柴油发电机组无法预热问题分析及故障处理

陆 岩

（中车大连机车车辆有限公司，辽宁 沈阳 110000）

1 低温环境对柴油发电机组起动的影响

1.1 混合气体着火点下降

在低温环境冷起动的过程中，由于外界环境和发动机机体温度低，导致进入缸体内的雾化柴油和空气温度低，其形成的混合气体的着火点下降，致使低温起动性能下降。

1.2 燃料泄漏量增加

在低温环境下，柴油机的启动速度低于正常校准速度，活塞环和气缸壁之间的密封油膜尚未形成，降低了柴油机活塞环的节流效果，雾化柴油和空气在差压下进入活塞和缸套之间的间隙体积，通过活塞环缝泄漏进入曲轴箱。

1.3 起动力矩増大

在低温环境下，润滑剂粘度大，流动性差，油泵没有及时向每个运动零件表面注入润滑油，曲轴的转动阻力提高，使发动机起动更加困难。

1.4 蓄电池性能下降

铅酸电池的放电性能主要受电解质的影响。在低温环境下，电解液粘度增加，渗透性下降，内部电阻增加，电池的容量和终端电压都降低，最终引擎启动速度降低，达不到最低启动速度，柴油引擎无法启动。

2 柴油发电机组无法预热问题及故障处理

2.1 故障现象

运行人员在下午14 时30 分，开始对机组进行预热，冷却水初始温度18.2℃，16 时30 分和18 时30 分两次巡检均发现冷却水水温在逐渐上升，水温分别是25.3℃和37.7℃，直到晚上20 时20 分，巡检时发现冷却水水温降到预热前状态，水温20.3℃，加热器停止工作，用手触摸机组和加热器表面，无明显灼热感，打开控制箱发现热继电器RJ 动作，热继电器设置的保护定值为1A。运行人员对预热系统进行隔离，并报专业班组进行维修。

2.2 原因分析

柴油机使用的水套加热器为SRS2 型发动机水套加热器，是安装在发动机体外的一个小型不锈钢容器，容器有进、出水口，可供管路连接到发动机水套的上部和水箱的下部，形成新的循环水路。容器内装有电热装置和自动测温、调温装置，用于对容器内的水进行加热。通电后，当水温达到45℃时电路自动断开，低于25℃时自动接通电源进行加热。对柴油机2 只水套加热器进行检查，控制屏上水套加热器投用中，发现1 只水套加热器故障，1 只温度较低，柴油机本体温度接近环境温度。对故障的水套加热器进行更换，检查以往的维修记录，这一位置水套加热器已经多次发生故障。对柴油机冷却水回路进行检查，发现柴油机本体温度与环境温度相同，仅水套加热器连接管路温度约40℃，判断为水套加热自然循环回路中断。检查冷却水箱，目视未能看见水位。

对机组进行预热，检查电动泵三相运行电流均正常，加热器工作正常，运行半小时后，加热器突然停止工作，观察冷却水温与初始温度比较，无明显变化。仅仅加热器附件管路，温度变化明显。检查电动泵绕组直阻正常，无损坏，为了验证加热器控制箱内元器件，尤其是温控开关是否损坏，待加热器冷却后（约半小时），将温控开关2KT 调节至20℃，重新投入加热器，运行正常。经分析发现，冷却液重新装入机组后，电动泵内部会形成气阻，尽管泵在运行，但流量很小，加热器中的热量无法被冷却水及时带走，很快达到温控开关2KT 设定值，将加热器切除，机组内部冷却水大部分未被加热。

2.3 故障处理

将电源线拆除，拆解电机，发现电机无维修的价值，遂更换新购同型号规格电动冷却水泵一台，回装入系统管路中。为了更好对电动泵过流进行有效保护，将控制箱内原有热继电器更换为同品牌、保护定值为0.63A 的热继电器，按照电动冷却水泵额定运行电流的1.1 倍配置热继电器。

机械人员重新将冷却液通过膨胀水箱装入机组中，检查管路密封性良好，无泄漏。预热前检查测量电动泵对地绝缘电阻（三相绕组对地均大于0.5MΩ） 和绕组直阻值（U 相：132Ω，V 相：134Ω，W 相：132Ω），绝缘良好，绕组直阻不平衡度为1.5%，满足使用要求。开始对机组进行预热，检查电动泵三相运行电流均正常，加热器工作正常，运行半小时后，加热器突然停止工作，观察冷却水温与初始温度比较，无明显变化。仅仅加热器附件管路，温度变化明显。检查电动泵绕组直阻正常，无损坏，为了验证加热器控制箱内元器件，尤其是温控开关是否损坏，待加热器冷却后（约半小时），将温控开关2KT 调节至20℃，重新投入加热器，运行正常。

3 结语

通过对柴发机组冷却水预热工艺、加热器控制原理、电动泵缺相运行的透彻分析，预热过程电动泵电机长时间缺相运行，导致其电机绕组过热，进而电机烧坏、热继电器动作，引起加热器未达到预设温度而停止工作，造成机组无法预热的现象出现。将电动泵更换后，对机组预热、启动、带载性能进行试验，试验结果均满足要求，机组无法预热问题完成故障处理与验证。