新聞主題	柴油發(fā)電機組冷熱態(tài)和負荷過(guò)載試驗

 

摘要：柴油發(fā)電機組性能測試對于確保設備可靠運行至關(guān)重要，尤其是在遇到斷電和緊急情況時(shí)，絕對無(wú)法容忍備用的發(fā)電機組無(wú)法為用電提供所需的全部電力。其中，負載測試相當于對柴油發(fā)電機進(jìn)行一次“試駕”，實(shí)際性試驗可以確認其是否具備工作的可靠性，同時(shí)還檢查其以最大容量和運行的能力。在負載測試期間，將對柴油發(fā)電機的關(guān)鍵部件和功能進(jìn)行測試，一旦達到滿(mǎn)負荷，測試它是否在正常的工作壓力和溫度下運行，這也是一種進(jìn)行維護保養的最佳方式，通過(guò)花時(shí)間和精力檢查柴油發(fā)電機狀態(tài)，確保您在最需要它們時(shí)不會(huì )遇到任何重大問(wèn)題。

 

一、試驗環(huán)境條件的規定

 

      柴油發(fā)電機房工作實(shí)景如圖1（高壓機組）、圖2（低壓機組）所示。

1、輸出額定功率的條件

（1）絕對大氣壓力：Pr∶100kpa

（2）環(huán)境濕度：Tr∶298K（25℃）

（3）空氣相對濕度：30%。

2、輸出規定功率（允許修正功率）的條件

（1）海拔高度不超過(guò)2000m。

（2）環(huán)境溫度上限值為40℃；下限值分別為-5℃、-25℃、-40℃；c）

（3）空氣相對濕度90%（25℃）；95（25℃）

（3）長(cháng)霉∶溫熱帶型有霉菌、凝露（對溫熱帶型），發(fā)電機組電氣零部件經(jīng)長(cháng)霉試驗后，表面長(cháng)霉等級應不超過(guò)GB/T2423.16規定的2級。

3、功率修正

（1）按額定工況的連續運行12h（其中包括過(guò)載10%運行1h），發(fā)電機組應無(wú)漏油、漏水、漏氣等不正?，F象。

（2）發(fā)電機組在常溫（不低于今為5℃）下，不用輔助措施經(jīng)3次再動(dòng)應能成功；對于規定環(huán)境溫度下限值為-40°C（或-25℃）的機組，應有低溫固動(dòng)措施，并應保證發(fā)電機組在-40℃（或-25℃）的情況下，20mln內磨動(dòng)正常。

（3）啟動(dòng)成功后發(fā)電機組在3min內應能帶規定負載正常工作，發(fā)電機組的空載電壓整定范圍不小于95~105%額定電壓。

 

圖1  高壓柴油發(fā)電機組試驗臺測試現場(chǎng).

圖2  低壓柴油發(fā)電機組測試現場(chǎng)

 

二、常用柴發(fā)機組試驗

 

1、測量發(fā)電機絕緣電阻和溫升

（1）試驗前測量

      試驗前用1000V兆歐表測量發(fā)電機的定子繞組、勵磁機定子繞組和發(fā)電機加熱器，冷態(tài)絕緣電阻大于1MΩ。

（2）負荷試驗后測量發(fā)電機溫升

      用溫度計測量繞組溫升應不大于80℃（F級絕緣），軸承溫度不大于90℃。過(guò)載試驗時(shí)，溫升不做考核，但不應有異常噪聲、振動(dòng)和有害的變形。

2、柴發(fā)機組的起動(dòng)試驗

      每臺柴油發(fā)電機組在冷態(tài)開(kāi)始連續起動(dòng)六次記錄壓降、最低起動(dòng)壓力及最大起動(dòng)次數。啟動(dòng)時(shí)間曲線(xiàn)如圖3所示，啟動(dòng)試驗接線(xiàn)如圖4所示。

