柴油发电机组常见故障及日常维护

朴昌浩

(辽宁省大伙房水库管理局，辽宁抚顺 113007)

随着城市化进程的加快，电量需求也在日益增加。为了确保重点部位部件供电稳定，都需要安装备用电源。例如:水库泄洪装置、爆破施工现场、矿山等。而柴油发电机组以其热效率高、占据空间小、启动迅速、控制灵活等特点，被大多数企业和个人所选用。然而在我们关注效益的同时，对于发电机组的维修和保养等问题也不容忽视。因为只有安全稳定地运行，才能够保障最大的收益。下面简单介绍一些工作中所接触到的柴油发电机常见故障和保养过程中容易忽视的问题。常见的故障一般有以下几种:

1 发电机组无法正常启动

日常工作中，发电机组偶尔会无法启动，而导致这一现象的常见原因是:

1.1 启动电瓶容量不足

铅酸蓄电池是目前较为常见的液态蓄电池。导致铅酸蓄电池容量不足的原因主要有3种:极板硫化、活性物脱落和自行放电。极板硫化是指硫酸铅在极板上形成白色粗晶粒的现象。通过铅酸蓄电池的化学反应:

负极材料:Pb 正极材料:PbSO4电解质溶液:H2SO4

放电过程 负极:Pb－2e－ +SO42－ =PbSO4

正极:PbO2+2e－ +SO42－ +4H+=PbSO4+2H2O

总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

充电过程 阴极:PbSO4+2e－ =Pb+SO42－

阳极:PbSO4－2e－ +2H2O=PbO2+4H+ +SO42－

总反应:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO－4

我们观察到放电时极板上会生成硫酸铅晶粒，不过正常放电时所产生的PbSO4晶粒较小导电性能相对较好，充电过程中能够还原成二氧化铅和铅，但蓄电池长期充电不足或放电后不及时充电就会使硫酸铅从电解液中析出并再次结晶成更大晶粒的PbSO4附着在极板表面。为避免硫化每个月应至少为蓄电池彻底充电一次;对于放完电的蓄电池，应在24 h内及时充电。活性物脱落主要是正极板上的活性物质脱落，它是蓄电池过早损坏的主要原因。活性物质脱落的原因有:充电电流过大，过充电时间过长，低温大电流放电等。过充电会电解水，产生大量氢气和氧气，当氢氧从负正极板孔隙向外冲出时，会导致活性物质二氧化铅脱落。所以，在实际充电过程中，当蓄电池基本充足电时，应将充电电流减少1/2。

1.2 电瓶与连接电缆线接触不良

为蓄电池添加电解液时部分溶液也许会飞溅到接线柱上，或者由于电解液补充过多而溢出蓄电池表面腐蚀接线柱，另外，充电时间过长也会令电解液沸腾溢出而腐蚀接线柱。无论何种原因，接线柱都会因受到腐蚀而氧化，从而增大了接触电阻使电缆接触不良，致使机组不能正常启动。这种情况下，可用细砂纸打磨接线柱与电缆接头的氧化部分，也可用稀释的酸溶液清洗(清洗后要用干布擦拭干净，避免再次氧化)然后重新紧固即可。为了避免接线部分氧化，也可以在接线部分适当涂抹少量锂基脂(黄甘油)。

1.3 启动继电器工作异常

在确认24 V电源良好并已接入起动回路的情况下，检查起动操作时继电器有否吸合动作。如果没动作可检查起动继电器线圈两端电压是否＞20 V的工作电压，如正常而继电器不动作则判断继电器损坏，应立即予以更换;如果继电器线圈两端电压不正常而表盘24 V电压显示正常时，则可判断电锁及连接线之间有接触不良现象。

1.4 启动电动机不工作或启动异常

维修发电动机时可通过看、听、闻、摸4种方法来及时预防和排除故障。当接通电源发觉启动电动机不动作时，首先应看接线是否牢固。由于发电机运行时会伴随震动，容易使接线松动接触不良，致使发电机不能正常启动。而且在启动或运行过程中，如发现电动机内接触点和连接处有变色、烧痕和烟迹等，则说明可能有局部过热、导体连接处接触不良或绕组烧毁等情况发生。通过闻电动机的气味也能判断及预防故障。若发现有特殊的油漆味，说明电动机内部温度过高;若发现有很重的糊味或焦臭味，则可能是绝缘层被击穿或绕组已烧毁。另外，摸电动机一些部位的温度也可判断故障原因。为确保安全，应用手背去碰触电动机外壳、轴承周围部分，若发现温度异常，其原因可能是:通风不良，过载，轴承损坏或缺油等。虽然启动电动机发生故障的机率很小，但一些违规操作仍然会造成启动电动机的严重事故，例如:机组启动后仍持续按住启动按钮，或是频繁开关发电机组等。

