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柴油發(fā)電機的空載和滿載試運行方法 |
摘要：近年來，大容量高參數(shù)發(fā)電機組已成為電力系統(tǒng)的主力電源。柴油發(fā)電機作為企業(yè)用電的應急電源，具有啟動迅速的特點，而柴油發(fā)電機可靠運行對企業(yè)用電的安全具有至關重要的作用。針對柴油發(fā)電機運行和性能可靠性通常經(jīng)過負載測試進行檢驗，這種方法特別是在安裝或維修后對其性能進行檢驗和調試的重要步驟。在進行空載和滿載試運行時，應始終關注柴油發(fā)電機的運行狀態(tài)和性能指標，并注意任何異常情況。如果發(fā)現(xiàn)任何問題或故障，應立即采取適當?shù)拇胧缤C檢查、調整負載或尋求康明斯發(fā)電機廠家維修人員的幫助。
一、設備負荷試驗
1、空載試驗
柴油發(fā)電機空載試驗是為了檢驗柴油發(fā)電機自動調節(jié)功能，柴油發(fā)電機保護功能、測量信號，核對柴油發(fā)電機就地至DCS上的信號，檢査柴油發(fā)電機電壓與保安段電壓相序是否一致，檢驗柴油發(fā)電機控制系統(tǒng)邏輯。空載試驗啟動后要注意檢査柴油發(fā)電機轉速、電壓、水溫、油壓、振動等參數(shù)是否正常?？蛰d試驗10 min后，柴油發(fā)電機無異常，可進行柴油發(fā)電機帶載試驗。柴油發(fā)電機空載試驗原理如圖1所示，電路接線如圖2所示。
（1）什么是空載測試？
柴油發(fā)電機空載測試是指在無負載狀態(tài)下對柴油發(fā)電機進行測試。在測試期間，發(fā)電機組不連接任何電器負載，只進行發(fā)電機本身的測試，以檢查發(fā)電機的運轉狀態(tài)是否正常。測試過程中，技術人員通常會監(jiān)測并記錄發(fā)電機的參數(shù)和性能數(shù)據(jù)。
（2）測試的間隔時間
一般來說，柴油發(fā)電機空載測試的間隔時間應該在每個月進行一次。這樣可以及時發(fā)現(xiàn)發(fā)電機組的故障，并對故障進行修復和處理。若發(fā)電機組運行時間較長，測試時間間隔可以縮短至每兩周一次。
（3）空載測試的目的
① 檢查設備本身
柴油發(fā)電機空載測試可以檢查發(fā)電機本身的運轉狀況，確保其在工作狀態(tài)下的正常運轉。通過對發(fā)電機組的電壓、電流、頻率、功率因數(shù)等基礎參數(shù)進行監(jiān)測和測試，能夠及時發(fā)現(xiàn)發(fā)電機組的故障，并為后續(xù)的維修保養(yǎng)提供基礎數(shù)據(jù)。
② 防止設備故障
正常的空載測試可以發(fā)現(xiàn)發(fā)電機組的潛在問題，能夠及時發(fā)現(xiàn)設備故障，避免因為發(fā)電機組未經(jīng)測試而導致的重大故障事故，保障人們正常的用電需求。
③ 確保發(fā)電機組安全
柴油發(fā)電機空載測試是保障用電的一項重要措施，它可以確保發(fā)電機組在工作狀態(tài)下的正常運轉，避免發(fā)電機組由于內部故障而可能導致的危險事件發(fā)生，提高發(fā)電機組運行的可靠性和安全性。
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圖2 柴油發(fā)電機空載試驗原理圖 |
圖2 發(fā)電機空載試驗接線圖 |
2、帶載試驗
柴油發(fā)電機帶載試驗是為了校驗柴油發(fā)電機控制系統(tǒng)邏輯，檢驗柴油發(fā)電機的輸出功率與帶載能力。
（1）柴油發(fā)電機帶載試驗前，必須先進行柴油發(fā)電機空載試驗和柴油發(fā)電機假同期試驗，試驗合格后方可進行柴油發(fā)電機帶載試驗。
（2）柴油發(fā)電機假同期試驗前，檢查柴油發(fā)電機處于備用狀態(tài)，市電運行正常，將柴油發(fā)電機拉至試驗位，遠程啟動柴油發(fā)電機?？刂破魇盏讲裼桶l(fā)電機啟機令后，開始啟動運行。
（3）當柴油發(fā)電啟動成功后，與市電進行檢同期，同期條件滿足發(fā)合閘命令。合閘成功，說明假同期試驗合格，合閘失敗，則要進一步檢查柴油發(fā)電機控制器、電壓相序、本體等設備。
（4）假同期試驗成功后，可將合閘送到工作位，進行柴油發(fā)電機帶載試驗，帶載試驗時，要檢査柴油發(fā)電機就地與控制器上的遙測、遙信等功能，檢査電壓、電流無波動。
3、滿載試驗
（1）準備工作：
確保燃油供應正常，冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)工作正常，并將柴油發(fā)電機與負載電纜連接好。
（2）啟動運行：
