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为什么说柴油发电机组超温保护跳闸和节温阀有关系

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为什么说柴油发电机组超温保护跳闸和节温阀有关系

2020-06-04
柴油发电机组作为电厂事故保安电源的最后一道保障,各电厂均制定了相应的定期试验制度,试转时间一般为5—10分钟,而且一般也认为足已能够检验机组是否处于良好备用,然而我们知道,在电厂发生厂用电母线全停事故后,柴油发电机接带保安段负荷时间将远远超过5—10分钟。因此,防止厂用电母线全停时发生汽轮机烧瓦、大轴弯曲、氢气泄漏爆炸等重大事故的关键,不但取决于事故时柴油发电机能否启动并接带保安段负荷,而且取决于柴油发电机能否长时间可靠运行。以下通过对我们在工作中实际遇到的一起柴油发电机组接带保安段负荷19分钟后超温保护动作跳闸案例的分析,指出柴油发电机组传统定期试转中可能存在的一个隐患。
柴油发电机组跳闸,保安段失电。至此,机组失去全部厂用交流电源,全靠220V直流母线接带部分保安负荷。幸好当时及时判断出故障点不在厂用系统,快速恢复了6KVA、B段供电,否则柴油发电机组安全极其危险。经检查,柴油发电机组为“超温保护”动作,发动机本体温度达到100℃以上、水箱发生沸腾,其它部位正常。接带保安段期间,电压、频率输出稳定。故障原因查找,初步分析:从容量上看,11号机保安段事故负荷在250A左右,远远小于柴油发电机组1433A的额定电流。从柴油机组管理与维护上看,投产以来,除正常巡检与维护外,每月坚持对柴油机组进行一次的定期启动试验(每次时间1O分钟),从未发现机组有过任何严重异常。从理论设计与维护管理上看,柴油发电机组应该是非常可靠的。但实际情况却是,柴油机组接带保安段负荷只有19分钟就出现了跳闸。那究竟是什么原因导致柴油机组在接带保安段后跳闸呢?通过试转初步判断为节温阀故障:我们对柴油发电机组进行了详细的检查与维护。检查结果机组润滑油、燃油、蓄电池、水位、水泵、通风、测点、控制保护回路等系统均未发现异常。11:40—12:10,我们对柴油机组进行了空载启动试验。
试转情况:启动10分钟,机组运行未见异常、水温68℃,然而此后冷却水温度却不断上涨。运行3O分钟时,已达到98℃(接近跳闸温度定值103℃),且仍有上升趋势,立即手动停运。试转分析:仔细检查发现回水管路温度异常偏低,显然高温水没有顺利流回水箱冷却,判断为柴油机冷却水回路故障。节温发故障的特点是:内燃机内部的冷却水温度过高,而散热器内的水温低。这时可将节温从内燃机中取出(或更换),然后在起动发动机,若内燃机水温正常,可判定节温阀失效,若水箱管道部分堵塞,也会使内燃机水望上升过快。厂家进一步确定为柴油机冷却水回路节温阀故障。结论:事故情况下不能可靠作保安段备用。初步判为节温阀故障导致的冷却水回路未建立循环。更换节温阀后试转50分钟正常:12月27日,厂家解体后发现安装在机体内部的节温阀存在严重卡涩失灵现象。更换节温阀后,于15:20—16:10再次进行了约5O分钟的连续试转。
试转情况:启动后第15分钟水温80℃时节温阀正常打开,之后继续运行35分钟水温一直稳定在82℃左右,发电机输出电能正常。结论:更换节温阀后故障消除,能可靠作保安段备用。同时解体节温阀发现阀体有粘连卡涩现象,进一步验证了节温阀故障。故障确认:节温阀故障、未及时开启建立水循环,是事故情况下柴油机组超温保护动作跳闸的原因。
尽管柴油机组每月都按制度进行一次的定期试验工作,且从未发现有过任何严重异常。但在现场事故紧急情况下确实出现了跳闸。事后我们已经检查到是节温阀出现了卡涩故障,那么为什么每次的定期试转都没有发现这个隐患呢?据了解,目前很多厂柴油机组定期试转时间大多为10分钟,以往一般也认为10分钟足已能够检验柴油机组是否处于良好备用(即:能够正常启动、正常运转以及输出合格电能)。同时也因柴油发电机组带负荷试验一般只能在机组检修期间才安排进行,故只能靠定期工作检验其良好性。从本文“冷却水回路及节温阀”简介中我们知道,节温阀在柴油机组运行后当冷却水温度达到75℃一85℃之间才会自动打开。从更换节温阀后50分钟试转水温对照上进而我们会发现,柴油机组节温阀打开的时间是大约为启动后的12—15分钟。柴油机组1O分钟定期试转水温对照:每次试转10分钟,水温一般只涨到70℃、且还在上涨过程中,显然不到节温阀打开温度。这样,即使在一年甚至更长时间里一直严格坚持进行定期试转,节温阀也永远不会打开过:浸泡在防冻液中的节温阀处于长期不活动状态,也很容易出现腐蚀、卡涩等故障。这就是说:每次启动10分钟是不可能发现节温阀故的。

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