燃氣發電機常見故障及原因分析

文/徐太貴

燃氣發電機常見的故障問題及解決措施——中緬油氣管道采用Wilson燃氣發電機作為沿線站場的供電來源，在燃氣發電機正常運行過程中，為了保證站場電力的不間斷供應，應重視對燃氣發電機的檢查并及時排查燃氣發電機的故障問題。本文結合中緬油氣管道沿線站場Wilson燃氣發電機的實際運營經驗，剖析Wilson燃氣發電機常見的故障問題，并提出一些防范措施。

中緬油氣管道緬甸段沿線站場共有22臺Wilson燃氣發電機組，其中部分站場地處偏僻的山區和島上，在這些區域并無外電的接入，所以Wilson燃氣發電機承載著站場的唯一電力供應。長輸油氣管道對電力系統要求嚴格，沿線站場均設置了燃氣發電機組和UPS電源作為站場的電力供應，UPS負責站場核心關鍵設備的不間斷供電需求。中緬油氣管道沿線站場采用的燃氣發電機組型號主要為Wilson PG345B3型和Wilson PG375B3型等。Wilson燃氣發電機組由Perkins發動機，Leroy-Somer發電機和奇才智能控制系統組成，Wilson廠商負責成撬。

燃氣發電機的故障類型及原因分析

冷卻水溫度高

現象：站控值班人員發現燃氣發電機水溫偏高，相關人員隨即赴現場對發電機組進行檢查，風扇等冷卻系統正常，控制面板無報警。半小時之后，上位機出現該燃氣發電機冷卻水溫度高報警，進而造成停機。

造成此次冷卻水溫度高原因分析：該燃氣發電機正常運行時冷卻水溫度在89℃左右，當負載有較大幅度的提升時，冷卻水溫度隨即上升，超過臨界值導致報警停機。

其他原因分析：（1）冷卻水管路存在結垢現象，導致冷卻水散熱不佳；（2）冷卻風扇電機損壞，導致散熱不佳；（3）節溫器卡住或者其他原因導致未打開；（4）冷卻水管路或者接頭處漏水，冷卻水自然損耗液位降低導致冷卻水缺失；（5）冷卻水溫度傳感器故障，導致檢測結果失準。

功率轉換模塊故障

現象：現場燃氣發電機奇才控制屏顯示“逆功”故障報警停機。站控上位機發電機功率曲線在停機瞬間有一處異常跳變現象。

原因分析：相關人員查看現場接線柜，檢測功率轉換模塊，4 ～20 mA輸出存在問題。經過分析，可能沖擊電流導致功率轉換器故障。

電機控制故障

現象：奇才控制屏顯示“Motor Control Fault”故障報警信息。

原因分析：根據顯示屏提示的消息，打開燃氣發電機組電機控制柜，經過檢查陸續排除接線松動及其他部件的損壞情況，針對IMO TDMD-X延時繼電器進行檢測，發現延時繼電器ATR上電到指定時間后不能正常吸合，確認為延時繼電器故障。更換延時繼電器之后，燃氣發電機正常運行。

其他原因分析：冷卻風扇故障。由于冷卻風扇長時間運轉，軸承可能變形導致風扇不工作，此種情況同樣會引起電機控制故障報警。

啟機失敗

現象：燃氣發電機在啟動怠速轉動一陣子后自動停機。

原因分析：（1）蓄電池電壓不足以帶動燃氣發電機啟機；（2）燃氣發電機燃氣管線至燃燒室之間的管路富含燃氣，空氣不足，不足以點火燃燒；（3）點火系統故障，如點火線圈故障，火花塞受潮，火花塞端部孔隙堵塞；（4）啟動馬達故障；（5）氣源壓力不足；（6）熱備系統未投用，導致燃氣發電機本體溫度過低；（7）陰潮環境，應注意燃氣發電機的定期熱機。

