溫度對柴油發(fā)電機組的影響與措施

梁占海，吉 俐

（航天工程大學士官學校，北京 102249）

溫度是影響機電設備正常工作的一個重要因素，其主要包括環(huán)境溫度（低溫）和設備工作時所產(chǎn)生的高溫。所有的機電設備都有一個正常工作的溫度范圍，國標GB/T2819—95中描述，柴油發(fā)電機組最佳工作環(huán)境為：絕對大氣壓100KPa、環(huán)境溫度25℃、空氣相對濕度50%。在這一環(huán)境中它的工況為最佳，如果明顯低于或高于這一范圍，都會影響其輸出功率，甚至導致不能正常工作或損壞。對于柴油機組而言，高溫和低溫是影響它正常工作的重要因素；因為柴油發(fā)電機組主要由柴油機和發(fā)電機組成，下面針對溫度對柴油機和發(fā)電機的影響、產(chǎn)生原因及預防措施進行粗淺分析[1]。

1 高溫對柴油機的影響、產(chǎn)生原因及應對措施

1.1 影響

柴油機的正常工作溫度為80℃～95℃，當溫度明顯高于95℃以上時為高溫，此時發(fā)動機功率下降，同時會導致發(fā)電機功率下降從而影響供電質(zhì)量。其次，機油粘度降低，加速機件的磨損，嚴重時會導致發(fā)動機“開鍋”、燒瓦、拉缸等故障。

柴油機組還有一常見故障，因為它在工作時是固定不動的，相比汽車它的散熱效果較差，所以它在長時間工作時，經(jīng)常處于一種溫度較高而又不至于“開鍋”的狀態(tài)，此時，操作人員又往往會忽視這一問題，它除導致功率下降外，還經(jīng)常會引起呲缸墊，導致機組不能工作而維修。

1.2 產(chǎn)生原因

（1）由于保養(yǎng)不及時造成的：比如缺少防凍液、潤滑油、散熱器過臟、風扇皮帶過松或防凍液、潤滑油老化。（2）機件原因：節(jié)溫器、散熱風扇、水泵等出現(xiàn)機械故障。（3）發(fā)動機負載過高或供油系統(tǒng)油壓過低、霧化不良、燃燒不充分。

（4）操作人員的原因：發(fā)動機工作不良或有安全隱患時未能及時排除，或違反規(guī)定操作。

1.3 應對措施

（1）啟動之前應檢查機油、防凍液的數(shù)量和質(zhì)量，如不符合要求應補充或更換；同時，應檢查發(fā)動機各部件的連接情況，電路接觸是否牢固可靠、有無斷路現(xiàn)象；油路有無堵塞滲漏，傳動皮帶有無老化、松動、打滑現(xiàn)象。

（2）嚴格按照規(guī)定及時保養(yǎng)，保養(yǎng)的過程也是檢查的過程，發(fā)現(xiàn)隱患應及時排除，使裝備始終處于良好狀態(tài)；平時加強操作人員的專業(yè)理論學習和思想、職責等方面的教育，提高業(yè)務能力。

（3）如發(fā)現(xiàn)機件出現(xiàn)故障應及時更換，負載過高及時調(diào)整。

（4）針對機組因散熱問題經(jīng)常出現(xiàn)的溫度偏高，如果是室外移動機組，有條件的可用兩臺循環(huán)使用，或選擇功率大一等級的；無條件的可減少部分負載的方法。如果是室內(nèi)固定機組，可采用修建散熱水池的方法取代散熱器和風扇；在機房建一循環(huán)冷卻水池，池內(nèi)放防凍液，進水口加過濾系統(tǒng)，通過外循環(huán)給發(fā)動機散熱；其優(yōu)點是：散熱效果好，減小機組的體積，降低噪音，提高輸出功率。此方法適用于野外無市電、工期長、大功率用電的情況或船用[2]。

2 高溫對發(fā)電機的影響、產(chǎn)生原因及應對措施

2.1 影響

不同型號和功用的發(fā)電機對溫度的要求不盡相同，軍標GJB235A—97中規(guī)定，發(fā)電機軸承的工作溫度不高于80℃～90℃之間，絕緣材料的極限溫度在90℃～180℃之間（極限溫度180℃的為特殊發(fā)電機）。也就是說發(fā)電機在工作時，其溫度相對越低效率就會越高，經(jīng)驗法判斷發(fā)電機的溫度一般以不燙手為準（安全起見可用溫度測試儀）大約在50℃以下，如果接近于絕緣材料的極限值或高于這一溫度，則為發(fā)電機溫度過高。

