大多數(shù)小型水電站發(fā)電機機端出口電壓為0.4kV，采用整步表法或暗燈法并網(wǎng)，在發(fā)電機機端空氣開關處設過流、速斷保護及利用空氣開關的欠壓脫扣器線圈作欠壓保護，再沒有其他保護。電機采用手動調(diào)速，而且這些電機在通過變電站與電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的線路中有沿線負荷。
　　
　　1存在的問題
　　
　　并網(wǎng)時很難把握好同期瞬間，沖擊電流大，導致電網(wǎng)及機組的劇烈振蕩，給電網(wǎng)及機組帶來嚴重的危害。
　　
　　豐水期，由于某種原因，電站由并網(wǎng)運行突然轉(zhuǎn)為脫網(wǎng)運行。當沿線負荷較輕時線路上用戶的電器將承受著較高的電壓，甚至有可能被燒毀。
　　
　　枯水期，由于某種原因，電站由并網(wǎng)運行突然轉(zhuǎn)為脫網(wǎng)運行。當無功功率缺額時，電壓會降低，當降到或者低于70%額定電壓時，空氣開關失壓跳閘。當出現(xiàn)有功功率缺額時，線路上的電器，特別是電動機在低壓下運行，有可能造成損壞。
　　
　　手動開停機。滿負荷運行時，由于某種原因，機組本身空氣開關跳閘，關機不及時，容易造成超速，致使引起機械損壞和絕緣損壞。
　　
　　2解決問題的方法
　　
　　2.1引入ZZB-5A自動準同期并網(wǎng)裝置
　　
　　這種裝置是一種電子型集成控制儀器，動作靈敏，結構小巧，外形美觀，可與其他儀表安裝在同一配電屏上，電動合閘都可以配套使用。
　　
　　使用應注意的問題如下。
　　
　　采用DW10型電磁型合閘空氣開關或電動合閘空氣開關的機組，從接到指令到完全合閘需要2.0～2.5s的時間，待開關合閘時，同期瞬間已過，實際上是非同期并網(wǎng)操作。為此，在空氣開關的兩端并接交流接觸器的常開主觸點，來實現(xiàn)快速準確自動并網(wǎng)。
　　
　　采用DW15型電動儲能合閘空氣開關的機組，由于開關合閘時間非常短，自動準同期ZZB-5A的出口可直接接到合閘線圈回路，實現(xiàn)完全自動并網(wǎng)操作。
　　
　　各電站還安裝一套暗燈裝置，通過監(jiān)視暗燈，當接近并網(wǎng)條件時，再投入自動準同期裝置，這樣可有效地保護準同期裝置，延長其使用壽命。
　　
　　2.2引入過壓保護裝置
　　
　　每臺僅裝一個DY-34型電壓繼電器，此裝置接線簡單，投資少。把電壓繼電器的兩對常閉接點并接后，再串入空氣開關的欠壓脫扣線圈回路中，并接兩對接點的目的是為了保證接點有足夠的容量。電壓正常時，常閉接點閉合，空氣開關的欠壓脫扣器線圈通電，使空氣開關處于合閘狀態(tài)；當電壓達到或超過整定值時，常閉接點打開，欠壓脫扣器線圈斷電，空氣開關跳閘，保護機組本身和沿線用戶電器。
　　
　　2.3引入低頻保護裝置
　　
　　低頻保護是針對電站脫網(wǎng)帶重負荷運行引入的一種保護，采用BDZ-B型低頻繼電器作為過流的后備保護，其額定電壓為100V，額定頻率為50Hz，低頻整定范圍為49～46Hz。當機組頻率下降或波動到低于整定值時，其一對常開接點閉合，發(fā)出跳閘信號，作用于空氣開關的分勵脫扣線圈，使機組跳閘，停止向外供電，從而使機組本身及所供線路上的電動機避免因低頻運行帶來的損傷。
　　
　　2.4引入水阻消能保護裝置
　　
　　小型水電站的開停機大都為手動型，當機組空氣開關跳閘后，由于來不及及時關機，機組將超速，由此帶來機組機械破壞，甚至危及人身安全。為解決此問題引入了水阻消能。
　　
　　所謂水阻消能，即利用鹽溶液將發(fā)電機機端電源平衡短路，在鹽溶液的電解反應過程中消耗能量。當電解的鹽溶液消耗的電能基本與發(fā)電機輸出的電能相等時，發(fā)電機運行穩(wěn)定，不產(chǎn)生超速，從而保護了發(fā)電機。
　　
　　應用水阻消能應注意的問題如下。
　　
　　按1m3鹽溶液配置150kW的出力來建造水阻池。
　　
　　調(diào)節(jié)水阻鹽溶液濃度時，應以能消耗60%的機組出力為適度，不能調(diào)節(jié)為耗能等于或大于機組出力。
　　
　　消能電極可布置為三角形或長方形。一般情況下，為減少占地面積，且水阻池易于布置，常采用長方形布置。長方形布置形式需要四個電極，其兩端電極用導線于引出處連成一相，另外兩極各是一相，使三相耗能平衡。
　　
　　3結束語
　　
　　經(jīng)8年的運行實踐檢驗，改造后的電站并網(wǎng)迅速、準確，脫網(wǎng)運行時無過壓、欠壓、低頻供電現(xiàn)象，甩負荷后，不出現(xiàn)超速，電站運行穩(wěn)定、安全。