爆震

現象：現場控制屏出現“Knocking”故障報警信息。

原因分析：（1）氣缸燃燒室內積碳過多，容易在積碳表面形成高溫著火點；（2）點火提前角過于提前，導致點火引燃混合燃氣的時間早于活塞到達上止點的時間，從而在活塞壓縮沖程中壓力急劇升高導致爆燃的發生。同時，爆燃產生的壓力作用于活塞，影響活塞的沖程，導致爆震現象；（3）冷卻水溫度過高導致發動機機體溫度高，散熱不良，產生高溫而發生爆震；（4）空燃比不正確等其他情況。

機組不能正常帶載

現象：機組在切機加載過程中不能同步并機，無法帶載運行。

原因分析：（1）燃氣發電機輸出空氣開關是否閉合狀態；（2）發電機出口斷路器系統GCB復位按鈕是否彈出，如果彈出，直接按壓，然后再進行同步并機加載。

低油壓報警

現象：站控上位機系統出現燃氣發電機低油壓報警，參照Wilson PG345B3型燃氣發電機正常運行時油壓基本處于4.5 MPa左右。

原因分析：（1）機油管路滲漏導致機油壓力降低；（2）機油泵密封損壞或者機械損壞，導致機油泄漏；（3）機油壓力探頭損壞，數據傳導出錯。機油壓力探頭安裝在燃氣發電機機油濾芯附近，在震動環境下易損壞，可以考慮將機油壓力探頭移出本體，架設在一個相對震動不大的地方，以延長探頭的使用壽命，減少故障發生。

防范措施

加強日常巡檢

每日定點巡檢，重點檢查機組的各項參數，上位機系統可設置報警值。重點檢查燃氣發電機的轉速、頻率、出口電壓、功率、機油壓力、冷卻水溫度以及蓄電池電壓等參數。現場查看燃氣發電機冷卻風扇的運轉情況，冷卻水管路和機油管路的滲漏情況，同時查看機油液位和冷卻水液位。現場辨聽燃氣發電機運行時有無異常聲響。手持測溫槍對冷卻風扇電機殼和氣缸進行溫度檢測。

維護保養

參考Wilson廠商提供的燃氣發電機維保手冊，結合現場實際運營經驗，制定并嚴格執行合規的維保規程。維保級別一般有首保，500 h維保，1 000 h維保，2 000 h維保，4 000 h維保，8 000 h維保以及中修和大修維保。不同的維保級別對應不同的項目檢查和部件更換。維保要做到全面，重點檢查氣門間隙，氣門凸出量調整，曲軸箱呼吸器清潔，火花塞檢查，正時傳感器清潔，延時繼電器和其他電氣元件的檢查，水路和油路的檢查等。同時，控制系統接線松緊度以及各傳感器探頭的檢查校準。

意外事件記錄分析

生產運營過程中難免會遇到燃氣發電機意外停機現象，對故障問題的精準判斷直接關系到生產經營活動的恢復快慢。在燃氣發電機組運行過程中，注重常見故障和其他故障的分類總結、歸類，制定一套事件應急處置卡，針對不同的故障類型編制不同的操作要求及部件更換。經過長期的意外停機事件積累，對于燃氣發電機的故障處理能力會有明顯的提升。

加強人員培訓考核

加強站場相關人員對燃氣發電機的掌握，逐步提高意外停機事件的應急響應機制和處理能力。通過崗位練兵和培訓考核，保證專業人員對燃氣發電機的熟悉掌握。同時，可以定期舉辦人員交流，分享彼此燃氣發電機運維經驗。

其他設備管理提升方面

針對站場燃氣發電機的實際情況，鼓勵相關人員提升設備管理能力。由于Wilson燃氣發電機的監測系統并不完善，可以增設各種傳感器探頭完善相關的監測功能，比如缸溫缸壓，廢氣溫度及燃燒點火時間等。同時，可以開發專用軟件用于監測燃氣發電機其他參數，比如維保參數，部件使用壽命參數等，可以合理有效地加強設備的管理水平，降低故障的發生。

結束語

綜上所述，導致Wilson燃氣發電機運行故障有多種原因，為了減少故障問題的發生，需要加強相關人員的培訓，嚴格執行巡檢要求和維護保養規程。同時，善于總結各類故障問題，加強故障診斷能力，保障燃氣發電機的安全平穩運行。