增加水机进水量，并适当增大调压电位器（或调压电阻）起始整定位置的整定值。
（二）发电机失磁。完成上面操作，机组仍建不起电压，则可能是发电机转子磁极剩磁消失。发电机转子磁极剩磁量的大小一般与上次停机状态有关，如果是机组突然跳闸停机就更容易失磁。此时可考虑为发电机转子磁极增磁。针对发电机不同的励磁方式可采用电压为3～6V的干电池或12V的蓄电池对励磁绕组通电增磁。比如对无刷励磁方式因励磁机的励磁电压较低，励磁电流较小，可用干电池对励磁机的励磁回路通电增磁；而对其它如直流发电机励磁或可控硅励磁方式，因励磁电压较高或励磁电流较大，可用蓄电池对发电机的励磁主回路直接通电增磁，以增加发电机转子磁场。具体做法是电池正负极与发电机或励磁机励磁输入回路正负极同极性经闸刀开关并接，起动机组待转速近额定转速时投入闸刀开关，发电机电压缓缓上升到0.5倍额定电压即可断开闸刀开关，闸刀开关断开后发电机电压并不下降，则起励成功。反之可略增机组转速或适当增大调压电位器（或调压电阻）起始整定位置的整定值再试，机组励磁系统如无其它故障，起励便可成功。
（三）发电机励磁系统故障。经以上方式起励若机组仍不能建压则可认定为机组励磁系统故障。对机组励磁系统故障的排查，原则上是先检查励磁主回路，后检查发电机励磁触发控制系统。励磁主回路先查熔断器、碳刷、滑环、硅整流二极管、可控硅、直流机则的整流子等，即对主回路各元件逐一排查。确认主回路元件正常后仍不能起励，则故障可能出现在发电机励磁触发控制系统。在实际运用中，发电机励磁触发控制系统结构各异种类繁多，在发电现场最简洁的方法是备用元件替换法，用备用的测量、放大、触发、保护等功能板件逐步一对一的替换，反复试验，直到成功。当然检修人员若精通电气原理，在工作中则能对症下药，有事半功倍的效果。
二、建压后，机组并不上电网
在运行中，机组建压后，机组并不上电网，故障的原因可分为三类：
（一）机组三相电压缺失、网上三相电压缺失或因网上因故改变相序。在进行并网操作时，经多次调整后自动并网装置三相指示灯长时间闪亮，不发合闸信号。应先经电压测量切换开关检查发电机三相电压是否一致，如不一致，则检查二次回路各熔断器是否熔断；对于网上电压，最好检查三相对地电压是否一致，如不一致，说明网上缺相，最可能的是升压变后面的高压跌开式熔断器是否有断开？如三相电压高低一致，则就重新核对机、网相序。
（二）并网开关故障。自动并网装置已发合闸信号或具备并网条件手动发出合闸信号，并网断路器不动作或动作后又断开，这是最常见的故障。
（1）并网断路器不动作。检查断路器位置指示红灯是否是指示在断开位置，合闸控制回路熔断器是否完好， 630A 及以下的断路器的电子合闸控制器是否完好；1000A以上的断路器储能装置指示灯是否指示已储能、储能装置是否正常，合闸线圈是否完好。
（2）并网断路器动作后又断开。以DW15-630断路器说明。先检查失压脱扣器是否正常。在机端电压正常情况下，经断路器常开辅助接点接入的失压脱扣器线圈在手动提升断路器辅助开关使辅助接点通断时失压脱扣器有明显的吸合动作。否则，有控制电路方面的故障。可检查二次回路熔断器是否熔断？失压脱扣线圈两端是否加有其额定电压、检查失压脱扣线圈是否因使用时间过长而烧坏；同时应检查辅助接点与主触头行程的配合关系及辅助接点是否完好。经以上检查修复后，手动操作断路器使其合闸，若仍合不上，故障大多出在失压脱扣器的脱扣拉杆的长度配合上。脱扣拉杆长度的调整，是个很细致的工作，要多次试验才能成功。
必须注意的是，在并网合闸操作出现断路器合闸动作后又跳开还有可能是继电保护装置故障的原因；一是过流或过压保护装整定不规范，比如整定值偏小在合闸过程的电流电压扰动下误发跳闸指令而使断路器跳开。另一种原因是保护装置配置不规范，例如有的机组只装设有三相电流继电器的过电流保护，其二次接线是将三只电流继电器的常闭接点串联后再串接到断路器的失压脱扣线圈回路中，当断路器合闸动作时因其合闸产生的震动而引起继电器机械触点抖动使失压脱扣线圈瞬时失电而跳闸。由此可见，规范机组继电保护的设置是很重要的。
三、结束语
水电站故障产生的原因是多方面的，对故障的检修也要针对故障现象认真观察、综合分析、并辅以科学的测试，方能得出满意的处理方案和检修成果。
参考文献：
[1]王金，黄丽.水电站建设中的施工控制和技术评价[J].科协论坛（下半月）.2010（09）.
[2]齐红兵.试论水电发展未来趋势[J].才智.2009（18）.
作者简介：
毛世锐（1961-）男，籍贯：贵州省凯里市，工作单位：黔东南苗族侗族自治州水电工程公司 ，学历：专科，研究方向：电力工程。