（1）柴油發(fā)電機組緊急停車(chē)、遠程控制、手動(dòng)停車(chē)實(shí)效試驗。

（2）備用手動(dòng)停車(chē)裝置實(shí)效試驗

      在柴油機空載額定轉速下拉動(dòng)備用停車(chē)手柄，柴油機能立即停車(chē)。

（3）柴油機超速停車(chē)試驗

      柴油機空載工況下調節噴油量，逐漸升高轉速，當柴油機轉速達到1725r/min（額定轉速的115%），超速保護裝置應起作用。

（4）柴油機機油低壓保護試驗

      采用模擬方法試驗：機油壓力低于175KPa時(shí)，應有聲光報警，并自動(dòng)停車(chē)。

（5）冷卻水高溫保護試驗

      采用模擬方法試驗：當達到報警溫度值102℃時(shí)，報警裝置應發(fā)出報警訊號。當達到報警溫度值107℃時(shí)，報警裝置應發(fā)出報警訊號并自動(dòng)停車(chē)。

 

圖3  柴油發(fā)電機組啟動(dòng)時(shí)間曲線(xiàn)圖

圖4  柴油發(fā)電機起動(dòng)試驗電路接線(xiàn)圖

 

3、負荷試驗

（1）單機負荷試驗

      對多臺柴油發(fā)電機（若有的情況下）分別作單機負荷試驗，以水電阻和電抗器作為發(fā)電機的負荷，試驗柴油發(fā)電機組負荷與試驗時(shí)間按1表進(jìn)行。

（2）柴油機調速器試驗

      機組在額定轉速滿(mǎn)負荷運轉時(shí)，突然將負載全部卸去（突卸100%負載），檢查柴油機轉速的變化情況和穩定所需的時(shí)間，然后將50%的負荷加上并隨即再加上50%的負荷（突加從0→50%→100%負載），檢查柴油機轉速的變化情況和達到所需的時(shí)間，連續做三次并作記錄。其要求是瞬時(shí)間速率≯10%的額定轉速；穩定調速率≯5%的額定轉速；穩定時(shí)間≯5S。

（3）交流發(fā)電機的靜態(tài)調壓特性試驗

      在額定負荷、額定功率因素下，將電壓和頻率調至額定值，按發(fā)電機負荷變化100%→75%→50%→25%→0→25%→50%→75%→100%，測量各點(diǎn)負荷的電壓和頻率。發(fā)電機穩態(tài)電壓調整率應不超過(guò)額定電壓的+2.5%

（4）發(fā)電機組瞬態(tài)調壓特性試驗（突加突卸負荷試驗）

      發(fā)電機空載狀態(tài)下，轉速、電壓額定，COSΦ≤0.4（滯后）突加和突卸60%額定電流，瞬態(tài)電壓變化應不大于15%UN（90V）（突加）、20%UN（120V）（突卸），電壓恢復到與額定值相差3%UN（18V）范圍內所需時(shí)間應不大于1.5S。

（5）起動(dòng)最大電動(dòng)機的效用試驗

      在電站正常運行工況下，任選一臺主發(fā)電機，對空壓機進(jìn)行起動(dòng)試驗，此時(shí)應檢查運行中交流電動(dòng)機是否失步、停轉和電器自行脫扣現象，用儀表測量發(fā)電機電壓、電流變化情況。

