柴油發電機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電機組供應。當地環境炎熱，沙塵大，設備易磨損老化。在安哥拉分公司，擁有柴油發電機組近千臺，功率從1～700 k W不等。長期有效運行柴油發電機組，保障生產生活用電，保證施工進度，成為設備管理的一項重要任務。本文筆者結合在安哥拉的幾年實際管理經驗，對柴油發電機組的選型、保養、故障快速處理進行分析，希望能為柴油發電機組的長期使用提供有益參考。

1 柴油機組選型

在柴油機組的使用管理中，選擇合適的發電機組是設備正常運行的前提。柴油機組型號種類比較多，需要我們根據工作條件來合理選擇。

（1）功率合適。根據使用負載來選用功率合適的柴油機組。發電機組能夠在24 h之內連續使用的最大功率我們稱之為連續功率。負載不能大于發電機組連續功率，這就要求我們根據使用負載合理預留足夠的功率。但連續功率也不應比負載大太多，太大的情況下發電機長期處于小負荷工況下運行，燃油不能很好地燃燒，容易形成積碳，造成活塞環卡死等故障。

（2）靜音與否。靜音型柴油機組是指在發電機外安裝有一個隔音的外殼，里面安裝隔音材料。可根據使用環境進行選擇，當需要把發電機組安放在離居住地比較近的地方時，需選用靜音型。在選用靜音型發電機組時應注意隔音材料要耐高溫、阻燃、安裝牢固，并且外殼鐵皮應當足夠結實，不與機體共振產生二次噪音，否則達不到靜音效果。

（3）是否帶油箱。這是指柴油機組基座上是否配備油箱。配備油箱的機型機動性強，可以安放在車輛上隨時移動。

（4）是否并網。這是指幾臺發電機組并網發電，實現不間斷供電。柴油機組需要按時保養，為了延長使用壽命我們也要求幾臺柴油機組輪流工作。當保養或交換發電機組時，需要暫時斷開電源，這樣會對某些設備造成影響。我們可以通過多臺發電機并網實現并網發電。并網同時還可以做到增容，使容量疊加。但并網最好選用相同規格的發電機組，這樣并網更方便可靠。

（5）無刷還是有刷。有刷是指勵磁電流通過導電環傳輸給轉子的發電機組。有刷發電機組不需要副繞組，所以成本相對較低。缺點是需要保養碳刷，碳刷磨損以后要及時更換。但在使用過程中往往不注意觀察碳刷磨損情況而導致磨損過度，損壞導電環，增加修理難度。并且當導電環失圓后，會加快碳刷磨損。而無刷發電機組不需要碳刷，基本上不需要保養。當只是需要做臨時應急電源的時候可以選用有刷機組，降低設備成本。否則用在長期供電設備上，會由于碳刷磨損問題而需要修理，反而增加成本。

2 柴油機組正確使用

正確使用是柴油機組長期正常工作的基礎，其中包括合理搭建系統和正確操作機組。

（1）機房的合理搭建。好的機房能夠為柴油機組提供良好的運行環境，為其長期運行打下良好基礎。機組在機房內的位置，除水箱一側外，與機房周圍的距離不應小于1.5 m，以利于操作、維護管理與檢修。機房頂到機組的距離不應小于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。柴油機組要選擇地勢比較高的地方停放，防止水淹。通常基礎高出地面，并且有排污溝以及電纜通道。

（2）三相供電的合理配載。發電機組的功率是平均分配到三相中的每一相的，個別為了節省電纜只接一相，會造成機組單相過載而燒毀。

（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，一般不設置蒸汽閥。罐體開有與大氣平衡的通氣孔，并在蓋內加裝空氣濾芯，濾除空氣的灰塵雜質。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電機。燃油管道不要使用鍍鋅管，柴油中的硫會與鋅產生硫化鋅沉淀物。多臺機組共用一個油箱時，需要給每臺機組設立單獨的燃油閥，長期不啟動時應關閉燃油總閥。