按照操作手冊的指導，啟動柴油發(fā)電機并讓其達到正常運行速度。
（3）負載逐步增加：
根據(jù)柴油發(fā)電機的額定功率和負載要求，逐步增加負載至滿載狀態(tài)。確保負載均衡分配，并適時調整柴油發(fā)電機的輸出電壓和頻率。
（4）監(jiān)測指標：
監(jiān)測并記錄柴油發(fā)電機的輸出電壓、頻率、電流等指標，以確保其穩(wěn)定在預定的工作范圍內。
（5）運行穩(wěn)定性：
觀察柴油發(fā)電機運行時的噪音、振動和溫度等情況，確保運行穩(wěn)定且沒有異常情況。
（6）負載響應：
測試柴油發(fā)電機對負載變化的響應能力，例如突然斷開負載或突然增加負載，觀察發(fā)電機的穩(wěn)定性和恢復能力。
（7）檢查警報和保護：
檢查柴油發(fā)電機的警報和保護系統(tǒng)是否正常工作，包括油壓警報、溫度警報等。
4、自啟動試驗
當切換裝置檢測到市電失電后立即發(fā)命令給柴油發(fā)電機控制器，控制器收到命令后立即啟動柴油發(fā)電機，并且自動合閘。自啟動試驗是柴油發(fā)電機最重要的功能，是在市電用電失去的情況，柴油發(fā)電機能夠迅速啟動，應急保安，保證企業(yè)用電安全運行。
二、空載和帶載的注意事項
1、空載注意事項
柴油發(fā)電機啟動后，在最低轉速范圍內，空負荷運轉時應注意下列問題：
（1）檢查機油壓力表指示的壓力，應在（200～500)kPa范圍，但不同型號柴油發(fā)電機各有具體規(guī)定，康明斯各系列柴油發(fā)電機機油壓力。
（2）檢查外部各管系與零件連接處有無漏油、漏水現(xiàn)象。
（3）觀察柴油發(fā)電機排煙是否正常，運轉中有無異常雜音。
（4）空載低速運轉時間不宜過長，以免燃燒室內引起結炭結焦現(xiàn)象，因此，應逐漸提高至額定轉速。
2、帶載運行注意事項
當柴油發(fā)電機的溫度、機油壓力等均已正常時，應分別將轉速控制在低、中、高三種情況下進行試運轉，使柴油發(fā)電機在各種情況下能穩(wěn)定運轉，不致于出現(xiàn)轉速忽高忽低現(xiàn)象。
（1）負荷和轉速逐漸均勻上調
柴油發(fā)電機經(jīng)試運轉之后，負荷和轉速的增加應逐漸均勻地上升，無特殊情況，不允許突增或突減柴油發(fā)電機的負荷。
（2）轉入滿負荷運行
當柴油發(fā)電機機油溫度達到45℃，水溫達到65℃，機油壓力達到規(guī)定要求范圍時，柴油發(fā)電機才允許轉人滿負荷運行。當水溫不超過90℃時，進水與出水的溫度差應不超過20℃。
康明斯柴油發(fā)電機運行時（工作狀態(tài)如圖3所示），機油溫度應在（82～107）℃之間，在滿負荷時，機油溫度短時間達到108℃時不必驚慌，但是，機油溫度的突然增高，如果不是因為負荷增加所引起的，那就預示很可能有機械故障，應立即進行檢查。冷卻水溫度在（74～91）℃之間最為理想，此時柴油發(fā)電機的工作零件得到均勻的膨脹，從而獲得最佳油膜間隙。若采用柴油發(fā)電機冷卻液，其最高溫度不得超過93℃。
（3）速度調整
康明斯柴油發(fā)電機的轉速，由于所有康明斯柴油發(fā)電機均裝有調速器以防止速度超過最高額定轉速或預定的額定低速，不同噴油量（即負荷大?。┣闆r下柴油機轉速曲線如圖4所示。調速器有兩方面的作用：
① 當油門在怠速位置時，供給柴油發(fā)電機所需要的怠速油量；
② 當柴油發(fā)電機轉速超過最高額定轉速時，越過油門并切斷燃油供應。各種型號柴油發(fā)電機最高額定轉速。通常柴油發(fā)電機的使用轉速應低于最高額定轉速，詳見銘牌所示。柴油發(fā)電機組的轉速已經(jīng)預先調整好，使之在規(guī)定的調節(jié)轉速下工作。
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圖3 柴油發(fā)電機運行狀態(tài)實景圖. |
圖4 不同恒定噴油量起動過程的柴油機轉速曲線 |
總結：
總之，柴油發(fā)電機空載和實載測試是對柴油發(fā)電機組進行基礎性能和參數(shù)測試的重要步驟，可以及時發(fā)現(xiàn)和修復柴油發(fā)電機組的故障，保障用電的正常供應。因此，每個康明斯設備用戶都應該重視柴油發(fā)電機組的空載和實載測試工作，并定期進行且有計劃性的測試。此外，在進行空載和滿載試運行時，應始終關注柴油發(fā)電機的運行狀態(tài)和性能指標，并注意任何異常情況。如果發(fā)現(xiàn)任何問題或故障，應立即采取適當?shù)拇胧缤C檢查、調整負載或尋求專業(yè)維修人員的幫助。同時，遵循操作手冊中的安全操作指南，確保人員安全和設備的正常運行。
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