单回路供电线路中济柴H16V190ZLT4-2 燃气发电机的故障诊断及处理分析

郭新伟

（国家管网西部管道新疆输油气分公司，新疆 哈密 839000）

引言

国家管网西部管道公司新疆输油气分公司西气东输三线个别站场因单回路供电，采用济柴H16V190ZLT4-2 燃气发电机作为备用电源，如图1所示，在使用过程中经常出现启动失败、带载停机等故障，严重影响站场的正常工作运行。现结合燃气发电机的日常维护经验，综合分析了燃气发电机启动失败的原因，并提出了相应的处理措施与方法。

图1 济柴H16V190ZLT4-2 燃气发电机启动系统示意图

1 故障现象及原因分析

1.1 常出现的故障现象

采用济柴H16V190ZLT4-2 燃气发电机作为备用电源，在使用过程中经常出现以下故障现象：

1）发电机启动后无法达到拖转转速，造成启机失败；

2）发电机在冬季启动时无法正常启机；

3）在发电机带载时出现超速报警停机；

4）发电机启动后出现排温差报警。

1.2 常见故障原因分析

首先是济柴H16V190ZLT4-2 燃气发电机启动后无法达到拖转转速，造成启机失败的现象，这种现象是由于每台发电机配有两台启动马达，在启机过程中如果一台马达故障或启动电压低等原因，均会造成机组转速达不到要求而启机失败。其次是济柴H16V190ZLT4-2 燃气发电机在冬季启动时无法正常启机的现象是因为在冬季气温较低的时侯，发电机润滑油机冷却液容易因为冬季的气候温度低而不能正常使用，针对此现象，在实际的生产过程中为发电机配置了加热器，但由于加热器的功率低，循环泵的排量较小，加之戈壁滩上的冬季气候气温很低，极容易造成润滑油因为黏度增大而导致燃气发电机的启机失败。然后是在济柴H16V190ZLT4-2 燃气发电机带载时出现超速报警而停机的现象[1-2]，分析其原因是因为燃气发电机在带载后，由于站内大负荷设备存在间歇启动的情况，存在负荷猛增和降低的情况，会对燃气发电机带来冲击，造成发电机带载不稳定。最后一个现象是济柴H16V190ZLT4-2 燃气发电机启动后经常出现排温差报警，究其原因是多方面的如：因为火花塞积碳不点火；由于点火线圈发生故障；发动机的缸体进气门及排气门的气门间隙问题；由于热电偶故障所导致。其中气门间隙问题最为常见。

2 故障现象解决措施建议及数据分析

2.1 故障现象解决措施

结合具体原因提出一些解决措施，见表1。

表1 常见故障现象处理措施及方法

2.2 气门间隙的数据分析及日常检修注意事项

针对济柴H16V190ZLT4-2 燃气发电机启动后出现的排温差报警故障，现对缸体进气门及排气门的气门间隙问题进行数据分析研究如下，如图2 所示。在对所有的气门沉陷数据进行统计后发现排气门的磨损沉陷量近乎于0 mm，而进气门的磨损沉陷主要集中在2～4 mm 之间，上进气门的平均磨损沉陷量在2.69 mm，下进气门的平均磨损沉陷量在2.43 mm，因此着重研究分析进气门磨损沉陷情况。

图2 进气门磨损沉陷量分布图

根据数据分析，在更换气缸盖后的第一次维修中进行气门凸度测量，并将该数据作为原始零点数据，在每次维修时进行气门凸度测量，以反映气门磨损和沉降情况。当在日常维护过程中发现首次测量时气缸吸气阀突出量大于2.3 mm 时，应单独更换气缸盖，以确定气缸盖的合理使用寿命[3-4]。

此外，日常维护中还应注意，济柴发电机使用24 V铅酸启动电池。使用万用表测量电池电压。通常，将电压保持在25～28 V 之间[5-6]。如果电压低，请使用充电器为电池充电。济柴天然气发电机在运行中，机体本身产生振动，使蓄电池与起动电机的连接线松动或脱落，应检查线路中的连接点是否牢固。使用万用表测量继电器线圈和触点。如果接触不好，及时调整或打磨接触点。如果线圈烧坏，更换启动继电器。启动电机本身发生故障的可能性较小，但不能排除。判断启动电机的动作，在启动发动机的瞬间用手背测试启动电机的外壳。如果启动电机不动，外壳冷，则电机不动。启动电机严重发热，有烧焦味，电机线圈已烧坏。修理电机需要很长时间，建议直接更换。电磁阀线圈的内阻为35 Ω，使用万用表测量电阻[7-8]。如果电阻过大或过小，说明电磁阀线圈损坏，需要更换。另外，电磁阀通过压力继电器与润滑油低、超速停车装置相连。当超速或润滑油压力过低时，能自动关闭电磁阀，实现发电机组的安全联锁。因此，判断电磁阀是否正常，除了自己检查外，还需要检查相关的安全联锁装置。

另外，根据发动机点火示意图，如图3 所示。检查火花塞，济柴燃气发生器采用德国MOTORTECH5kW电阻火花塞，标准间隙0.5 mm。随着运行时间的增加，火花塞间隙会增加。使用塞规检查火花塞之间的间隙。最大间隙不应超过0.89 mm，否则会引起火灾。同时检查火花塞积碳和绝缘。处理方法：如果火花塞间隙过大，调整到正常范围，如果有积碳，则去除。如果绝缘体损坏，请更换。检查低压电缆：检查电缆是否松动或脱落，如松动需拧紧。检查信号传感器：点火系统正时信号传感器和复位信号传感器，采用主动信号传感器，信号传感器与正时螺钉顶部间隙约0.75 mm，电动点火控制器，一个绿灯信号传感器，正常工作黄灯闪烁，如果灯不亮，说明间隙值太大，应重新调整[9-10]。

图3 点火系统接线示意图

3 结语

在天然气长输管道生产中济柴天然气发电机组的应用，虽然相对较少，但是其作为天然气分输站场生产中后备电源仍然特别重要。对发动机启动故障的原因进行分析，结合日常故障处理经验，针对相应的故障原因，提出有效的解决措施，从而尽可能地避免因在市电停电时故障造成停电事故，以保障场站的正常生产需求。