柴油发电机组使用管理与常见故障分析

陈 凯

（广西水电工程局，广西 南宁530001）

0 引言

安哥拉电力匮乏，基本所有电力都依靠柴油发电机组供应。当地环境炎热，沙尘大，设备易磨损老化。在安哥拉分公司，拥有柴油发电机组近千台，功率从1～700 k W不等。长期有效运行柴油发电机组，保障生产生活用电，保证施工进度，成为设备管理的一项重要任务。本文笔者结合在安哥拉的几年实际管理经验，对柴油发电机组的选型、保养、故障快速处理进行分析，希望能为柴油发电机组的长期使用提供有益参考。

1 柴油机组选型

在柴油机组的使用管理中，选择合适的发电机组是设备正常运行的前提。柴油机组型号种类比较多，需要我们根据工作条件来合理选择。

（1）功率合适。根据使用负载来选用功率合适的柴油机组。发电机组能够在24 h之内连续使用的最大功率我们称之为连续功率。负载不能大于发电机组连续功率，这就要求我们根据使用负载合理预留足够的功率。但连续功率也不应比负载大太多，太大的情况下发电机长期处于小负荷工况下运行，燃油不能很好地燃烧，容易形成积碳，造成活塞环卡死等故障。

（2）静音与否。静音型柴油机组是指在发电机外安装有一个隔音的外壳，里面安装隔音材料。可根据使用环境进行选择，当需要把发电机组安放在离居住地比较近的地方时，需选用静音型。在选用静音型发电机组时应注意隔音材料要耐高温、阻燃、安装牢固，并且外壳铁皮应当足够结实，不与机体共振产生二次噪音，否则达不到静音效果。

（3）是否带油箱。这是指柴油机组基座上是否配备油箱。配备油箱的机型机动性强，可以安放在车辆上随时移动。

（4）是否并网。这是指几台发电机组并网发电，实现不间断供电。柴油机组需要按时保养，为了延长使用寿命我们也要求几台柴油机组轮流工作。当保养或交换发电机组时，需要暂时断开电源，这样会对某些设备造成影响。我们可以通过多台发电机并网实现并网发电。并网同时还可以做到增容，使容量叠加。但并网最好选用相同规格的发电机组，这样并网更方便可靠。

（5）无刷还是有刷。有刷是指励磁电流通过导电环传输给转子的发电机组。有刷发电机组不需要副绕组，所以成本相对较低。缺点是需要保养碳刷，碳刷磨损以后要及时更换。但在使用过程中往往不注意观察碳刷磨损情况而导致磨损过度，损坏导电环，增加修理难度。并且当导电环失圆后，会加快碳刷磨损。而无刷发电机组不需要碳刷，基本上不需要保养。当只是需要做临时应急电源的时候可以选用有刷机组，降低设备成本。否则用在长期供电设备上，会由于碳刷磨损问题而需要修理，反而增加成本。

2 柴油机组正确使用

正确使用是柴油机组长期正常工作的基础，其中包括合理搭建系统和正确操作机组。

（1）机房的合理搭建。好的机房能够为柴油机组提供良好的运行环境，为其长期运行打下良好基础。机组在机房内的位置，除水箱一侧外，与机房周围的距离不应小于1.5 m，以利于操作、维护管理与检修。机房顶到机组的距离不应小于1.5 m，通常要求最小不低于4.5 m，这样利于散热和检修吊装。柴油机组要选择地势比较高的地方停放，防止水淹。通常基础高出地面，并且有排污沟以及电缆通道。

（2）三相供电的合理配载。发电机组的功率是平均分配到三相中的每一相的，个别为了节省电缆只接一相，会造成机组单相过载而烧毁。

（3）燃油箱与燃油管道的安装。燃油箱一般使用钢板冲压焊接而成。由于柴油在常温下很难蒸发，一般不设置蒸汽阀。罐体开有与大气平衡的通气孔，并在盖内加装空气滤芯，滤除空气的灰尘杂质。燃油管道一般要求安装在离油箱底部至少100 mm的位置，以免沉淀物和水被吸入发电机。燃油管道不要使用镀锌管，柴油中的硫会与锌产生硫化锌沉淀物。多台机组共用一个油箱时，需要给每台机组设立单独的燃油阀，长期不启动时应关闭燃油总阀。

