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柴油發(fā)電機組自投入啟動條件、試驗步驟及記錄表
發(fā)布時間:2023-11-06 00:40:51  ▏閱讀:

 

新聞主題

柴油發(fā)電機組自投入啟動條件、試驗步驟及記錄表

 

摘要:作為備用柴油發(fā)電機組的供電對象是事故保安負荷,在發(fā)生停電時,為了保證工廠企業(yè)的安全用電,需要在停電時繼續(xù)進行供電。備用發(fā)電機組在實際應用中,由于柴油發(fā)電機的使用次數極少,長期處于靜置狀態(tài),所以柴油發(fā)電機作為消防電源在全廠事故停電時容易存在啟動故障。因此,需定期對柴油發(fā)電機進行空載、帶載、啟動自投入試驗,以提高柴油發(fā)電機供電的可靠性。康明斯公司在本文中專門闡述了保安電源系統(tǒng)柴油發(fā)電機帶載試驗及自投入的步驟、條件和方法。

一、柴發(fā)啟動條件的規(guī)定

 

      民用建筑和工業(yè)建筑的供電電源都與市政電源的供電系統(tǒng)密切相關,當供電局市政電源只能提供一回路10kV工作電源時(一般的公共建筑、民用建筑、中小型工廠,供電局只提供開閉所10 kV電壓級一回電源線),不能提供第二回備用電源的情況下,就不能滿足一類建筑一級負荷應由雙重電源供電。這時一類建筑的一級負荷及其它重要負荷,由自備電源采用應急快速柴油發(fā)電機組供電,這是一種被廣泛采用的備用電源。故一類建筑的一級負荷及特別重要的負荷和二類建筑的二級負荷,被廣大設計師們首選自備應急快速啟動柴油發(fā)電機組作為備用電源。下面是應急柴油發(fā)電機組快速自啟動時間國家設計規(guī)范要求制定。

(1)《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-95(2005年版)第91.2條要求:

      一類高層建筑自備發(fā)電設備,應設有自動啟動裝置,并能在30s內供電。二類高層建筑自備發(fā)電設備,當采用自啟動有困難時,可采用手動啟動裝置。

(2)《建筑設計防火規(guī)范》GB50016—2006第1112條:

      一級負荷供電的建筑,當采用自備發(fā)電設備作備用電源時,自備發(fā)電設備應設置自動和手動啟動裝置,且自動啟動方式應能在30s內供電。

(3)《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052—20 09第305條:

      應急電源應根據允許中斷供電的時間進行選擇,并應符合下列規(guī)定:

① 允許中斷供電時間為15s以上的供電,可選用快速自啟動的發(fā)電機組(因快速啟動的柴油發(fā)電機組一般啟動時間為6?10s以內)。

② 自投裝置的動作時間能滿足允許中斷供電時間的,可選用帶有自動投入裝置的獨立于正常電源之外的專用饋電線路。

(4)《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16—2008第61102條:

      選擇自啟動應急柴油發(fā)電機組應符合下列要求:

① 當市電中斷供電時,單臺機組應能自動啟動,并應在3 0 s內向負荷供電。

② 當市電恢復供電后,應可自動切換并延時停機。

(5)第139.7條:

      當消防應急電源由自備發(fā)電機組提供備用電源時,應符合下列要求:消防用電負荷為一級時,應設自動啟動裝置,并應在30 s內供電。

      以上僅列出四個國家標準設計規(guī)范,對備電應急柴油發(fā)電機組的自啟動和供電時間的要求。設計規(guī)范要求,應急柴油發(fā)電機組在一類建筑物以一級負荷供電(當市電不提供備用電源時)。工作電源停電后,應設計自動啟動柴油發(fā)電機組,并且在30s內供電。

 

柴油發(fā)電機機啟動運行狀態(tài).png

圖1  柴油發(fā)電機機啟動運行狀態(tài)

