【摘要】在進(jìn)行水電站電氣設(shè)計(jì)的過程中，發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)接地問題一直都是一個(gè)非常重要的部分，如何能夠選擇最好的接地方式去進(jìn)行接地、有效地限制變高壓短路情況的發(fā)生、怎樣才能夠協(xié)調(diào)好計(jì)算機(jī)控制部分和相關(guān)的水車保護(hù)部分是進(jìn)行水電站設(shè)計(jì)過程中必須要著重考慮的內(nèi)容。這篇文章就以上這些問題進(jìn)行了一個(gè)比較詳細(xì)的分析與討論，這對(duì)水電站電器設(shè)計(jì)過程會(huì)有非常大的幫助。

【關(guān)鍵詞】高壓熔斷器；水車保護(hù)；電氣

水電站中的電氣部分直接影響著水電站的運(yùn)行情況，同時(shí)也是判斷水電站運(yùn)行情況是否良好的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之一，這篇文章通過對(duì)水電站電氣設(shè)計(jì)部分的一些研究并通過高壓熔斷器以及水車保護(hù)等部分進(jìn)行了一個(gè)非常詳細(xì)的分析，這樣水電站的管理者就能夠很好地掌握水電站的運(yùn)行情況了，同時(shí)還能夠讓水電站長(zhǎng)期處于一個(gè)比較安全穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境之下，這也是我們進(jìn)行水電站電氣設(shè)計(jì)研究的一個(gè)非常重要的目的。

1、高壓熔斷器保護(hù)

在水電站電氣設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)用到高壓熔斷器，往往用到的都是高壓限流熔斷器的組合裝置，這種熔斷器是限流裝置和氧化鋅電阻共同組成的，其主要功能就是防止由于出現(xiàn)高電流而對(duì)水電站中的一些電器設(shè)備造成損失。廠變高壓部分出現(xiàn)的相間短路是非常嚴(yán)重的，因?yàn)檫@里的短路電流值非常大基本上和全場(chǎng)發(fā)電機(jī)的電流和系統(tǒng)短路電流的和加起來的總電流值相差不大，如果在這里選擇的保護(hù)裝置是斷路器的話，就可能會(huì)因?yàn)槎搪冯娏魈?，而斷路器不能夠很好地檢測(cè)到系統(tǒng)的通斷情況，而不能夠在很短的時(shí)間內(nèi)完成系統(tǒng)的通斷控制，這樣會(huì)給整個(gè)水電站的電氣系統(tǒng)造成非常嚴(yán)重的損失，不僅會(huì)燒毀很多的大型電氣設(shè)備而且還會(huì)造成整個(gè)水電站不能夠正常運(yùn)行的嚴(yán)重后果，再加上斷路器的價(jià)格比較昂貴，所以，在一些大型機(jī)組的保護(hù)裝置中，斷路器的使用是比較少的。

在進(jìn)行限流熔斷器選擇的時(shí)候一定要充分的把廠變低壓考慮進(jìn)去，把廠變低壓端會(huì)和出現(xiàn)的短路電流最大值折算到廠變高壓端，再通過對(duì)這兩個(gè)電流值的分析去選擇比較合適的熔斷器，在具體的選擇過程中應(yīng)該選擇大于低壓端十千伏和其他分支中會(huì)流過的最大電流值，這樣才能夠保證熔斷器能夠及時(shí)有效地對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)。這樣選擇的熔斷器也不會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)掉閘的情況，熔斷器可以很好地對(duì)整個(gè)水電站的電氣系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。通常來說，低壓端的最大短路電流如果折算到高壓端的話，最后算出來的熔斷時(shí)間會(huì)在一秒左右。

2、中性點(diǎn)接地

在過去，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)在進(jìn)行接地的時(shí)候采用的都是消弧線圈的接地方法，這是因?yàn)橥ㄟ^消弧線圈進(jìn)行接地的這種方法在接地的時(shí)候出現(xiàn)的電流是非常小的，能夠滿足我國(guó)國(guó)標(biāo)的要求，所以，如果發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了單相接地問題的時(shí)候，可以在一定時(shí)間之內(nèi)保證系統(tǒng)的通電情況良好，而只是由接地端發(fā)出信號(hào)，這樣相關(guān)的維修人員就可以只是針對(duì)出現(xiàn)問題的部分進(jìn)行檢修就可以解決問題了。最近這些年我國(guó)新建的水電站中，發(fā)電機(jī)在進(jìn)行接地的時(shí)候采用的基本上都是接地變壓器的接地方法，當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)單相接地問題的時(shí)候，接地電容性電流不會(huì)和消弧線圈出現(xiàn)抵消的情況，這時(shí)候的接地電流會(huì)比國(guó)標(biāo)值偏低，也就是可以保證接地安全。