1.5 供油系统发生故障

这种类型的故障比较常见的是供油系统中有空气或冬季使用的柴油标号不符，造成柴油析蜡，堵塞滤清器及油管。当清洗或更换燃油过滤器滤芯时，因处理不当会导致空气进入。空气随燃油进入管道，使管道内的燃油密度降低，不足以达到110～120 MPa的高压使喷油嘴打开形成燃油雾，致使发动机无法正常启动。此时需进行排气处理(MTU柴油机用手泵压排油管路空气，康明斯柴油机拧开PT泵进油管排除油管路空气)。此外，喷油泵溢流阀弹簧折断或被异物垫起、喷油嘴堵塞等也会使柴油机不能启动，因此需要定期检查清理，保证油路畅通。

2 发电机组输出功率不足

日常工作中，发电机组输出功率不足也是比较常见的故障。引起这方面故障的原因一般有以下几方面:

1)相对于额定功率，机组已超载。操作人员应当注意观察控制柜上的仪表数值，如果负载电流、电压持续超出额定值时，证明机组处于过载状态，此时应当尽快切断不必要的负荷。发电机组长期过载运行，不仅会降低机组本身的使用寿命，甚至超载时间过长还会使机组温度超标而酿成事故。

2)燃油温度过高。发动机的功率和扭矩输出是否达到一定值，燃油温度是关键的因素。一般设置发动机燃油温度≤70℃，＞70℃会导致在膨胀的容积内每单位体积的热容量明显减少，使输出功率降低，并失去足够的润滑性，这对靠燃油润滑的燃油系统部件也是有影响的。

3)排气管阻塞(背压过高)。背压过高会导致进气管真空度降低，造成新鲜混合气不能顺利进入，影响气缸充气量，同时由于废气稀释的愿因使混合气相对稀薄，造成燃油效率下降。应检查是否由于排气管内积炭太多而造成排气阻力增加。一般排气背压≤3.3 kPa，平时应根据使用频率定期清洁排气管内的积炭。

4)除以上3点，例如:进气量不足、机房温度过高、喷油泵或调速系统故障等同样会造成机组输出功率不足。

3 发电机组的日常管理

以上介绍了一些发电机组的常见故障和处理方法，接下来再谈谈发电机组的日常管理。柴油发电机作为一种独立的发电设备，主要应用于市电中断时的应急电源。实际上，机组大部分时间都处于待机备用状态，实际投入使用的机会并不多。那么如何做到在使用频率较低的情况下，应急时又能够及时可靠地运行呢?可采取以下管理方法:

1)运行环境清洁及通风良好是保证无事故运行的首要条件。因此在柴油机室内严禁堆放杂物，禁止在机房内吸烟。此外机房内的消防设施要定期经常检查，确保无隐患运行。

2)工作人员必须熟悉发电机的基本性能及操作，了解部件的功能及用途。具备在机组发生故障时能及时、准确地判断故障部位，并提出解决方案的能力。

3)不定期检查柴油储备情况，以及冷却剂、机油的液位和黏度、清洁度是否正常。保证发电机能在市电中断的情况下及时投入运行，避免不必要的时间延误。

4)每月进行1～2次空载试验，最高空载转速运行时间≤5～10 min。对于增压式柴机组，由于空载增压压力低，容易导致增压器油封的密封效果下降，机油积聚到一定程度，就会从增压器的结合面处渗漏。

5)发电机投入运行后，操作人员应轮流不定时地检查机组(包括各仪表指示，水温，油温等)有无异常情况。如发现异常，及时排查，判断故障是否会影响机组正常运行，影响严重的必须马上停机检修，并做好相关记录。

6)入冬之前应及时换用防冻油料和冷却液(一般由50%乙二醇和50%净水组成的防冻剂)，避免造成内部结冰而使管线或阀门破裂。

7)“4孔”开。主要指油箱盖通气孔、曲轴箱换气孔、输油泵泄油孔、水泵泄水孔，在检查和检修的时候应密切注意，要随时保持畅通。

当今科技日新月异，电力供应系统也在日趋稳定，备用电源所担当的角色正被逐渐淡化。虽然如此，我们也不能忽视对柴油机组等备用电源设备的关注，毕竟在当前阶段备用电源在生产和生活中还发挥着极其重要的作用。因而只有对发电机组的常见故障有所了解才能使我们在日常检修和操作中更加快捷地排除故障。日常维护的重要性是不言而喻的，维护到位才能降低故障发生的频率，保障设备正常运行，从而尽可能地避免灾害事故发生。

［1］苏石川，元广杰，杨宗明.现代柴油发电机组的应用与管理［M］.北京:化学工业出版社，2005.

［2］赵新房，骆长泉.柴油发电机组使用保养与故障排除［M］.北京:中国电力出版社，2009.

［3］周龙保.内燃机学［M］.北京:机械工业出版社，2005.