（4）配备专人管理。柴油机组是一种集机械、电气、自动控制于一体的设备，相对比较复杂，需要相关的机械、电气知识才能正确维护，所以有必要对操作人员进行培训。培训的内容应当包括发电机原理、自动保护、机组保养方面的知识。

（5）柴油机组保养。维护保养是使用管理的一项重要工作，是设备长期正常运行的基础。1）做好保养计划。应当根据机组的使用强度提前做好保养计划，根据施工使用情况合理安排时间保养。2）更换保养件。保养件要及时正确地更换，良好的保养能够延长机械的寿命，降低运行成本。例如机油的更换需要严格按照规定进行，在规定周期内更换能够保持机油的润滑度和清洁度。润滑油种类很多，如发电机油、液压油、齿轮油等，维护人员应掌握油类的基本知识，在保养时正确地选择润滑油。3）清洁保养。发电机组正常运行会产生大量的热，多余的热量通过水箱散发，当水箱有较多灰尘时，热量聚集会引起发电机过热，造成故障。机体上的油渍也会加速橡胶的老化，致使电线绝缘层脱落、短路，引起电气故障。干净的机体便于我们及早发现故障，比如某处渗油、螺栓松动等，所以清洁处理是一项重要的保养工作。

3 柴油机组故障快速处理

柴油机组在运行中不可避免地会出现故障。故障多种多样，总的来说可分为机械故障和电气故障2类，正确区分故障种类是快速处理的关键。常见故障有以下几种：

3.1 水温高

水温高是一种常见故障，有假水温高和真水温高之分。假水温高并不是真正的冷却液温度高，而是仪表错误地指示温度高，比如传感器误差大、线头松动、仪表失灵等。真水温高是指冷却液温度超过规定水温范围，这一般是机械故障，通常是皮带松动，冷却风力不足；水箱通气网孔堵塞，散热不良；水泵故障，水循环不好；机房设计不合理，空气对流不畅等原因造成。机械故障需要我们根据故障现象逐个去排除。

3.2 功率不足，带载熄火

达不到额定功率也是使用中的一种常见故障。功率不足会造成发电机过载憋车熄火。这类故障往往具有偶发性，常在用电高峰期时发生，但重新启动发电机后故障又不会重复出现，所以其往往没能得到足够重视，也不易察觉，等到故障更加频繁后才能处理。造成这类故障的原因比较多，比较常见的有柴油滤芯过脏，引起堵塞，开始轻微堵塞时偶尔停机，随着堵塞加重，停机也越来越频繁，这是柴油滤芯堵塞的一个重要表现；柴油泵皮带松动，柴油供应不足，例如道依茨6FM1014发电机柴油泵是用皮带驱动的，该皮带比较容易松动，而松动后柴油供应就不足，从而发生故障；油管漏气有空气进入柴油中也会造成发电机功率不足、功率不稳；发电机严重磨损，功率严重下降也会导致功率不足停机，其往往伴随发电机串气比较大、排气冒黑烟严重等现象。

3.3 电压不稳

电压不稳，可以从频率波动开始检查。频率波动可以从频率表摆动或发电机声音的波动作判断，转速的波动会造成频率波动。由负载引起的发电机转速波动是无规律的，没有固定的周期。发电机自身原因引起的转速波动往往有一定的周期，出现这种周期性波动一般问题出在发电机油泵调速器上，我们需要检查调速器是否工作正常。对于电子调速器，有可能是由于参数设定不正确引起电路振荡造成，需要把电路的增益电位器降低些。排除了发电机转速原因，电压不稳定也有可能是由于AVR电压调节模块出现故障，需检查相关接头是否松动，或者用替换法进行排除。

4 结语

柴油发电机组的故障并不是十分复杂，只要我们了解其工作原理，处理故障后善于总结，平时多注意观察，就能很快找到故障部位，快速排除故障。本文总结了一些柴油发电机组的使用管理、日常维护保养经验，希望能为柴油发电机组的长期使用提供一些参考，或为国外项目发电机组的运用提供一点借鉴。