2.1過電壓情況

發(fā)電機(jī)在進(jìn)行接地的時(shí)候基本采用的都是高阻接地的方法，也就是變壓器接地的方法，這樣設(shè)計(jì)可以有效地防止間歇性的單相接地故障發(fā)生，并且可以保證接地過電壓情況下發(fā)電機(jī)的安全，如果單相接地問題變成了匝間問題，這時(shí)候?qū)Πl(fā)電機(jī)造成的損失就會(huì)降低很多，從另外一種含以上說，也是對(duì)發(fā)電機(jī)的一種保護(hù)。

2.2消弧線圈接地

根據(jù)已有資料我們可以了解到，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)通過消弧線圈進(jìn)行接地的時(shí)候，接地的效果和發(fā)電機(jī)的單相電壓以及發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中的頻率有一定的關(guān)系。我國(guó)的額定頻率是五十赫茲，如果發(fā)電機(jī)運(yùn)行在這個(gè)頻率下的話，那么出現(xiàn)單相接地的暫態(tài)電壓值不會(huì)超過二點(diǎn)六，換句話說就是發(fā)電機(jī)在運(yùn)行的過程中不會(huì)出現(xiàn)單相接地問題，當(dāng)暫態(tài)電壓值小于二點(diǎn)六的時(shí)候?qū)Πl(fā)電機(jī)是不會(huì)造成任何傷害的。而且因?yàn)橄【€圈進(jìn)行接地的時(shí)候，其電流值比較小，可以滿足我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，所以，發(fā)電機(jī)在這種情況下是可以暫緩斷電的。當(dāng)然，在此過程中，運(yùn)行人員需要對(duì)工作進(jìn)行調(diào)度，同時(shí)還要開啟設(shè)備轉(zhuǎn)移負(fù)載，一直到發(fā)電機(jī)帶動(dòng)的負(fù)載值為零的時(shí)候才可以對(duì)發(fā)電機(jī)斷電，因?yàn)檫@時(shí)候給發(fā)電機(jī)斷電可以有效地保護(hù)發(fā)電機(jī)內(nèi)部的零件安全。

3、計(jì)算機(jī)控制和水車保護(hù)

在水電站發(fā)電過程中，如果出現(xiàn)事故的話，首先要把所有機(jī)組都斷電，讓所有的機(jī)組都停止工作，這樣可以有效地避免事故惡化。這時(shí)候計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)起到非常重要的作用了，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通常來說有三個(gè)作用，第一，保護(hù)機(jī)組安全也就是水車保護(hù)；第二，對(duì)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；第三，進(jìn)行順序控制。在這三個(gè)作用中，其最終要的作用就是保證發(fā)電機(jī)組的安全，然后是對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控功能，最后是順序監(jiān)控，所以在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，一定要凸出其對(duì)機(jī)組運(yùn)行情況的保護(hù)功能。計(jì)算機(jī)監(jiān)控中對(duì)水車的保護(hù)功能通常是由一些邏輯計(jì)算和推斷來完成得，主要是保證出口的推力、上傳下導(dǎo)等功能。

在我國(guó)出臺(tái)的關(guān)于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)文獻(xiàn)中我們可以了解到，水車保護(hù)通常是一個(gè)獨(dú)立的部門進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)施的，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)起到的作用就是交換信息，處理字符的功能，水利機(jī)械保護(hù)和勵(lì)磁系統(tǒng)以及調(diào)速器等部件我們應(yīng)該等而視之。為了能夠進(jìn)一步提高水車保護(hù)的效果，我們應(yīng)該能夠嚴(yán)格的按照我國(guó)相關(guān)的規(guī)定和水車保護(hù)系統(tǒng)中的一些規(guī)定去進(jìn)行設(shè)計(jì)，只有這樣設(shè)計(jì)出來的結(jié)果才能夠滿足水電站中電氣設(shè)備運(yùn)行的安全不受侵害。

4、防雷接地

在我國(guó)，水力發(fā)電站目前已經(jīng)成為了我國(guó)發(fā)電的主要方法，其發(fā)電量和其他發(fā)電形式相比要高出很多，所以，對(duì)其發(fā)電安全問題的研究是我們必須要做的工作，而且我們還要把這項(xiàng)工作做好，由于在水力發(fā)電站中會(huì)發(fā)出大量的電能，與此同時(shí)其遭到雷擊的可能性也要比其他的行業(yè)大很多，我們必須要做好水電站防雷措施，我們不僅要埋設(shè)一定的避雷針，而且還要在發(fā)電設(shè)備上安裝防雷網(wǎng)。

5、結(jié)語(yǔ)

總而言之，這篇文章主要講解的是在水電站電氣設(shè)計(jì)過程中，對(duì)發(fā)電機(jī)接地方式的選擇以及一些其他的安全保護(hù)方法。現(xiàn)在我們的生活生產(chǎn)已經(jīng)離不開電能了，而且在將來用到電能的地方還會(huì)越來越多，所以，我們必須要保證發(fā)電站的發(fā)電量，同時(shí)還要保證發(fā)電站的安全運(yùn)行，這樣我們才能夠有更好的發(fā)展。

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