柴發(fā)起動機工作特性曲線.png

圖2  柴發(fā)起動機工作特性曲線

 

二、柴發(fā)啟動試驗

 

      柴油發(fā)電機帶載試驗接線如圖3所示,其試驗流程和系統(tǒng)組成如圖4所示。

1、試驗步驟

      系統(tǒng)柴油發(fā)電機進行帶負載試驗的方法在具體操作時,在保安段負載容量不變的情況下,僅對消防電源的負荷與柴油發(fā)電機的容量進行分類校驗,同時對保安段事故電源進線斷路器、柴油發(fā)電機控制器及電動機等設備的定值配合進行核算設定,即可在柴油發(fā)電機組自啟動成功后分批次自動投入保安段負荷,避免柴油發(fā)電機組自啟成功后,因突然加載過大負荷帶載失敗而造成停機事故發(fā)生。

(1)保證保護定值正確投入,發(fā)電廠消防電源系統(tǒng)完成系統(tǒng)切換試驗,切換邏輯以及開關均動作無誤,柴油發(fā)電機能夠正常啟動;

(2)完成柴油發(fā)電機空載試驗,確保柴油發(fā)電機的出口電壓及相序正確,柴油發(fā)電機的運行參數正常;

(3)根據重要性對待投入負荷進行分類,再根據分類結果對投入負荷進行分批投入的延時設定;

(4)根據步驟(3)的分類結果及柴油發(fā)電機的容量對啟動負荷進行校核;

(5)校驗旋轉負荷時的電壓波動,根據校驗結果對柴油發(fā)電機及電動機的低電壓保護的動作值及延時進行修正;

(6)模擬消防電源失電,消防電源失電前帶機組正常運行時的負荷,失電后消防電源由工作電源供電切換至柴油發(fā)電機供電,對柴油發(fā)電機進行帶負載試驗,同時對柴油發(fā)電機的電壓及電流進行錄波;

(7)負荷投入后,當柴油發(fā)電機帶載失敗,則調取錄波文件,查看實際電壓及采樣電流是否超過保護定值,根據實際電壓及采樣電流對投入負荷或保護定值進行修正,修正完畢后,再轉至步驟6;負荷投入后,當柴油發(fā)電機帶載正常,則轉至步驟8;

(8)負荷按延時設定值分批次自動投入,全部負荷投入后維持穩(wěn)定運行,然后手動恢復消防電源系統(tǒng)由工作電源供電,停止柴油發(fā)電機運行。

(9)保安段母線經保安段負載開關與保安段負載相連接。

(10)柴油發(fā)電機經柴油發(fā)電機出口斷路器及保安段備用進線開關與保安段母線相連接。

(11)步驟(4)中,根據步驟3的分類結果及柴油發(fā)電機的容量對啟動負荷進行校核,保證柴油發(fā)電機首次加載能力,大于等于其額定功率的50%。

(12)在完成以上步驟后,應對試驗過程中的數據進行記錄,試驗表單如表1所列。

表2    柴油發(fā)電機自投入試驗記錄表

柴油機型號
啟動方式
/
冷卻方式
/
發(fā)電機組型號
 /
額定容量
kW
勵磁方式
             A
制造廠家
 /
出廠編號
 /
出廠日期
 /
自動投入試驗前檢查
盤內部清潔
/
盤內孔洞封堵
/ 
電纜掛牌
/ 
二次接線標志
/
儀表使用有效期
/ 
室內消防設施
/ 
一次回路絕緣對地
    MΩ
二次回路對地絕緣
蓄電池容量
/ 
自動投入試驗檢查
就地啟動,自動啟動閉鎖試驗
開關在試驗位置,廠用電源正常,發(fā)電機出口開關在分閘位置,啟動試驗
 /
開關在維護位置,向集控室發(fā)指示信號,閉鎖手動及自動啟動試驗
 /
廠用電源恢復,手動切換恢復廠用電源,并手動停柴油發(fā)電機組試驗
 /
保護動作
跳主開關
過流保護
 /
接地保護
自啟動失敗
欠電壓保護
冷卻水溫度高
異常總信號
 /
差動保護
潤滑油壓低
故障總信號
 /
 