（5）柴發(fā)機組并聯(lián)運行試驗

      在柴油發(fā)電機組長(cháng)期并聯(lián)運行試驗前，檢查并聯(lián)運行操作可靠性。試驗的總負荷及時(shí)間按下表1進(jìn)行。

表1    常載柴油發(fā)電機組負荷試驗時(shí)間和帶載比例

      多臺發(fā)電機并聯(lián)運行中，發(fā)電機在50%額定負載時(shí)，電壓和頻率調至額定狀態(tài)，并入待并發(fā)電機組，然后將各發(fā)電機負載調至其額定值的25%作為起并負載點(diǎn)，按順序75%→50%→25%→50%→75%→100%→75%改變負載進(jìn)行試驗，每種并聯(lián)每一負載點(diǎn)并聯(lián)運行時(shí)間為5～10min，對每臺機組的有功功率、電壓、功率因數、電流和頻率進(jìn)行各負載測量，各機組應能穩定運行，各發(fā)電機承擔的有功功率分配誤差不應超過(guò)發(fā)電機有功功率的±15%，無(wú)功功率的分配誤差不應超過(guò)發(fā)電機無(wú)功功率的±10%。本平臺需做85%、65%、50%、25%，各種機組運行狀態(tài)下，無(wú)功率分配試驗，各種試驗=功率因數應維持在約0.8左右。

      此外，可對多臺柴發(fā)機組負荷轉移試驗，輔助柴油機可實(shí)現與任何一臺主柴油機、任一數量柴油機的手動(dòng)/自動(dòng)并網(wǎng)。也可與任何一臺主柴油發(fā)電機組在額定功率的85%（535KW）之間均能過(guò)渡并車(chē)，轉移負荷，檢查發(fā)電機負載轉移的可靠性。

 

三、備用柴發(fā)機組試驗

 

      備用機組的額定轉速為1500r/min，輸出功率按出廠(chǎng)技術(shù)參數，設備本身的各種保護整定值應根據產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)明調整。在做該項試驗前，必須對機組及控制系統安裝和接線(xiàn)進(jìn)行驗收，報警及安全裝置校驗，同時(shí)對控制系統的絕緣電阻進(jìn)行檢測，確認均合格的條件下，方可進(jìn)行該項目的試驗。

1、起動(dòng)試驗

      蓄電池啟動(dòng)發(fā)電機組，自冷態(tài)開(kāi)始，連續啟動(dòng)次數應不小于3次，電啟動(dòng)3次失敗應報警。

2、自動(dòng)起動(dòng)試驗

      模擬主電站正常電源發(fā)生故障，檢驗備用機組自起動(dòng)功能動(dòng)作的可靠性及3次起動(dòng)失敗報警試驗，記錄備用機組從自起動(dòng)到合閘供電的時(shí)間，應滿(mǎn)足不超過(guò)45S的要求，以及主發(fā)電機組恢復運轉后的自動(dòng)分閘試驗。

3、柴油機超轉速、低油壓、高水溫報警試驗

（1）轉速到達113%（1695r/min）時(shí)，超速報警器應能自動(dòng)報警并停車(chē)。

（2）機油低壓和冷卻水高溫模擬試驗

      機油低壓低于300MPa，或冷卻水溫度高于100℃時(shí)，應有聲光報警。機油低壓低于200MPa，或冷卻水溫度高于105℃時(shí)，應自動(dòng)停車(chē)。

4、備用機組調速特性試驗

      機組在額定轉速滿(mǎn)負荷運轉時(shí)，突然將負載全部卸去（突卸100%負載），檢查柴油機轉速的變化情況和穩定所需的時(shí)間，然后將50%的負荷加上并隨即再加上50%的負荷（突加從0→50%→100%負載），檢查柴油機轉速的變化情況和達到所需的時(shí)間，連續做三次并作記錄。

5、發(fā)電機調壓特性試驗

（1）發(fā)電機的靜態(tài)特性試驗

      在額定負荷、額定功率因素下，將電壓和頻率調至額定值，按發(fā)電機負荷變化100%→75%→50%→25%→0→25%→50%→75%→100%，測量各點(diǎn)負荷的電壓和頻率，測試時(shí)間參考表2。發(fā)電機穩態(tài)電壓調整率應不超過(guò)額定電壓的3.5%

 表2    備用柴油發(fā)電機組負荷試驗時(shí)間和帶載比例

 