（4）配備專人管理。柴油機組是一種集機械、電氣、自動控制于一體的設備，相對比較復雜，需要相關的機械、電氣知識才能正確維護，所以有必要對操作人員進行培訓。培訓的內容應當包括發電機原理、自動保護、機組保養方面的知識。

（5）柴油機組保養。維護保養是使用管理的一項重要工作，是設備長期正常運行的基礎。1）做好保養計劃。應當根據機組的使用強度提前做好保養計劃，根據施工使用情況合理安排時間保養。2）更換保養件。保養件要及時正確地更換，良好的保養能夠延長機械的壽命，降低運行成本。例如機油的更換需要嚴格按照規定進行，在規定周期內更換能夠保持機油的潤滑度和清潔度。潤滑油種類很多，如發電機油、液壓油、齒輪油等，維護人員應掌握油類的基本知識，在保養時正確地選擇潤滑油。3）清潔保養。發電機組正常運行會產生大量的熱，多余的熱量通過水箱散發，當水箱有較多灰塵時，熱量聚集會引起發電機過熱，造成故障。機體上的油漬也會加速橡膠的老化，致使電線絕緣層脫落、短路，引起電氣故障。干凈的機體便于我們及早發現故障，比如某處滲油、螺栓松動等，所以清潔處理是一項重要的保養工作。

3 柴油機組故障快速處理

柴油機組在運行中不可避免地會出現故障。故障多種多樣，總的來說可分為機械故障和電氣故障2類，正確區分故障種類是快速處理的關鍵。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，而是儀表錯誤地指示溫度高，比如傳感器誤差大、線頭松動、儀表失靈等。真水溫高是指冷卻液溫度超過規定水溫范圍，這一般是機械故障，通常是皮帶松動，冷卻風力不足；水箱通氣網孔堵塞，散熱不良；水泵故障，水循環不好；機房設計不合理，空氣對流不暢等原因造成。機械故障需要我們根據故障現象逐個去排除。

3.2 功率不足，帶載熄火

達不到額定功率也是使用中的一種常見故障。功率不足會造成發電機過載憋車熄火。這類故障往往具有偶發性，常在用電高峰期時發生，但重新啟動發電機后故障又不會重復出現，所以其往往沒能得到足夠重視，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臟，引起堵塞，開始輕微堵塞時偶爾停機，隨著堵塞加重，停機也越來越頻繁，這是柴油濾芯堵塞的一個重要表現；柴油泵皮帶松動，柴油供應不足，例如道依茨6FM1014發電機柴油泵是用皮帶驅動的，該皮帶比較容易松動，而松動后柴油供應就不足，從而發生故障；油管漏氣有空氣進入柴油中也會造成發電機功率不足、功率不穩；發電機嚴重磨損，功率嚴重下降也會導致功率不足停機，其往往伴隨發電機串氣比較大、排氣冒黑煙嚴重等現象。

3.3 電壓不穩

電壓不穩，可以從頻率波動開始檢查。頻率波動可以從頻率表擺動或發電機聲音的波動作判斷，轉速的波動會造成頻率波動。由負載引起的發電機轉速波動是無規律的，沒有固定的周期。發電機自身原因引起的轉速波動往往有一定的周期，出現這種周期性波動一般問題出在發電機油泵調速器上，我們需要檢查調速器是否工作正常。對于電子調速器，有可能是由于參數設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。排除了發電機轉速原因，電壓不穩定也有可能是由于AVR電壓調節模塊出現故障，需檢查相關接頭是否松動，或者用替換法進行排除。

4 結語

柴油發電機組的故障并不是十分復雜，只要我們了解其工作原理，處理故障后善于總結，平時多注意觀察，就能很快找到故障部位，快速排除故障。本文總結了一些柴油發電機組的使用管理、日常維護保養經驗，希望能為柴油發電機組的長期使用提供一些參考，或為國外項目發電機組的運用提供一點借鑒。