李宇飞

（国家电投内蒙古巴音新能源有限公司，内蒙古 阿拉善左旗 750300）

预热问题是柴油发电机组的一种常见问题，对机组冷却水预热工艺、加热器控制模式以及电动泵缺相运行情况进行全面分析，发现导致柴油废电机组无法预热的主要原因为在预热时电动泵电机长期缺相运行，致使电机绕组过热，电机受损，热继电器动作，加热器未得到标准温度便停止工作，因此柴油发电机组出现无法预热的情况[1]。对电动泵进行换新后，再对机组进行预热、启动处理，展开相关性能试验，试验结果能够满足使用要求。下面对柴油发电机组的无法预热典型问题和相关处理措施展开分析。

1 无法预热对柴油发电机组的不良影响

1.1 混合气体着火点下降

如果处于低温环境下无法预热，因为环境因素以及设备机体温度较低，致使进入缸体内的雾化柴油与空气温度较低，产生的混合气体着火点下滑严重，因此导致柴油发电机组的启动性能下降。

1.2 燃料泄漏量的增加

如果存在无法预热的问题，那么柴油机的启动速度远远低于常规的校准速度，活塞环与其缸套之间并未产生密封油膜，导致柴油机活塞环节流效果不佳，雾化柴油机空气在差压的影响下进入活塞及缸套间的间隙体积，经过活塞环缝进入到曲轴箱[2]。

1.3 启动力矩增加

受到低温因素的影响，润滑剂黏度增加，流动性不佳，油泵无法向每个运动组件注入润滑油，曲轴转动阻力升高，导致发动机启动不畅。

1.4 蓄电池性能不佳

铅酸电池发电性能受电解质影响明显。受到无法预热的影响，电解液黏度提升，渗透性不佳，导致电池容量及终端电压下降，导致引擎启动速度下降，无法达到最低的启动速度，柴油引擎无法启动。

2 问题分析

为了能够有效确保工艺系统中安全设备用电的稳定性和安全性，该实验堆设置了两套应急柴油发电机组，其功率均为1000kW。该试验使用柴油发电机组的型号为MH1000，可当作低压应急交流电源，为其设置380V应急配电系统进行供电。因此两套柴油发电机组均需要符合380V应急配电系统用电需求。柴油发电机组的燃油系统、空气启动系统与安全因素息息相关，该设备的安全级别为SC-3级，其中电气设备的级别为1E。如果厂外电源异常流失，或者接到保护系统启动的指令，则需要启动应急柴油发电机组，在相应的时间内便可恢复供电，以防发生不良泄漏情况。在实际运行的过程中，两套柴油发电机组均在预热备用状态下，其中柴油发电机组的预润滑和预热状态能够保证柴油发电机组处于暖机的状态。具备一定的启动条件可以保证柴油发电机组收到信号后及时进行满负荷运行。如果无法预热则会对应急启动造成直接影响，可能引发安全事故。

2.1 预热工艺

为了能够确保柴油机组应急启动功能的有效性以及顺利加载，需要对冷却水进行预热循环，这样才能保证柴油机内部温度，保证起动的有效性，避免燃烧室中存在燃油沉积物，减缓冷起动磨损，进而能够使柴油机组收到启动指令的10s内达到额定电压和转速[3]。

膨胀水箱是柴油发电机组的最重要组成部分之一，其冷却液可以通过电动冷却水泵使压力增加，通过加热器实现加热，之后通过柴油发电机组冷却回路，再循环返回至循环水箱中。在这一循环模式下，直到冷却水温能够达到45℃，当加热器与冷却水泵能够同时停止工作，预热过程需要保持大约6h。这便是柴油发电机组预热工艺的详细流程。

在预热初始阶段，电动冷却水泵与加热器共同启动，加热器主要作用便是对柴油机组中的冷却水进行加热，其功率为9kW，完成加热后的冷却水通过电动泵进行循环[4]。对电动泵的功率进行合理设置，其中功率为271kW，运行电流为0.57 A，在加热器中安装加热元件，为了避免柴油机运行过程中冷却水通过预热器，需要设置一个止回阀。如果温度达到恒温器预设温度水平，温控开关2KT触点自动断开，加热元件与电动泵立刻停止运行，当水温低于40℃后，2KT才重新接通，加热水，形成一个循环过程。如果出现意外情况，水温超过90℃，那么温控开关1KT则会立刻断开，加热也会停止[5]。