（2）發(fā)電機組動(dòng)態(tài)性試驗（突加突卸負荷試驗）

      發(fā)電機空載狀態(tài)下，轉速、電壓額定，COSφ≤0.4（滯后）突加和突卸60%額定電流，瞬態(tài)電壓變化應不大于15%UN（60V）（突加）、20%UN（80V）（突卸），電壓恢復到與額定值相差3%Un（12V）范圍內所需時(shí)間應不大于1.5S。

 

四、電氣系統測試

 

      電氣系統的試驗需在電氣供應商指導下，用戶(hù)配合做系統試驗。

1、測量絕緣電阻和溫升

（1）測量示例如圖5所示。將所有電源和用電設備的斷路器斷開(kāi)，除去測量和指示設備熔斷器的熔絲，將電壓線(xiàn)圈開(kāi)路，用500V兆歐表測量各相匯流排之間以及與機體之間的冷態(tài)絕緣電阻應不小于1MΩ。負荷試驗后，測量熱態(tài)絕緣電阻應不小于1MΩ。

（2）負荷試驗后，測量母排溫升，應不大于45℃。

2、控制器效用試驗

      檢查儀表和開(kāi)關(guān)的效能。

（1）檢查安裝在控制器上的對地絕緣監測、指示、報警裝置的工作可靠性。

（2）試驗整定備用發(fā)電機主開(kāi)關(guān)保護值，參考表3。

表1    柴發(fā)出口斷路器開(kāi)關(guān)保護值

 

3、起動(dòng)最大電動(dòng)機試驗

      備用電站在備用工況下，機組正常運行時(shí)，對消防總用泵（其中一臺）及泡沫消防泵分別進(jìn)行起動(dòng)試驗，此時(shí)應檢查交流電動(dòng)機是否失步、停轉和電器自行脫扣現象用儀表、測發(fā)電機電壓、電流變化情況。

4、其他電氣系統檢查

（1）檢查控制系統各相負荷的不平衡度，其值應在每相額定電流的15%以?xún)取?/span>

（2）檢查試驗控制系統匯流排失電時(shí)自動(dòng)接通臨時(shí)備用照明系統的功能。

（3）檢查備用發(fā)電機主開(kāi)關(guān)和其它聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)的連鎖性能。

5、逆功率保護試驗

      調整發(fā)電機逆功率保護裝置，整定值為發(fā)電機額定功率的10%（主發(fā)電機組逆功率為155kW，輔發(fā)電機組逆功率；63kW），延時(shí)<10S動(dòng)作。逆功率保護試驗電路如圖6所示。

4、自動(dòng)卸載試驗

      由自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)取樣模擬至負荷為變壓器額定電流的100%，延時(shí)10S發(fā)電機進(jìn)行1級自動(dòng)卸載，并發(fā)出報警。

 

圖5  發(fā)電機絕緣電阻和溫升測量

圖6  發(fā)電機逆變器保護試驗電路圖

 

總結：

       柴油發(fā)電機組的使用應按照國家和電力行業(yè)有關(guān)規程、規范和標準的要求，對發(fā)電機組定期進(jìn)行安全檢查、預防性試驗、啟機試驗和切換裝置的切換試驗，以確保其始終處于良好運行狀態(tài)，并有書(shū)面記錄；制訂柴油發(fā)電機運行操作、維護管理的規程制度和備用處置預案，并定期進(jìn)行備用演練。此外，為節約試驗時(shí)間和費用，在連續運行12小時(shí)試驗中（額定運行11小時(shí)，110%額定負載1小時(shí)）可同時(shí)進(jìn)行熱試驗和冷熱態(tài)電壓變化率兩項試驗。同時(shí)還可以加入熱態(tài)電壓調整范圍、熱態(tài)穩態(tài)電壓調整率和瞬態(tài)電壓調整率及恢復時(shí)間、控制屏儀表準確度檢查、振動(dòng)測量等眾多試驗項目?？得魉构驹谏衔闹芯筒裼桶l(fā)電機組相關(guān)試驗順序和試驗方法逐一進(jìn)行介紹。

 

 

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