單回路供電線路中濟柴H16V190ZLT4-2 燃氣發電機的故障診斷及處理分析

郭新偉

（國家管網西部管道新疆輸油氣分公司，新疆 哈密 839000）

引言

國家管網西部管道公司新疆輸油氣分公司西氣東輸三線個別站場因單回路供電，采用濟柴H16V190ZLT4-2 燃氣發電機作為備用電源，如圖1所示，在使用過程中經常出現啟動失敗、帶載停機等故障，嚴重影響站場的正常工作運行。現結合燃氣發電機的日常維護經驗，綜合分析了燃氣發電機啟動失敗的原因，并提出了相應的處理措施與方法。

圖1 濟柴H16V190ZLT4-2 燃氣發電機啟動系統示意圖

1 故障現象及原因分析

1.1 常出現的故障現象

采用濟柴H16V190ZLT4-2 燃氣發電機作為備用電源，在使用過程中經常出現以下故障現象：

1）發電機啟動后無法達到拖轉轉速，造成啟機失敗；

2）發電機在冬季啟動時無法正常啟機；

3）在發電機帶載時出現超速報警停機；

4）發電機啟動后出現排溫差報警。

1.2 常見故障原因分析

首先是濟柴H16V190ZLT4-2 燃氣發電機啟動后無法達到拖轉轉速，造成啟機失敗的現象，這種現象是由于每臺發電機配有兩臺啟動馬達，在啟機過程中如果一臺馬達故障或啟動電壓低等原因，均會造成機組轉速達不到要求而啟機失敗。其次是濟柴H16V190ZLT4-2 燃氣發電機在冬季啟動時無法正常啟機的現象是因為在冬季氣溫較低的時侯，發電機潤滑油機冷卻液容易因為冬季的氣候溫度低而不能正常使用，針對此現象，在實際的生產過程中為發電機配置了加熱器，但由于加熱器的功率低，循環泵的排量較小，加之戈壁灘上的冬季氣候氣溫很低，極容易造成潤滑油因為黏度增大而導致燃氣發電機的啟機失敗。然后是在濟柴H16V190ZLT4-2 燃氣發電機帶載時出現超速報警而停機的現象[1-2]，分析其原因是因為燃氣發電機在帶載后，由于站內大負荷設備存在間歇啟動的情況，存在負荷猛增和降低的情況，會對燃氣發電機帶來沖擊，造成發電機帶載不穩定。最后一個現象是濟柴H16V190ZLT4-2 燃氣發電機啟動后經常出現排溫差報警，究其原因是多方面的如：因為火花塞積碳不點火；由于點火線圈發生故障；發動機的缸體進氣門及排氣門的氣門間隙問題；由于熱電偶故障所導致。其中氣門間隙問題最為常見。

2 故障現象解決措施建議及數據分析

2.1 故障現象解決措施

結合具體原因提出一些解決措施，見表1。

表1 常見故障現象處理措施及方法

2.2 氣門間隙的數據分析及日常檢修注意事項

針對濟柴H16V190ZLT4-2 燃氣發電機啟動后出現的排溫差報警故障，現對缸體進氣門及排氣門的氣門間隙問題進行數據分析研究如下，如圖2 所示。在對所有的氣門沉陷數據進行統計后發現排氣門的磨損沉陷量近乎于0 mm，而進氣門的磨損沉陷主要集中在2～4 mm 之間，上進氣門的平均磨損沉陷量在2.69 mm，下進氣門的平均磨損沉陷量在2.43 mm，因此著重研究分析進氣門磨損沉陷情況。

圖2 進氣門磨損沉陷量分布圖

根據數據分析，在更換氣缸蓋后的第一次維修中進行氣門凸度測量，并將該數據作為原始零點數據，在每次維修時進行氣門凸度測量，以反映氣門磨損和沉降情況。當在日常維護過程中發現首次測量時氣缸吸氣閥突出量大于2.3 mm 時，應單獨更換氣缸蓋，以確定氣缸蓋的合理使用壽命[3-4]。

此外，日常維護中還應注意，濟柴發電機使用24 V鉛酸啟動電池。使用萬用表測量電池電壓。通常，將電壓保持在25～28 V 之間[5-6]。如果電壓低，請使用充電器為電池充電。濟柴天然氣發電機在運行中，機體本身產生振動，使蓄電池與起動電機的連接線松動或脫落，應檢查線路中的連接點是否牢固。使用萬用表測量繼電器線圈和觸點。如果接觸不好，及時調整或打磨接觸點。如果線圈燒壞，更換啟動繼電器。啟動電機本身發生故障的可能性較小，但不能排除。判斷啟動電機的動作，在啟動發動機的瞬間用手背測試啟動電機的外殼。如果啟動電機不動，外殼冷，則電機不動。啟動電機嚴重發熱，有燒焦味，電機線圈已燒壞。修理電機需要很長時間，建議直接更換。電磁閥線圈的內阻為35 Ω，使用萬用表測量電阻[7-8]。如果電阻過大或過小，說明電磁閥線圈損壞，需要更換。另外，電磁閥通過壓力繼電器與潤滑油低、超速停車裝置相連。當超速或潤滑油壓力過低時，能自動關閉電磁閥，實現發電機組的安全聯鎖。因此，判斷電磁閥是否正常，除了自己檢查外，還需要檢查相關的安全聯鎖裝置。

另外，根據發動機點火示意圖，如圖3 所示。檢查火花塞，濟柴燃氣發生器采用德國MOTORTECH5kW電阻火花塞，標準間隙0.5 mm。隨著運行時間的增加，火花塞間隙會增加。使用塞規檢查火花塞之間的間隙。最大間隙不應超過0.89 mm，否則會引起火災。同時檢查火花塞積碳和絕緣。處理方法：如果火花塞間隙過大，調整到正常范圍，如果有積碳，則去除。如果絕緣體損壞，請更換。檢查低壓電纜：檢查電纜是否松動或脫落，如松動需擰緊。檢查信號傳感器：點火系統正時信號傳感器和復位信號傳感器，采用主動信號傳感器，信號傳感器與正時螺釘頂部間隙約0.75 mm，電動點火控制器，一個綠燈信號傳感器，正常工作黃燈閃爍，如果燈不亮，說明間隙值太大，應重新調整[9-10]。

圖3 點火系統接線示意圖

3 結語

在天然氣長輸管道生產中濟柴天然氣發電機組的應用，雖然相對較少，但是其作為天然氣分輸站場生產中后備電源仍然特別重要。對發動機啟動故障的原因進行分析，結合日常故障處理經驗，針對相應的故障原因，提出有效的解決措施，從而盡可能地避免因在市電停電時故障造成停電事故，以保障場站的正常生產需求。