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柴油發電機系統的使用和維護

發布人:中嘉和信 發布時間:2023.03.22 來源:通信電源技術

眾所知周,柴油發電機系統作為數據中心的后備電源,是保證數據中心供電可靠性的最后一道防線。為了保證柴油發電機系統在市電失電后能夠第一時間安全可靠的接管下游負載,專業運維人員會定期對發電機系統進行健康檢查以及實際的帶負載演練。

一、常用功率和備用功率

在介紹柴油發電機系統健康檢查之前,我們先介紹兩個概念常用功率和備用功率。柴油發電機組在國內是用主用功率即常用功率來標稱的,通常柴油發電機組能夠在24小時之內連續使用的最大功率我們稱之為常用功率,而在某一時段內,標準是每12個小時之內有1個小時可在常用功率的基礎上超載10%,此時機組功率就是我們平時所說的最大功率,即備用功率。也就是說,如果您購買的是主用400kW的機組,那么您12個小時之內有1個小時可以運行到440kW,如果您購買的是備用400kW的機組,假如您不超載平時都開在400kW,其實該機組一直都開在超載狀態(因為該機組實際額定功率只有360kW),這對機組是非常不利的,將會縮短機組的壽命和造成故障率增高。所以,柴油發電機組最佳功率的選擇是在用戶的總負荷基礎上加10%功率儲備,這樣既經濟又實用。

二、機組空載運行的危害

另外,柴油發電機系統在定期健康檢查時不允許長時間空載運行,機組的空載運行本身也會產生以下危害:

1.長時間空載運行會使柴油機噴油嘴噴出的柴油不能完全燃燒導致積碳,造成氣門、活塞環漏氣;

2. 活塞—汽缸套密封不好,機油上竄,進入燃燒室燃燒,排氣冒藍煙;

3. 對于增壓式柴油機,由于低載、空載,增壓壓力低,容易導致增壓器油封(非接觸式)的密封效果下降,機油竄入增壓室,隨同進氣進入汽缸;

4. 上竄至汽缸的一部分機油參與燃燒,一部分機油不能完全燃燒,在氣門、進氣道、活塞頂、活塞環等處形成積炭,還有一部分則隨排氣排出,這樣,汽缸套排氣道內就會逐步積聚機油,也會形成積炭;

5. 增壓器的增壓室內機油積聚到一定程度,就會從增壓器的結合面處滲漏出;

6. 長期超負荷運行,將會更嚴重的導致運動部件磨損加劇,發動機燃燒環境惡化等導致大修期提前的后果。

注意事項

1. 嚴禁帶負荷停機

每次停機前,必須先逐步切斷負荷,然后關閉發電機組輸出空氣開關,最后將柴油機減速到怠速狀態運轉3-5分鐘左右再停機。

2、應急柴油發電機組的維護

作為應急電源的柴油發電機組,其日常的巡視和定期的維護保養是非常重要的。

1)每周檢查機油油位、燃油箱油位及水箱水位,發現不足,及時處理。

2)每周檢查蓄電池是否處于充電狀態(浮充或均充),蓄電池液位是否正常(液位低時要及時添加蒸餾水),通過蓄電池充電器或發電機操作面板檢查蓄電池電壓是否正常。蓄電池組一般在使用23年后就直接更換。

3)定期檢查應急柴油發電機組是否有漏油、漏水等現象,并使應急柴油發電機組表面保持清潔。

4)冬季經常觸摸機身,以判定冷卻水加熱器處于正常工作狀態。

5)應急柴油發電機待機時必須置于自動狀態,狀態不正確將直接影響機組的備用功能。

6)每月必須進行1次應急柴油發電機手動啟動試驗,并投入試驗負載運行15min左右,單獨試驗應急柴油發電機的可用性;每2個月進行1次模擬電網失電,驗證應急柴油發動機自動啟動功能,以保證應急柴油發電機組作為后備系統的可用性。

7)委托專業的柴油發電機保養公司定期更換“三清三濾”、機油和防凍液。

柴油發電機

應急預案管理制度的建立

應急柴油發電機是在正常供電電源失去后能自啟動并為重要負荷供電的設備。如果在緊急情況下,應急柴油發電機不能自啟動或啟動失敗,那么就需要采取人工干預,盡快排除故障,手動啟動發電機并把電能及時送出。鑒于此,就必須預先做好應急預案,以便在后備系統出現突發故障時能及時處理。應急預案管理是對重要系統應急管理的一項重要舉措,也是提高發電機系統可靠性的有力保障。

應急柴油發電機組常見故障的處理

應急柴油發電機組在啟動或運轉過程中有時會出現故障,故障原因多樣,下面介紹幾種最常見故障的處理。

1)啟動失敗。蓄電池缺水或損壞導致其容量下降,在應急柴油發電機啟動時不能提供足夠能量使應急柴油發電機正常啟動。在這種情況下,應急柴油發電機一般會自動啟動3次,均啟動失敗后停機,然后報警。處理方法是定期更換蓄電池組,以保證應急柴油發電機組的可靠性。

2)控制電源故障。應急柴油發電機發出的電能需通過QF2才能送到應急母線(如圖1所示),然而QF1QF2的自動切換需要操作電源來保障。該操作電源由1臺專用小UPS1kVA左右)供電,由于該UPS的可靠性較差,因此需及時對其進行維護保養。若在關鍵時刻該UPS無法發揮作用,則需盡快就近取用1路電源。

3ATS切換不成功。市電故障斷電后,QF1自動分閘,而應急柴油發電機自啟動成功后,QF2卻不能自動合閘,導致電能無法送出。該情況一般由控制回路或QF2自身故障引起。QF2是電動儲能并自動合閘的,緊急時,在保證安全的情況下,采用手動方式進行儲能和合閘,使發電機的電能順利送出[5]。

4)運行中突然停機。該情況一般由燃油缺少或冷卻水超溫引起。設備正常運行時要加強巡檢,注意觀察設備的運行數據,把握設備的運行情況,確保運行安全可靠。

5)環境溫度低。環境溫度過低時應急柴油發電機不易啟動,所以必要時可采用局部或整機預熱措施(如安裝冷卻水電加熱器)來保證機組處于正常的啟動溫度。

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