柴油發(fā)電機(jī)組使用管理與常見故障分析

陳 凱

（廣西水電工程局，廣西 南寧530001）

0 引言

安哥拉電力匱乏，基本所有電力都依靠柴油發(fā)電機(jī)組供應(yīng)。當(dāng)?shù)丨h(huán)境炎熱，沙塵大，設(shè)備易磨損老化。在安哥拉分公司，擁有柴油發(fā)電機(jī)組近千臺(tái)，功率從1～700 k W不等。長(zhǎng)期有效運(yùn)行柴油發(fā)電機(jī)組，保障生產(chǎn)生活用電，保證施工進(jìn)度，成為設(shè)備管理的一項(xiàng)重要任務(wù)。本文筆者結(jié)合在安哥拉的幾年實(shí)際管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組的選型、保養(yǎng)、故障快速處理進(jìn)行分析，希望能為柴油發(fā)電機(jī)組的長(zhǎng)期使用提供有益參考。

1 柴油機(jī)組選型

在柴油機(jī)組的使用管理中，選擇合適的發(fā)電機(jī)組是設(shè)備正常運(yùn)行的前提。柴油機(jī)組型號(hào)種類比較多，需要我們根據(jù)工作條件來(lái)合理選擇。

（1）功率合適。根據(jù)使用負(fù)載來(lái)選用功率合適的柴油機(jī)組。發(fā)電機(jī)組能夠在24 h之內(nèi)連續(xù)使用的最大功率我們稱之為連續(xù)功率。負(fù)載不能大于發(fā)電機(jī)組連續(xù)功率，這就要求我們根據(jù)使用負(fù)載合理預(yù)留足夠的功率。但連續(xù)功率也不應(yīng)比負(fù)載大太多，太大的情況下發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期處于小負(fù)荷工況下運(yùn)行，燃油不能很好地燃燒，容易形成積碳，造成活塞環(huán)卡死等故障。

（2）靜音與否。靜音型柴油機(jī)組是指在發(fā)電機(jī)外安裝有一個(gè)隔音的外殼，里面安裝隔音材料?？筛鶕?jù)使用環(huán)境進(jìn)行選擇，當(dāng)需要把發(fā)電機(jī)組安放在離居住地比較近的地方時(shí)，需選用靜音型。在選用靜音型發(fā)電機(jī)組時(shí)應(yīng)注意隔音材料要耐高溫、阻燃、安裝牢固，并且外殼鐵皮應(yīng)當(dāng)足夠結(jié)實(shí)，不與機(jī)體共振產(chǎn)生二次噪音，否則達(dá)不到靜音效果。

（3）是否帶油箱。這是指柴油機(jī)組基座上是否配備油箱。配備油箱的機(jī)型機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，可以安放在車輛上隨時(shí)移動(dòng)。

（4）是否并網(wǎng)。這是指幾臺(tái)發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)不間斷供電。柴油機(jī)組需要按時(shí)保養(yǎng)，為了延長(zhǎng)使用壽命我們也要求幾臺(tái)柴油機(jī)組輪流工作。當(dāng)保養(yǎng)或交換發(fā)電機(jī)組時(shí)，需要暫時(shí)斷開電源，這樣會(huì)對(duì)某些設(shè)備造成影響。我們可以通過(guò)多臺(tái)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。并網(wǎng)同時(shí)還可以做到增容，使容量疊加。但并網(wǎng)最好選用相同規(guī)格的發(fā)電機(jī)組，這樣并網(wǎng)更方便可靠。

（5）無(wú)刷還是有刷。有刷是指勵(lì)磁電流通過(guò)導(dǎo)電環(huán)傳輸給轉(zhuǎn)子的發(fā)電機(jī)組。有刷發(fā)電機(jī)組不需要副繞組，所以成本相對(duì)較低。缺點(diǎn)是需要保養(yǎng)碳刷，碳刷磨損以后要及時(shí)更換。但在使用過(guò)程中往往不注意觀察碳刷磨損情況而導(dǎo)致磨損過(guò)度，損壞導(dǎo)電環(huán)，增加修理難度。并且當(dāng)導(dǎo)電環(huán)失圓后，會(huì)加快碳刷磨損。而無(wú)刷發(fā)電機(jī)組不需要碳刷，基本上不需要保養(yǎng)。當(dāng)只是需要做臨時(shí)應(yīng)急電源的時(shí)候可以選用有刷機(jī)組，降低設(shè)備成本。否則用在長(zhǎng)期供電設(shè)備上，會(huì)由于碳刷磨損問(wèn)題而需要修理，反而增加成本。

