電站電氣設施故障問題

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1電抗器引發(fā)故障的處理

1.1中心線電流變化對于幾臺發(fā)電機并列運行，中心線電流隨所帶負荷不平衡而發(fā)生巨大變化。并列運行時，某臺發(fā)電機所帶負荷相對其它機組越大，則該機中心線的電流就越大。這是因為其他發(fā)電機三次諧波電流與該機形成環(huán)流，造成該機中心線電流大大增加。此種情況會導致中線過熱，甚至熔化。因此，要求并列運行時盡量調整各臺發(fā)電機所帶負荷的平衡。

1.2造成準同期并網(wǎng)裝置失靈由于發(fā)電機中心線直接接地而系統(tǒng)側的“零點”（主變中心點）是經(jīng)電抗器而接地，對交流電來說，經(jīng)電抗器后電流就滯后電壓90度。因此,對于直接取用機端電壓（220伏）進行并網(wǎng)的同期裝置，兩個零點之間就存在著22v左右的電壓差，造成同期裝置失靈。在實際中，只要用一根1.5mm2導線將主變中心點接地，同時也引一根地線到同期裝置并適當調大并網(wǎng)角度，即可解決此問題。

1.3造成線路主與變及電抗器間的諧振筆者曾在某電站遇到過該情況并進行了處理。該電站3臺250kw機組，兩臺175kw機組，1號主變容量為1000kwA，2號主變容量為500kwA。開機并網(wǎng)時發(fā)現(xiàn)準同期裝置失靈，同期轉向燈不正常，白燈、紅燈同時熄滅。測同期裝置引入電源電壓分別為210v、340v，測母線三相對地電壓為170v、230v、340v，短路電抗器三相對地電壓均在220v左右，同期裝置及轉向燈也恢復正常，以此現(xiàn)象判定為諧振。處理方法有三種：(1)先投入2號主變并上一臺175kw機組，破壞諧振點，再并250kw機組；(2)采用1個轉換開關，250kw機組并一臺前先將電抗器短接，并上機組后再切除短接；(3)有條件地方采取補償電容，一方面可以破壞諧振，另一方面又可以補償機組無功，這是最恰當?shù)摹?/p>

2中性點不接地系統(tǒng)電壓不平衡現(xiàn)象

2.1電壓互感器熔斷器熔斷電壓互感器熔斷器熔斷有高壓熔斷器熔斷和低壓熔斷器熔斷之分，出現(xiàn)的現(xiàn)象也是完全不一樣的。

2.1.1高壓熔斷器熔斷(1）單相高壓熔斷器熔斷，由于PT有一定的感應電壓，所以故障相電壓降低，但不為零，非故障相電壓正常，向量角為120°同時由于熔斷器熔斷使一次側電壓不平衡，造成開口三角形有電壓，即有零序電壓。例如，A相高壓熔斷器熔斷，矢量合成結果（見圖1），圖1A相熔斷電壓向量圖2A、B兩相熔斷電壓向量零序電壓3U0，數(shù)值等于相電壓Ux（下同），電壓表指示約為33v左右，故能起動接地裝置，發(fā)出接地信號。若機組運行時出現(xiàn)這種情況，由于高壓熔斷器熔斷等于保護退出，故要求電站值班人員向調度申請停機，通知檢修更換高壓熔斷器。(2)兩相高壓熔斷器熔斷，同樣由于PT感應效應，所以故障相電壓降低，但不為零，非故障相電壓正常，同時一次側電壓也不平衡，開口三角形也有電壓，例如，A相、B相高壓熔斷器熔斷，矢量合成結果（見圖2），只有一相C相，零序電壓3u0，數(shù)值也等于相電壓uX，約為33v左右，故能起動接地裝置，發(fā)出接地信號，處理方式同一相熔斷器熔斷一樣。

2.1.2低壓熔斷器熔斷單相低壓熔斷器熔斷時，由于是一次側熔斷器熔斷，一次側電壓正常，所以故障相電壓為零，非故障相電壓正常，其向量角為120°。開口三角形處沒有零序電壓，不能起動接地裝置，不發(fā)出接地信號。出現(xiàn)這種情況，只要電站運行人員及時自行更換低壓熔斷器就可以了。兩相低壓熔斷器熔斷，也是故障相電壓為零，非故障相電壓正常，A處理方法和單相熔斷一樣。

2.2單相接地單相接地，可分金屬性接地和非金屬性接地。若A相接地，其電壓向量圖（見圖3、圖4）。若用K表示單相接地系數(shù)，則K=u0d/uX（0≤K≤1.0，K=0為不接地，K=1為金屬性接地）圖3A相接地中性點電壓向量圖4A相接地中性點位移軌跡由圖3和圖4可知各相對地電壓的特點：