 
潤滑油溫高
 
 
 
 
柴油機超速
 
 
柴油機自啟動時間
          s
柴油發(fā)電機啟動至帶負荷時間
s
自動投入試驗結論:
(本柴油發(fā)電機組自動投入試驗, 達到制造廠及設計要求)
質檢機構
驗 收   意  見
簽           名
工    地
 
年  月   日
質 檢 部
 
年  月   日
監(jiān)    理
 
年  月   日
建設單位
 
年  月   日 

 

 

2、柴發(fā)試驗技術措施

(1)備用柴油發(fā)電機自投試驗中,必須保持試驗的嚴肅性,操作中必須做到行動迅速,處理果斷;

(2)備用柴油發(fā)電機自投試驗前,試驗負責人必需指明監(jiān)理人和操作人,操作人員填寫好操作登記表格;

(3)備用柴油發(fā)電機自投試驗中所需的操作,操作人操作時必須嚴格按照《安規(guī)》規(guī)定攜帶相應工器具,并須保持與設備的安全距離。監(jiān)理人員必須全程監(jiān)護,嚴禁脫崗;

(4)備用柴油發(fā)電機自投試驗過程中,運行設備出現(xiàn)異常情況,組織人必須立即下令中斷試驗,所有試驗人員聽從發(fā)電機廠家安排參與故障處理;

(5)備用柴油發(fā)電機自投試驗應在保安段母線工作電源正常,備自投裝置運行正常,試驗部分無檢修任務時進行;

(6)備用柴油發(fā)電機自投應嚴格按危險點分析作好相關控制措施;

(7)每次備自投試驗只做一段母線,試驗結束恢復正常運行方式后才能進行另外一段母線試驗;

(8)備用柴油發(fā)電機自投試驗不得影響用戶正常的值班工作;

(9)備用柴油發(fā)電機自投試驗中,嚴格遵守安全生產工作規(guī)程相關規(guī)定。

 

柴油發(fā)電機帶載試驗接線圖.png

圖3  柴油發(fā)電機帶載試驗接線圖

柴油發(fā)動機試驗臺架示意圖.png圖4   柴油發(fā)動機試驗臺架示意圖

 

三、柴發(fā)使用風險預防及危險分析

 

1、使用風險預防措施

(1)操作前必須核對設備名稱和設備編碼,操作時必須強制掃碼核對驗證。

(2)啟動前確保機油油位在油位標尺1/3處且油質正常。

(3)停運后務必檢查柴油發(fā)電機在自動模式。

(4)檢查保安PC進線電源開關在分閘位置。

(5)檢查柴油發(fā)電機冷卻系統(tǒng)正常。

(6)冬季汽溫降低后,每天巡檢加強柴油發(fā)電機室溫度檢查,檢查暖氣系統(tǒng)運行正常,保證柴油發(fā)電機室、柴油油箱間的溫度在15℃以上,低于此溫度應聯(lián)系檢修采取措施提高溫度。

(7)巡檢過程中要注意檢查柴油發(fā)電機出口顯示屏上各參數正常,要保證蓄電池電壓在27V左右,冷卻液溫度在40-50℃左右,顯示屏無報警。

(8)檢查柴油發(fā)電機冷卻液冷卻風扇的百葉窗的防寒防凍塑料布應封閉嚴密,無漏風情況,防止長時間漏風造成冷卻液溫度、機油溫度降低后無法啟動。

(9)檢查柴油發(fā)電機油箱的油位大于1/2,低于1/2時及時聯(lián)系檢修人員加油,防止油位低無法啟動。

(10)柴油發(fā)電機試啟動過程中,在啟動前將冷卻液冷卻風扇百葉窗處的塑料布取下,取下后立即啟動,防止長時間不啟動造成冷卻液溫度、機油溫度降低后無法啟動。環(huán)境溫度低于-10℃時,直接啟動,啟動后及時取回吹下的塑料布。