2.2 故障情况

工作人员在14时30分对柴油发电机组进行预热，冷却水初始温度为18℃，分别在2h后和4h后进行巡检，发现冷却水水温有所提升，分别为25.4 ℃和38.1 ℃，20时30分巡检才发现冷却水水温降低到预热前水平，水温为20.2 ℃，加热器停止运行，触摸柴油发电机组及加热器表面，并无灼热感，将控制箱打开发现继电器RJ作业，热继电器设置的保护定值为1A。工作人员首先隔离预热系统，并上报至专业人员进行维修。

2.3 问题分析

对柴油发电机组冷却水泵电机对地绝缘电阻进行测试，绝缘性能较好。对绕组直阻进行测试，发现电机的绕组直阻十分不平衡，数值较高，因此可能为电机绕组出现故障[6]。

3 故障处理方法

首先，维修人员需要拆除电源线，对电机进行拆解处理，发现电机并没有维修的价值，于是需要更换相同型号与规格的冷却水泵，将其回装入系统管路中。为了能够进一步强化对电动泵过流的保护，需要对控制箱中的原有热继电器进行更换，更换为品牌相同，保护定值=0.63 A的热继电器，根据电动冷却水泵额定运行电流的1.1 倍对热继电器进行合理配置[10]。

维修人员需要通过膨胀水箱将冷却液重新装在柴油发电机组中，同时需要确保管路具有良好的密封性能，避免发生泄漏等风险问题。正式预热前需要对电动泵的对地绝缘电阻进行全面检测，确保三相的绕组对地均超过0.5 MΩ，之后则需要对绕组直阻值进行全面检测，通过检测可知U相的绕组直阻值=132Ω，V相的绕组直阻值=134Ω，W相的绕组直阻值=132Ω，具有良好的绝缘性能，并且绕组直阻的不平衡度为1.5%，能够达到使用要求。之后维修人员则需要对柴油发电机组进行预热处理，首先需要对电动泵三相运行进行检查，确保其处于正常运行状态下，其次对加热器进行检查，确保其处于正常运行状态下，经过30min左右的运行后，加热器突然停止运行，对冷却水温和初始温度进行详细对比，并未存在较大差异，只有加热器的附件管路温度发生明显的变化。之后对电动泵绕组直阻进行全面检查，查看其是否存在受损情况，为了检验加热器控制箱中的元件，特别是温控开关是否发生损坏，需要等到加热器冷却后，大约30min，对温控开关2KT进行合理调节，使其保持在20℃[11]，重新使用加热器，呈正常运行状态。

通过详细的分析可知，在柴油发电机组中重新装入冷却液后，电动泵的内部会产生一定的气阻，虽然泵处于运行的状态下，但是流量非常小，因此冷却水不能够及时将加热器中的热量带走，温控开关2KT在短时间内达到设定值，之后切除加热器，柴油发电机组中内部冷却水的大部分均没有被加热。为了将电动泵中气阻的情况排除，维修人员需要拧松电加热器的排气孔螺栓，使冷却液能够缓慢流出。并且在这一过程中还需要及时启动加热器与泵，使其正常运行，等到溢出口不再有气泡涌出后使加热器停止运行，及时将泵上的法兰螺栓拧紧[12]。之后维修人员需要再次对柴油发电机组进行预热处理，并且对电动泵运行电流情况以及冷却水温度进行全面检查，检查频率为2h/次，当冷却水的水温达到45℃后完成柴油发电机组的预热。通常情况下该过程需要花费6h左右的时间[13]。在预热时，通过观察可知加热系统始终处于安全稳定的运行状态下，并且经过合理有效地维修后柴油发电机组预热水温明显恢复正常。结束柴油发电机组的预热工作后，可以将柴油发电机组启动，在10s内便可以达到额定电压和转速，并且加载400kW负载检验机组的带载性能，带载的时间为20min左右，经全面检查并未发现异常问题。所以通过上述措施有效解决柴油发电机组无法预热问题，并进行验证未发现问题。

4 结束语

综上所述，对柴油发电机组进行维护保养具有重要意义，需要做到维护保养的全面性才能确保其性能不会下滑，延长其使用寿命，发挥其应急供电的功能。通过分析可知，电动机泵长期缺相运行是导致无法预热的主要因素。更换电动泵后，再次对柴油发电机组预热、启动一级带载性能进行试验，通过试验结果可知均符合相关要求，无法预热的问题得到有效解决。虽然柴油发电机组处于备机状态，仍然需要做好巡检工作，及时发现异常情况，第一时间进行上报，加大对故障的控制力度。并且巡检的内容并不局限于指标数值是否正常，还需要查看设备是否存在异常响动，升温是否正常等，及时发现问题并予以处理，这样才能够有效缩短故障范围，降低故障造成的影响。