柴油發電機組無法預熱問題分析及故障處理

陸 巖

（中車大連機車車輛有限公司，遼寧 沈陽 110000）

1 低溫環境對柴油發電機組起動的影響

1.1 混合氣體著火點下降

在低溫環境冷起動的過程中，由于外界環境和發動機機體溫度低，導致進入缸體內的霧化柴油和空氣溫度低，其形成的混合氣體的著火點下降，致使低溫起動性能下降。

1.2 燃料泄漏量增加

在低溫環境下，柴油機的啟動速度低于正常校準速度，活塞環和氣缸壁之間的密封油膜尚未形成，降低了柴油機活塞環的節流效果，霧化柴油和空氣在差壓下進入活塞和缸套之間的間隙體積，通過活塞環縫泄漏進入曲軸箱。

1.3 起動力矩増大

在低溫環境下，潤滑劑粘度大，流動性差，油泵沒有及時向每個運動零件表面注入潤滑油，曲軸的轉動阻力提高，使發動機起動更加困難。

1.4 蓄電池性能下降

鉛酸電池的放電性能主要受電解質的影響。在低溫環境下，電解液粘度增加，滲透性下降，內部電阻增加，電池的容量和終端電壓都降低，最終引擎啟動速度降低，達不到最低啟動速度，柴油引擎無法啟動。

2 柴油發電機組無法預熱問題及故障處理

2.1 故障現象

運行人員在下午14 時30 分，開始對機組進行預熱，冷卻水初始溫度18.2℃，16 時30 分和18 時30 分兩次巡檢均發現冷卻水水溫在逐漸上升，水溫分別是25.3℃和37.7℃，直到晚上20 時20 分，巡檢時發現冷卻水水溫降到預熱前狀態，水溫20.3℃，加熱器停止工作，用手觸摸機組和加熱器表面，無明顯灼熱感，打開控制箱發現熱繼電器RJ 動作，熱繼電器設置的保護定值為1A。運行人員對預熱系統進行隔離，并報專業班組進行維修。

2.2 原因分析

柴油機使用的水套加熱器為SRS2 型發動機水套加熱器，是安裝在發動機體外的一個小型不銹鋼容器，容器有進、出水口，可供管路連接到發動機水套的上部和水箱的下部，形成新的循環水路。容器內裝有電熱裝置和自動測溫、調溫裝置，用于對容器內的水進行加熱。通電后，當水溫達到45℃時電路自動斷開，低于25℃時自動接通電源進行加熱。對柴油機2 只水套加熱器進行檢查，控制屏上水套加熱器投用中，發現1 只水套加熱器故障，1 只溫度較低，柴油機本體溫度接近環境溫度。對故障的水套加熱器進行更換，檢查以往的維修記錄，這一位置水套加熱器已經多次發生故障。對柴油機冷卻水回路進行檢查，發現柴油機本體溫度與環境溫度相同，僅水套加熱器連接管路溫度約40℃，判斷為水套加熱自然循環回路中斷。檢查冷卻水箱，目視未能看見水位。

對機組進行預熱，檢查電動泵三相運行電流均正常，加熱器工作正常，運行半小時后，加熱器突然停止工作，觀察冷卻水溫與初始溫度比較，無明顯變化。僅僅加熱器附件管路，溫度變化明顯。檢查電動泵繞組直阻正常，無損壞，為了驗證加熱器控制箱內元器件，尤其是溫控開關是否損壞，待加熱器冷卻后（約半小時），將溫控開關2KT 調節至20℃，重新投入加熱器，運行正常。經分析發現，冷卻液重新裝入機組后，電動泵內部會形成氣阻，盡管泵在運行，但流量很小，加熱器中的熱量無法被冷卻水及時帶走，很快達到溫控開關2KT 設定值，將加熱器切除，機組內部冷卻水大部分未被加熱。

2.3 故障處理

將電源線拆除，拆解電機，發現電機無維修的價值，遂更換新購同型號規格電動冷卻水泵一臺，回裝入系統管路中。為了更好對電動泵過流進行有效保護，將控制箱內原有熱繼電器更換為同品牌、保護定值為0.63A 的熱繼電器，按照電動冷卻水泵額定運行電流的1.1 倍配置熱繼電器。

機械人員重新將冷卻液通過膨脹水箱裝入機組中，檢查管路密封性良好，無泄漏。預熱前檢查測量電動泵對地絕緣電阻（三相繞組對地均大于0.5MΩ） 和繞組直阻值（U 相：132Ω，V 相：134Ω，W 相：132Ω），絕緣良好，繞組直阻不平衡度為1.5%，滿足使用要求。開始對機組進行預熱，檢查電動泵三相運行電流均正常，加熱器工作正常，運行半小時后，加熱器突然停止工作，觀察冷卻水溫與初始溫度比較，無明顯變化。僅僅加熱器附件管路，溫度變化明顯。檢查電動泵繞組直阻正常，無損壞，為了驗證加熱器控制箱內元器件，尤其是溫控開關是否損壞，待加熱器冷卻后（約半小時），將溫控開關2KT 調節至20℃，重新投入加熱器，運行正常。

3 結語

通過對柴發機組冷卻水預熱工藝、加熱器控制原理、電動泵缺相運行的透徹分析，預熱過程電動泵電機長時間缺相運行，導致其電機繞組過熱，進而電機燒壞、熱繼電器動作，引起加熱器未達到預設溫度而停止工作，造成機組無法預熱的現象出現。將電動泵更換后，對機組預熱、啟動、帶載性能進行試驗，試驗結果均滿足要求，機組無法預熱問題完成故障處理與驗證。