2 柴油機(jī)組正確使用

正確使用是柴油機(jī)組長(zhǎng)期正常工作的基礎(chǔ)，其中包括合理搭建系統(tǒng)和正確操作機(jī)組。

（1）機(jī)房的合理搭建。好的機(jī)房能夠?yàn)椴裼蜋C(jī)組提供良好的運(yùn)行環(huán)境，為其長(zhǎng)期運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。機(jī)組在機(jī)房?jī)?nèi)的位置，除水箱一側(cè)外，與機(jī)房周圍的距離不應(yīng)小于1.5 m，以利于操作、維護(hù)管理與檢修。機(jī)房頂?shù)綑C(jī)組的距離不應(yīng)小于1.5 m，通常要求最小不低于4.5 m，這樣利于散熱和檢修吊裝。柴油機(jī)組要選擇地勢(shì)比較高的地方停放，防止水淹。通常基礎(chǔ)高出地面，并且有排污溝以及電纜通道。

（2）三相供電的合理配載。發(fā)電機(jī)組的功率是平均分配到三相中的每一相的，個(gè)別為了節(jié)省電纜只接一相，會(huì)造成機(jī)組單相過(guò)載而燒毀。

（3）燃油箱與燃油管道的安裝。燃油箱一般使用鋼板沖壓焊接而成。由于柴油在常溫下很難蒸發(fā)，一般不設(shè)置蒸汽閥。罐體開有與大氣平衡的通氣孔，并在蓋內(nèi)加裝空氣濾芯，濾除空氣的灰塵雜質(zhì)。燃油管道一般要求安裝在離油箱底部至少100 mm的位置，以免沉淀物和水被吸入發(fā)電機(jī)。燃油管道不要使用鍍鋅管，柴油中的硫會(huì)與鋅產(chǎn)生硫化鋅沉淀物。多臺(tái)機(jī)組共用一個(gè)油箱時(shí)，需要給每臺(tái)機(jī)組設(shè)立單獨(dú)的燃油閥，長(zhǎng)期不啟動(dòng)時(shí)應(yīng)關(guān)閉燃油總閥。

（4）配備專人管理。柴油機(jī)組是一種集機(jī)械、電氣、自動(dòng)控制于一體的設(shè)備，相對(duì)比較復(fù)雜，需要相關(guān)的機(jī)械、電氣知識(shí)才能正確維護(hù)，所以有必要對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)。培訓(xùn)的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括發(fā)電機(jī)原理、自動(dòng)保護(hù)、機(jī)組保養(yǎng)方面的知識(shí)。

（5）柴油機(jī)組保養(yǎng)。維護(hù)保養(yǎng)是使用管理的一項(xiàng)重要工作，是設(shè)備長(zhǎng)期正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。1）做好保養(yǎng)計(jì)劃。應(yīng)當(dāng)根據(jù)機(jī)組的使用強(qiáng)度提前做好保養(yǎng)計(jì)劃，根據(jù)施工使用情況合理安排時(shí)間保養(yǎng)。2）更換保養(yǎng)件。保養(yǎng)件要及時(shí)正確地更換，良好的保養(yǎng)能夠延長(zhǎng)機(jī)械的壽命，降低運(yùn)行成本。例如機(jī)油的更換需要嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行，在規(guī)定周期內(nèi)更換能夠保持機(jī)油的潤(rùn)滑度和清潔度。潤(rùn)滑油種類很多，如發(fā)電機(jī)油、液壓油、齒輪油等，維護(hù)人員應(yīng)掌握油類的基本知識(shí)，在保養(yǎng)時(shí)正確地選擇潤(rùn)滑油。3）清潔保養(yǎng)。發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生大量的熱，多余的熱量通過(guò)水箱散發(fā)，當(dāng)水箱有較多灰塵時(shí)，熱量聚集會(huì)引起發(fā)電機(jī)過(guò)熱，造成故障。機(jī)體上的油漬也會(huì)加速橡膠的老化，致使電線絕緣層脫落、短路，引起電氣故障。干凈的機(jī)體便于我們及早發(fā)現(xiàn)故障，比如某處滲油、螺栓松動(dòng)等，所以清潔處理是一項(xiàng)重要的保養(yǎng)工作。