(11)啟動試驗過程中應及時通知檢修人員到場,檢查確認無問題后再進行啟動試驗,嚴禁相關人員不到現(xiàn)場自行試轉柴油發(fā)電機。

(12)柴油發(fā)電機緊急啟動后應就地檢查設備運行正常,冷卻風扇百葉窗處塑料布吹開,防止換熱不良造成冷卻液溫度高,柴油發(fā)電機停運。

(13)長時間啟動過程中應注意防止室內空氣不足造成柴油發(fā)電機滅火,應適時開啟柴油發(fā)電機房大門,保證空氣充足,柴油機燃燒充分。

2、柴發(fā)使用危險點分析

(1)火災危險:

      柴油發(fā)電機組在工作時會產生高溫,如果設備散熱不良或電路短路等原因造成局部高溫,易引發(fā)火災。此外,柴油發(fā)動機的燃燒過程也會產生火源,如果未按要求進行通風和防爆措施,也會增加火災的發(fā)生概率。

(2)氣體中毒:

      柴油燃燒時產生的一氧化碳等有毒氣體如果無法及時排出,容易造成室內氣體中毒。特別是在密閉環(huán)境中使用發(fā)電機組時,更容易造成氣體中毒隱患。

(3)電擊危險:

      發(fā)電機組涉及到大量的電力工作,如果設備絕緣不良、接地不牢固或操作人員操作不當,都可能造成電擊危險。特別是在高壓電纜連接和維護過程中,要格外注意電擊風險。

(4)油料泄露:

      柴油發(fā)電機組的燃油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等容易出現(xiàn)泄漏問題,油料泄露會導致工作區(qū)域滑溜、易燃等,增加事故發(fā)生的風險。

(5)設備故障:

       柴油發(fā)電機組存在機械故障、電器故障等設備故障的風險。例如,發(fā)動機部件的磨損、電路接觸不良等,都可能導致設備失靈、起火等情況。

表2     柴油發(fā)電機使用期間危險點分析表

序號
危險點/危險源
危害結果
控制措施
1
電氣設備
人身、電氣設備危害
1、所有工作人員都必須遵守《電力安全工作規(guī)程》各項規(guī)定;
2、工作人員必須遵守工作負責人的安排,嚴禁誤走錯間隔操作設備;
3、操作過程中必須嚴格執(zhí)行操作票制度、倒閘操作制度;
4、工作人員必須與電氣設備保持安全距離。
2
備自投
備自投誤動作影響發(fā)電機組安全運行
1、操作前確認試驗備自投與400V機旁動力屏備自投裝置運行正常;
2、操作前做好事故預想,必要時可以將運行發(fā)電機組在動力屏的負荷手動切為非試驗母線段,確保運行發(fā)電機組正常、連續(xù)運行。
3、若出現(xiàn)開關跳躍現(xiàn)象,應立即停運備自投,手動斷開斷路器。
3
柴油發(fā)電機
柴油機故障
立即采取恢復措施,檢查柴油發(fā)電機。

 

總結:

      以上各項試驗證明,在廠用電全停情況下能保證柴油發(fā)電機組安全停機。柴油發(fā)電機組正常運行期間,必須加強對柴油發(fā)電機組各系統(tǒng)的檢查,確保柴油發(fā)電機組處于良好備用狀態(tài),在事故情況下柴油發(fā)電機組的啟動更有可靠保障。此外,由于柴油發(fā)電機組存在一定的安全隱患,但通過采取相應的防范措施,可以減少這些隱患的發(fā)生。對于使用和維護人員來說,責任重大,要嚴格按照相關要求操作,并定期檢查和維護設備,確保其安全運行。

 

 


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