2.2.1相對地電壓uAd。K=0時，uAd=uX；K=1時，uAd=0；當K在0～1.0之間變化時，uAd在uX～0之間變化，故接地相對電壓uAd降低，但不為零。

2.2.2非接地相對地電壓uBd。K=0時，uBd=uX；K=1時，uBd=3uX；即上升為線電壓，K值在0～1.0之間變化時，uBd相量的始端沿著圖的半圓OdA變動。可見，在一定范圍內單相（A相）非金屬性接地，非接地相（B相）對地電壓是降低而不是升高的。在這個范圍內接地相（A相）對地電壓也不是最低的。故不能用對地電壓最低作為判斷接地相的依據(jù)。當不在這個范圍內，B相對地電壓會升高，且不超過線電壓。

2.2.3非接地相對地電壓uCd。K=0時，uCd=uX；K=1時，uCd=3uX；即上升為線電壓；I當K在0～1.0之間變化時，uCd相量的始端沿著圖的半圓OdA變動。可見，uCd總是升高的，在一定范圍內單相（A相）非金屬性接地，非接地相（C相）對地電壓最高可超過線電壓。

2.2.4點對地電壓uOd。K=0時，uOd=0；K=1時，uOd=uX；K在0～1.0之間變化時，uOd在0～uX。當然對這個電壓電壓表是沒有辦法顯示出來的，但對它有一定的了解，對我們分析電網(wǎng)的問題很有幫助的。總之，在0<K<1.0時，對任K值，C相對地電壓總是大A相和B相的相對地電壓，由此可以得出規(guī)律，單相非金屬性接地時，以正相序（A→B→C→A）為準，對地電壓最高的下一相為接地相。由于單相接地使一次電壓產生不平衡，故開口三角形處有電壓，電壓值在0～100v之間，在金屬性接地時，電壓值為相電壓的3倍，電壓表指示為100v；非金屬性接地時小于100v。小接地系統(tǒng)中，允許單相接地運行1～2h，但還是要及時解除故障的，否則會導致兩相接地，而保護動作跳閘，影響送電。

3發(fā)電機電壓達不到額定電壓

攔河閘小型水電站發(fā)電運行時，一次發(fā)現(xiàn)發(fā)電機發(fā)點電壓達不到額定值。在發(fā)電機剛檢修完好的情況下，起動發(fā)電機到額定轉速后，在升壓時，減少勵磁機磁電阻勵磁電壓和發(fā)電機定子電壓都升不上來。這樣維修人員必須查明故障原因。勵磁機勵磁電壓的建立，起先是由剩磁所引起的，所以當勵磁機失去剩磁時，勵磁電壓便建立不起來，檢修過的發(fā)電機剩磁很容易消失。勵磁回路的正確接線如圖6。即勵磁機電樞正極S1與勵磁線圈乙乙Q的正極F1相連接，負極H2經(jīng)過勵磁變阻器Fz與乙乙Q的負極F2相連接。按正確接線運行停機后，共剩磁方向與勵磁電流（從F1流向F2點）的方向相對應。如果在解體檢修勵磁機時，由于接線錯誤把勵磁線圈正負極接反，如圖7所示。這樣再次起動運行，則勵磁機、勵磁線圈乙乙Q中流過的電流產生的磁通與鐵芯原有剩磁方向相反，使剩磁削弱或者完全消失，所以電壓建立不起來。在查明原因后，再對故障進行排除，處理方法是，這時應檢查勵磁回路（包括勵磁機內部）有無斷線，電刷位置是否正確，電刷接觸是否良好，如果檢查結果正常，而勵磁電壓表又有很小的指示值，表示勵磁線圈接錯方向，應把勵磁線圈正負極性對換一下。如果勵磁電壓表沒有指示，應在勵磁機勵磁線圈上加直流電源（一般用蓄電池）進行充磁。充磁時直流電源正負兩極應和勵磁線圈正負兩端對應接觸一下即可，如圖8。在進行外加直流電源充磁時，最好把勵磁開關切斷、勵磁電阻加到最大，防止發(fā)生高電壓。

4結語

由上述幾種情況分析看出，電站運行人員首先必須了解電氣設備運動形式，對各種電氣設備的型號、規(guī)格、銘牌、參數(shù)要熟練掌握。掌握設備的工作性能、工作原理及控制特點，是發(fā)現(xiàn)與排除故障的前提條件，熟悉各電器元件在設備的具體位置及線路的布局，充分掌握電氣原理與實際配線的一一對應，是排除故障、提高設備性能的基礎。這樣在設備運行過程中，才能合理分析各種故障情況，做到分析判斷準確，處理及時，才能保證設備的安全運行。