周玉玲

【摘 要】隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國對于電量的需求不斷的增大，電力行業(yè)也出現(xiàn)了供求緊張的現(xiàn)象，隨著供求方面的差距不斷的加大，我國很多城市都出現(xiàn)了限電的現(xiàn)象，小水電站存在的問題也越來越明顯，因此，小水電站都在不斷的尋求突破與發(fā)展，進行運行方式的創(chuàng)新，大部分的小水電站都實行了發(fā)電機并網(wǎng)運行的方式，確保了小水電經(jīng)濟、有序的運行。

【關(guān)鍵詞】小水電站；運行過程；發(fā)電機并網(wǎng)運行；狀態(tài)；問題

1.小水電站發(fā)電機并網(wǎng)運行過程中存在的問題

小水電站為了應對發(fā)電機組在運行過程中出現(xiàn)的各種故障，實行了發(fā)電機組并網(wǎng)運行的運行方式，以保證發(fā)電機組和電力系統(tǒng)能夠正常的運行。小水電站實行發(fā)電機并網(wǎng)運行既有利也有弊，由于發(fā)電站實行并網(wǎng)運行的時間不好把握，如果線路中的沖擊電流過大，甚至是超過電力系統(tǒng)的承受范圍，將會導致電力系統(tǒng)和發(fā)電機組出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)，會嚴重威脅電力系統(tǒng)和發(fā)電機組的正常運行。

1.1發(fā)電機組的脫網(wǎng)運行

在水電站水量充足的時候，發(fā)電機組會受到某種不明因素的影響，會使發(fā)電機組從正常的并網(wǎng)運行在一瞬間就變?yōu)槊摼W(wǎng)運行。在水電站電力傳輸所要經(jīng)過的線路中，如果線路中所承擔的電壓負荷較小的話，那么使用這條線路傳輸電力的用戶，他們的用電器將會承受著很高的過電壓，用戶的用電器受到過電壓的影響，輕則用電器的工作效率下降，不能正常工作，嚴重時，用戶的用電器將會被燒毀，造成經(jīng)濟損失。

1.2線路中功率的不足

在水電站的枯水期，發(fā)電機組也會受到某種原因的影響而變成脫網(wǎng)運行，這就會造成水電站傳輸電力的線路中的負荷過重，會導致線路中的有功功率和無用公路嚴重不足。如果線路中的無功功率不足時，線路中的電壓將會急劇先將，當線路中的電壓低于額定電壓時，低于的數(shù)值超過30%時，就會使空氣開關(guān)自動跳閘；如果線路中的有功功率不足時，對于線路中的電壓影響不大，空氣開關(guān)也不會出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，但是這會對發(fā)電機組和線路上的用電器造成不良的影響，影響它們的正常運行，尤其是會對電動機造成損壞。

1.3發(fā)電機組采用手動開關(guān)機

小型水電站由于受到資金成本上的限制，技術(shù)和設備上都存在著嚴重的不足，都還是使用手動進行開停機。如果水電站的發(fā)電機受到某種原因的影響，發(fā)電機組的空氣開關(guān)跳閘以后，工作人員對發(fā)電機組的手動關(guān)機沒能及時跟上，導致發(fā)電機組的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度加快，發(fā)電機組在這種狀況下極易受到損害，如果發(fā)電機組線路中的電壓過高的話，還會對發(fā)電機組的絕緣產(chǎn)生損壞，影響發(fā)電機組的正常運行，從而造成經(jīng)濟上的損失。

2.小水電站運行中發(fā)電機并網(wǎng)運行的狀態(tài)的概述

小水電站的供電可靠性不高，為了解決自身存在的問題，提高小水電站的穩(wěn)定性和工作效率，小水電站的發(fā)電機實行了并網(wǎng)運行的措施，小水電站的發(fā)電機會以幾種運行狀態(tài)持續(xù)、正常的運行，為人們生產(chǎn)生活的用電貢獻自己力所能及的力量，并確保小水電站的發(fā)電機在并網(wǎng)運行狀態(tài)下能夠正常的運行。

2.1發(fā)電機的運行狀態(tài)

由于不平衡的功率會嚴重影響電力系統(tǒng)的功率和電壓，嚴重影響小水電站的工作效率，而小水電站中的發(fā)電機在并網(wǎng)運行之后，就能即時的向電力系統(tǒng)傳送電量了，能夠有效的平衡電力系統(tǒng)的功率，保證發(fā)電機的發(fā)電、供電、傳送電都能夠同時完成。發(fā)電機在日常的工作運行過程中，如果出現(xiàn)負荷過大的現(xiàn)象，工作人員可以及時的對發(fā)電機的負荷情況作出調(diào)整，以保證發(fā)電機功率的平衡。水電站多是使用凸極式同步的發(fā)電機進行日常的發(fā)電工作，工作人員可以通過調(diào)速器調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)動和勵磁電流的改變來實現(xiàn)對發(fā)電機負荷調(diào)整的目的。一般情況下，小水電站都是通過調(diào)整發(fā)電機組的勵磁電流來對發(fā)電機組的無功功率進行調(diào)整，也就是對勵磁機中磁場變阻器的阻值進行調(diào)大或者調(diào)小，來實現(xiàn)對發(fā)電機組無功功率的調(diào)整。小水電站在正常的并網(wǎng)運行狀態(tài)下，當發(fā)電機組的功率因數(shù)是0.8時，就說明這個發(fā)電機組會向電力系統(tǒng)傳輸100kw的有功功率，同時，也會產(chǎn)生750KVar左右的無功功率。為了確保小水電站中發(fā)電機組能夠正常的運行，發(fā)電機組的功率因數(shù)一般都控制在0.95以下，否則將會造成小水電站發(fā)電機組的滯后運行。電站可以根據(jù)調(diào)度的要求和需求的變化對發(fā)電機功率進行調(diào)整，以使發(fā)電機的發(fā)電量和傳送的電量能夠滿足人們生產(chǎn)和生活的用電需求，提高發(fā)電機的工作效率。