3 柴油機(jī)組故障快速處理

柴油機(jī)組在運(yùn)行中不可避免地會(huì)出現(xiàn)故障。故障多種多樣，總的來(lái)說(shuō)可分為機(jī)械故障和電氣故障2類，正確區(qū)分故障種類是快速處理的關(guān)鍵。常見故障有以下幾種：

3.1 水溫高

水溫高是一種常見故障，有假水溫高和真水溫高之分。假水溫高并不是真正的冷卻液溫度高，而是儀表錯(cuò)誤地指示溫度高，比如傳感器誤差大、線頭松動(dòng)、儀表失靈等。真水溫高是指冷卻液溫度超過(guò)規(guī)定水溫范圍，這一般是機(jī)械故障，通常是皮帶松動(dòng)，冷卻風(fēng)力不足；水箱通氣網(wǎng)孔堵塞，散熱不良；水泵故障，水循環(huán)不好；機(jī)房設(shè)計(jì)不合理，空氣對(duì)流不暢等原因造成。機(jī)械故障需要我們根據(jù)故障現(xiàn)象逐個(gè)去排除。

3.2 功率不足，帶載熄火

達(dá)不到額定功率也是使用中的一種常見故障。功率不足會(huì)造成發(fā)電機(jī)過(guò)載憋車熄火。這類故障往往具有偶發(fā)性，常在用電高峰期時(shí)發(fā)生，但重新啟動(dòng)發(fā)電機(jī)后故障又不會(huì)重復(fù)出現(xiàn)，所以其往往沒(méi)能得到足夠重視，也不易察覺，等到故障更加頻繁后才能處理。造成這類故障的原因比較多，比較常見的有柴油濾芯過(guò)臟，引起堵塞，開始輕微堵塞時(shí)偶爾停機(jī)，隨著堵塞加重，停機(jī)也越來(lái)越頻繁，這是柴油濾芯堵塞的一個(gè)重要表現(xiàn)；柴油泵皮帶松動(dòng)，柴油供應(yīng)不足，例如道依茨6FM1014發(fā)電機(jī)柴油泵是用皮帶驅(qū)動(dòng)的，該皮帶比較容易松動(dòng)，而松動(dòng)后柴油供應(yīng)就不足，從而發(fā)生故障；油管漏氣有空氣進(jìn)入柴油中也會(huì)造成發(fā)電機(jī)功率不足、功率不穩(wěn)；發(fā)電機(jī)嚴(yán)重磨損，功率嚴(yán)重下降也會(huì)導(dǎo)致功率不足停機(jī)，其往往伴隨發(fā)電機(jī)串氣比較大、排氣冒黑煙嚴(yán)重等現(xiàn)象。

3.3 電壓不穩(wěn)

電壓不穩(wěn)，可以從頻率波動(dòng)開始檢查。頻率波動(dòng)可以從頻率表擺動(dòng)或發(fā)電機(jī)聲音的波動(dòng)作判斷，轉(zhuǎn)速的波動(dòng)會(huì)造成頻率波動(dòng)。由負(fù)載引起的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)是無(wú)規(guī)律的，沒(méi)有固定的周期。發(fā)電機(jī)自身原因引起的轉(zhuǎn)速波動(dòng)往往有一定的周期，出現(xiàn)這種周期性波動(dòng)一般問(wèn)題出在發(fā)電機(jī)油泵調(diào)速器上，我們需要檢查調(diào)速器是否工作正常。對(duì)于電子調(diào)速器，有可能是由于參數(shù)設(shè)定不正確引起電路振蕩造成，需要把電路的增益電位器降低些。排除了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速原因，電壓不穩(wěn)定也有可能是由于AVR電壓調(diào)節(jié)模塊出現(xiàn)故障，需檢查相關(guān)接頭是否松動(dòng)，或者用替換法進(jìn)行排除。

4 結(jié)語(yǔ)

柴油發(fā)電機(jī)組的故障并不是十分復(fù)雜，只要我們了解其工作原理，處理故障后善于總結(jié)，平時(shí)多注意觀察，就能很快找到故障部位，快速排除故障。本文總結(jié)了一些柴油發(fā)電機(jī)組的使用管理、日常維護(hù)保養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，希望能為柴油發(fā)電機(jī)組的長(zhǎng)期使用提供一些參考，或?yàn)閲?guó)外項(xiàng)目發(fā)電機(jī)組的運(yùn)用提供一點(diǎn)借鑒。