延長固定柴油發(fā)電機(jī)組使用壽命的實踐應(yīng)用探討

何秀強(qiáng)，韓 雷，翁敦武

（中國移動通信集團(tuán)海南有限公司，海南 海口 570000）

0 引 言

本次機(jī)樓柴油發(fā)電機(jī)組延長壽命改造涉及某個核心局樓2臺威爾信P2000E固定柴油發(fā)電機(jī)組，一主一備供電方式，發(fā)電機(jī)組單臺最大功率：1 600 kW,額定電流：3 200 A；發(fā)電機(jī)組的相電壓：230 VAC，線電壓：400 VAC；頻率：50 Hz；接線方式：Y接三相四線。柴油發(fā)電機(jī)組于2000年入網(wǎng)，2016年達(dá)到設(shè)備更新時間，經(jīng)檢測性能，發(fā)現(xiàn)單臺機(jī)組帶載能力分別僅為1 150 kW和1 250 kW，帶載率為72%和78%，性能下降嚴(yán)重，機(jī)組供電能力已經(jīng)不能滿足一主一備的供電方式，為充分發(fā)揮設(shè)備投資的效益，結(jié)合機(jī)組使用情況，對機(jī)組進(jìn)行整體評估后，針對機(jī)組發(fā)動機(jī)部分連接處密封墊老化、控制系統(tǒng)老舊等易損件于2017年4月進(jìn)行改造，以提高機(jī)組的整體性能，滿足運(yùn)行質(zhì)量要求，延長其使用年限[1]。

1 機(jī)組大修及控制系統(tǒng)升級改造實施方案

1.1 局樓固定柴油發(fā)電機(jī)組大修

局樓固定柴油發(fā)電機(jī)組大修內(nèi)容如下：

對發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)進(jìn)行全方位的檢修、檢測；

對渦輪增壓器、水泵、機(jī)油泵、燃油泵、調(diào)壓調(diào)速等部件檢修；

清除缸內(nèi)積碳，測試發(fā)電機(jī)的絕緣；

易損件如風(fēng)扇和充電機(jī)皮帶、老化膠墊更換等工作；

重新裝配發(fā)動機(jī)后對機(jī)組進(jìn)行啟動、運(yùn)行、并機(jī)、帶載測試，確保大修后的機(jī)組性能符合運(yùn)行質(zhì)量要求[2]。優(yōu)化整治內(nèi)容明細(xì)如表1所示。

表1 優(yōu)化整治內(nèi)容明細(xì)

續(xù)表1

局樓固定柴油發(fā)電機(jī)組雖然已超期服役3年（更新周期15年），但考慮機(jī)組使用頻次低，機(jī)組按時保養(yǎng)，性能相對穩(wěn)定且更換成本較高的原因，本次通過機(jī)組大修改造，解決了機(jī)組密封部件和控制系統(tǒng)易損件及老化問題，同時通過清除機(jī)組缸內(nèi)積碳，排除機(jī)組潛在的故障隱患，進(jìn)一步提高了機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性，有效延長了機(jī)組使用壽命[3]。油機(jī)機(jī)組發(fā)動機(jī)部分大修如圖1所示。

圖1 油機(jī)機(jī)組發(fā)動機(jī)部分大修圖

1.2 控制系統(tǒng)升級改造

對控制系統(tǒng)的控制元件、線路及并機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行更換升級改造，原機(jī)組開關(guān)柜、輸出開關(guān)、母排等電器件不做更改。具體如下文所述。

（1）將新版的數(shù)字化并機(jī)控制系統(tǒng)臨時并行接入到原來的模擬化控制系統(tǒng)進(jìn)行試運(yùn)行，并通過新版的控制系統(tǒng)對機(jī)組進(jìn)行運(yùn)行、并機(jī)、帶載等控制調(diào)測，確保新版的控制系統(tǒng)工作正常；

（2）將原來的模擬控制系統(tǒng)元器件、線路逐臺拆除后安裝新版的數(shù)字化并機(jī)控制系統(tǒng)，以代替原來的模擬控制系統(tǒng)[4]。控制系統(tǒng)升級改造項目如表2所示。

表2 控制系統(tǒng)升級改造項目

本次油機(jī)控制系統(tǒng)升級改造主要是將原加拿大湯姆遜并機(jī)柜系統(tǒng)GCS2000S的指針式儀表更換成數(shù)字式液晶顯示屏,將模擬控制方式的同步器SYC6714、負(fù)荷分配器LSM672、介面卡、PLC等控制模塊更換為數(shù)字化并機(jī)控制器，具體如圖2所示[5]。

圖2 油機(jī)控制系統(tǒng)升級改造圖

1.3 改造周期

改造周期：15天 /2臺。

1.4 費用估算

費用估算：48萬元 /2臺。

2 改造后整機(jī)系統(tǒng)測試

1#油機(jī)突加突減特性曲線如圖3所示，測試數(shù)據(jù)如表3所示。

圖3 1#油機(jī)突加突減特性曲線

表3 1#油機(jī)突加突減特性測試數(shù)據(jù)

2#油機(jī)突加突減特性曲線如圖4所示，測試數(shù)據(jù)如表4所示。

圖4 2#油機(jī)突加突減特性曲線

表4 1#油機(jī)突加突減特性測試數(shù)據(jù)

3 測試結(jié)果

該機(jī)樓1#、2#機(jī)組大修后輸出功率達(dá)到額定功率的80%且連續(xù)運(yùn)行70 min,水溫正常；當(dāng)機(jī)組輸出功率提升到機(jī)組額定功率的85%，連續(xù)運(yùn)行50 min，水溫正常；當(dāng)機(jī)組輸出功率提升到機(jī)組額定功率的90%，連續(xù)運(yùn)行20 min，水溫達(dá)到95 ℃高溫告警。基于改造后的工況測試結(jié)果，省公司網(wǎng)絡(luò)部組織技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)鑒定，1#、2#機(jī)組最大輸出功率為機(jī)組額定功率的85%，較改造前1#、2#機(jī)組最大輸出功率為機(jī)組額定率72%和78%，帶載能力提升了13%和7%，機(jī)組于2017年4月改造完成，至今機(jī)組運(yùn)行正常，機(jī)組帶載能力穩(wěn)定。

4 結(jié) 論

機(jī)組大修和其控制系統(tǒng)改造需要24萬元/臺，若機(jī)組整體報廢替換費用將高達(dá)300萬元/臺，且機(jī)組更換周期長，保障難度大。本次機(jī)組大修及控制系統(tǒng)升級改造，解決了機(jī)組密封部件和控制系統(tǒng)老化問題，機(jī)組運(yùn)行參數(shù)、指標(biāo)、性能狀況等均符合要求，機(jī)組使用壽命延長了6.5年，同時，通過清除機(jī)組缸內(nèi)積碳，排除機(jī)組潛在的故障隱患，進(jìn)一步提高了機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性。核心機(jī)樓外電均采用2路市電+1路油機(jī)供電模式，油機(jī)屬于后備應(yīng)急電源，省級市電相對穩(wěn)定，機(jī)組使用周期內(nèi)，機(jī)組應(yīng)急發(fā)電次數(shù)少且供電時長較短，機(jī)組整體性能相對穩(wěn)定，當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)急發(fā)電服役超期時，建議通過整體評估，采取相應(yīng)的維修措施，節(jié)省改造成本，降低應(yīng)急保障周期長風(fēng)險，實現(xiàn)小改造大收益。