發(fā)電機的溫度過高，會影響其輸出功率、縮短使用壽命，嚴重時會導致繞組相間或匝間短路損壞電機[3]。

2.2 產(chǎn)生原因及應對措施

（1）負載過大、啟動過于頻繁。

措施：應及時調(diào)整。

（2）三相不平衡或缺相，可能人為接錯相序或繞組絕緣體老化。

措施：應及時檢查調(diào)整，如果繞組整體絕緣老化必須重繞大修。

（3）軸承磨損，導致轉(zhuǎn)子、定子軸掃膛。

措施：應更換新軸承，并檢查繞組絕緣情況，如受損需重繞大修[3]。

（4）輸出電壓高于額定電壓的10%或低于5%也會引起高溫。

措施：①調(diào)整變壓器的開關(guān)檔位至正常范圍。②柴油機轉(zhuǎn)速過高或過低，應調(diào)整至正常范圍。③發(fā)電機的定子、勵磁繞組有短路或接地故障，電刷接觸不良，應檢查排除、打磨調(diào)整。

（5）環(huán)境溫度過高或發(fā)電機的散熱性能降低。

措施：應采取措施保持室內(nèi)通風，檢查散熱風扇是否有損壞或打滑現(xiàn)象、散熱水道有無堵塞現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)應及時排除。

3 低溫對柴油發(fā)電機組的影響、產(chǎn)生原因及應對措施

3.1 影響

低溫的影響主要指環(huán)境溫度，我國的東北和西北冬季氣溫大多在-20℃以下，極端氣溫可達-30℃～40℃，所以對機組的使用是有很大影響的。

發(fā)電機在低溫環(huán)境下工作，理論上會降低輸出功率，但在工作中它本身就產(chǎn)生熱量需要降溫，所以當發(fā)電機工作至正常溫度時，對低溫的影響是可以忽略的。

低溫對機組影響最大的是柴油機的啟動，以及啟動后不能及時達到最佳工況，導致功率下降。

3.2 產(chǎn)生原因

（1）潤滑油粘度增大，增加了機體內(nèi)各部件的運動阻力。

（2）蓄電池的電量減少，導致沒有足夠的電量啟動發(fā)動機；因為蓄電池的最佳工作溫度是在10℃～20℃之間，當環(huán)境溫度低于-20℃時，其額定輸出不到50%，所以蓄電池的電量會明顯降低。

（3）柴油的粘度和密度增大；據(jù)測定，當溫度從30℃降到-10℃時，柴油的粘度提高約80%，密度增大8%。從而導致其流動性變差，霧化不良，嚴重時會導致柴油凝結(jié)、結(jié)蠟而無法啟動。

3.3 應對措施

（1）選用低溫性能較好的潤滑油和低溫專用蓄電池。

（2）選用防凍液的冰點應低于環(huán)境溫度5℃以上。

（3）提高機房的環(huán)境溫度，在野外應對機組特別是蓄電池進行保溫。

（4）嚴格按照啟動的正確程序操作，低溫啟動時，首先應進行預熱（主要包括燃油加熱器預熱、火焰預熱和電阻絲預熱），每次啟動不超過10s，連續(xù)啟動3次失敗后應暫停2min～3min，若仍不能啟動應進行檢查。如遇到極寒天氣，可進行盤車、使用低溫啟動液和人工加熱等方法。（注意：人工加熱時應杜絕用明火加熱油底殼的方法，容易損壞橡膠和塑料管件或引發(fā)火災。安全的方法是，將防凍液放掉，在放的同時向水箱內(nèi)加溫水，當流出的也是溫水時再加溫度較高的水，可加到80℃～90℃的水，發(fā)動機停機后，應及時將水放掉防止結(jié)冰；使用低溫啟動液時不能和進氣火焰預熱同時使用，有可能引起爆炸）。

4 結(jié)語

本文主要針對溫度對柴油發(fā)電機組的影響及產(chǎn)生原因進行分析，并提出了應對措施；但影響柴油發(fā)電機組正常工作的因素還有很多，比如操作人員的專業(yè)水平、設備本身的老舊程度以及其他環(huán)境因素，如風、沙、雨、雪、雷電等，這些對于維保、管理、使用人員都是需要了解和學習的。以上是本人在工作中總結(jié)的一些膚淺經(jīng)驗，肯定有不足之處，請批評指正。