柴油发电机组预热系统故障问题分析及处理措施

吴雄风

合肥康尔信电力系统有限公司，中国·安徽 合肥 230000

1 引言

在柴油发电机预热系统中，电机组的环境温度，与系统启动性能有密切的关系。特别是核电机组的要求较高，要求电机组在任何状态下，都可正常启动，在短时间范围内使电机组加载到全负荷。通常情况下，柴油发电机的机油、冷却水温度等，都有明确的规定，为使柴油发电机能够始终处于备用状态，设置预热装置配套设备，确保柴油机冷却系统在自动加温方面的要求，保持恒温状态。依据柴油发电机组预热系统设计文件的要求，机组启动前的冷却水和润滑油温度，分别要超过55℃和40℃。而在实验期间，并未能够有效满足设计要求。从此种角度来看，本次研究有现实价值。

2 柴油发电机组预热系统的预热工艺

论文在研究中，以合肥康尔信电力系统有限公司的电力系统为例，对其系统预热装置进行分析。在预热系统设备中，设备组成有多种，具体表现为：其一，高温水预热泵；其二，换热器；其三，滑油预热泵；其四，控制柜；其五，电加热器；其六，冷却水管路；其七，滑油管道。在柴油发电机组预热系统预热期间，高温水需要经过高温水电加热器加热的方式，以换热器作为中介，增加热润滑油，在机组中统一加入高温水、润滑油，对机组起到预热的作用，使机组始终处于预热的状态中。在使用电加热器时，要根据实际情况科学设定功率，将功率设定为24kW，严格依据设计要求，对电机热器的加热控制进行选择，以自动运行模式为主。在水温不超过55℃的情况下，加热器将会自动启动工作[1]。若水温加热至65℃时，就要停止加热行为，使水温始终恒定超过55℃。

3 柴油发电机组预热系统故障及处理措施

3.1 柴油发电机组预热系统故障

柴油发电机组预热系统中，可能会在内部因素和外部因素等多种因素影响下，产生系统故障问题，影响发电机组预热系统的有序运行。具体来说，柴油发电机组预热系统过程中，可能会出现的故障问题是熔断器及其上端烧毁，对系统高温水和润滑油的温度巡检记录进行查看，发现冷却水的温度始终保持恒定，恒定温度最低为40℃，温度最高为44℃，此温度并不能够达到设计要求。现场预热期间，两台机组同时出现烧糊现象，导线与断路器连接位置有烧熔、断路器熔断现象。机组1的导线与断路器有烧糊现象，熔断器烧断。

在额定值下，电加热器正常运行过程中，每相绕组电力局，至少是电加热器额定电流的一倍[2]。在A相断开时，A相与C相绕组串联之后，方可与B相绕组并联，于B相和C相电源中运行。若额定负载不发生变化，B相绕组的相电流最大，是正常运行时的两倍。选择科学的熔断器座，在对熔断器座进行选择时，以RT28-36为主，熔断器芯额定电流，设为50A，电加热器额定的功率，设为24kW，运行时会测出运行电流，为32A左右。缺项时，运行B相电流，约61A，与熔断器设定电流相比更高。为此，通过分析能够明确，电加热器缺项运行可能是熔断器烧毁的主要原因。现场更换出现断路器、熔断器和导线后，重新投入电加热器使用。在巡检期间，发现断路器与导线的温度有一场，平均温度达到52℃，熔断器、导线的接口部位温度，最高时达到90℃左右。深入分析发现，断路器连接处烧糊，主要是导线温度过高。导线与断路器连接处，在高温熔化的影响下，导致导线、断路器断开，只是电加热器缺项运行。不过，在将断路器、熔断器和导线更换后，现场温度过高现象并未得到有效解决[3]。长期运行后，熔断器、断路器的平均温度，最低温度为55℃，最高温度为60℃。从柴油发电机组预热系统控制柜原理分析，能够明确的是电加热器工作方式，以间断工作为主，加热高温冷却水，将水温增加至65℃，电加热器将会停止工作。调查高温冷却水的温度，若水温不超过55℃，将自动启动加热，以现场巡视的方式，及时发现高温冷却水温度保持恒定状态，温度最低为40℃，温度最高 为45℃。

此后，预热温度始终没有能够达到最低的设定温度。从整个加热回路来看，预热系统中的高温水电加热器，在该系统中属于唯一热源，其功率是24kW，柴油发电机组和高温膨胀水箱，可作为系统中的主要两个热用户，通过测量的方式，以温差方式计算热好。机组的热耗中，高温水、润滑油预热的泵流量均是5m3/h，对高温冷却水和润滑油的进出机组温差进行测量，测量间隔为4h。

3.2 柴油发电机组预热系统故障处理

针对柴油发电机组预热系统中存在的故障问题，可提出如下两种方案：方案一，更换大功率电加热器。通过对电加热器的更换，使电加热器能够在一定程度上满足设计运行模式。方案二，加强与应急柴油发电机厂家的沟通。通过沟通，提高资源共享性，及时了解应急柴油发电机组针对润滑油温度的启动要求。通常情况下，润滑油的温度要超过40℃，若润滑油的温度满足要去，可适当降低冷却水温度。在此基础上，改变预热系统配电原理，实现对导线温升问题的解决。与柴油发电机组预热系统运行现场实际情况进行结合，电加热器的布置，与应急柴油发电机的位置不同，电加热器的体积偏大，拆卸、更换的难度较大，因而并不考虑对电加热器更换。通过分析损坏断路器红外温感的分析，可明确导线、熔断器连接位置，是温度最高的位置。温度由线、熔断器连接处传值。在电路中，熔断器能够起到过流保护的作用，可更换熔断器的型号，选择型号为IC65N-C50的断路器。更换后，损坏断路器红外温感有所降低。更换熔断器后，机组预热期间的电加热器将会持续运行。在柴油发电机组预热系统运行过程中，以巡检的方式及时了解断路器、导线连接位置的温度。测得的断路器和导线电路温度，最低为20℃，最高为25℃，该温度处于正常温度范围。以此，柴油发电机组预热问题的故障问题及处理，得到验证。

4 结语

现代社会发展进程中，柴油发电机组预热系统普遍存在故障问题。而出现的多种故障问题，会在一定程度上影响电力系统的有序运行。通过本次研究的分析，能够从比较全面的角度上掌握柴油发电机组的加热原理、冷却水预热工艺。预热过程电加热器的持续不间断运行，能够使熔断器、断路器的导线温度持续升高，而导线与熔断器、断路器连接处温度的一场升高，会致使导线与断路器连接位置烧熔，损坏熔断器。更换熔断器后，对柴油发电机组预热并巡检，巡检的结果可满足预热要求，实现了对柴油发电机组预热系统故障问题的有效处理。