2.2調(diào)相運行狀態(tài)

發(fā)電機組的功率分為有功功率和無功功率兩種，調(diào)相運行是對發(fā)電機組向電力系統(tǒng)傳輸無功功率和有功功率的數(shù)值調(diào)整，只向電力系統(tǒng)傳送無功功率，不在進行有功功率的傳送了。一般情況下，小水電站都有專門針對調(diào)相使用的調(diào)相機，以滿足電力系統(tǒng)對無功功率的需求，在農(nóng)村的電力系統(tǒng)的調(diào)相中，一般都是使用水輪發(fā)電機進行調(diào)相狀態(tài)的調(diào)整。一部分處于枯水期或者水流量不足的電站，對它們就可以進行調(diào)相狀態(tài)的處理，把它們的有功功率降低到零，這樣它們的導水葉就會全部關(guān)閉了，對于電力系統(tǒng)的電量的影響也就降到最小了。

2.3進相運行狀態(tài)

如果在發(fā)電機運行的過程中，產(chǎn)生勵磁電流的勵磁機出現(xiàn)了故障，就會導致發(fā)電機組的勵磁電流急劇下降，下降的程度超過規(guī)定的數(shù)值，發(fā)電機組就會從向電力系統(tǒng)傳送無功功率轉(zhuǎn)變?yōu)槲针娏ο到y(tǒng)的無功功率了，定子電流也會以超過機端電壓的狀態(tài)運行，這就是所謂的進項運行狀態(tài)。處在進相運行狀態(tài)下的發(fā)電機，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子的主磁會下降，從而降低發(fā)電機的勵磁電勢，阻礙發(fā)電機向電力系統(tǒng)傳送無功功率，勵磁電流降低的程度對進項程度有著決定性的作用。

2.4失磁運行狀態(tài)

所謂失磁是指同步發(fā)電機組不能進行直流勵磁的工作了。如果發(fā)電機在并網(wǎng)運行的過程中，勵磁開關(guān)跳閘或者勵磁線路中出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，就會導致勵磁消失，這時候發(fā)電機組的轉(zhuǎn)子就會受到勵磁消失的影響，轉(zhuǎn)子的電磁力矩將會處于接近于零的狀態(tài)，而機械設備輸入的力矩沒有什么變化，這就導致轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速會非?？?，大大高于平時的轉(zhuǎn)速。發(fā)電機與電力系統(tǒng)并網(wǎng)運行，定子將不會受到勵磁消失的影響，還是一直保持原來的狀態(tài)運行，這就會使轉(zhuǎn)子與定子之間的運行狀況產(chǎn)生了巨大的差距，導致定子會不斷的對轉(zhuǎn)子進行切割處理，轉(zhuǎn)子和定子之間還會出現(xiàn)感應電勢和感應電流，它二者之間將會不斷的作用、相互影響，最后只能對發(fā)電機和電力系統(tǒng)做解列處理。當小水電站的發(fā)電機組在失磁運行狀態(tài)下工作時，會增加轉(zhuǎn)子的局部溫度，定子的運行過程中也會出現(xiàn)異常的情況，會加大發(fā)電機組振動的振幅。由于小水電站受到資金成本投入的影響，很多小水電站都不會進行失磁保護的安裝，一旦小水電站的發(fā)電機組在并網(wǎng)運行的過程中出現(xiàn)失磁的現(xiàn)象，工作人員可以根據(jù)發(fā)電機組的異常情況對發(fā)電機組的運行狀態(tài)進行判定，并找出故障的種類，迅速關(guān)閉發(fā)電機組的進水閘門，并對發(fā)電機組和電力系統(tǒng)采取解列的措施進行處理，以保證電力系統(tǒng)的正常運行，把小水電站中的發(fā)電機組的損害控制在最小的范圍，從而降低小水電站經(jīng)濟上的損失。

3.結(jié)語

綜上所述，小水電站在我國的投入使用中顯示出了一定的局限性，但是小水電站需求突破和發(fā)展，實行并網(wǎng)運行的工作狀態(tài)，不僅提高了自身的工作效率，而且對于資金成本投入方面的需求也逐漸的減小了。并密切注意電站發(fā)電機組運行過程中的各方面的影響因素，對其進行有效措施的處理，使得水電站的發(fā)電機組能夠以最佳的狀態(tài)投入生產(chǎn)使用，使水電站在最小的資金成本投入下，獲得最大的經(jīng)濟效益。 [科]

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