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新聞主題 |
測試柴油發電機組投運條件和實驗及安全措施 |
摘要：柴油發電機組實際負載測試需要的檢測包括出廠型式檢驗，竣工后的驗收檢測和投入運行檢測。一般而言，柴油發電機組帶載試驗是為了工程竣工后輸出額定功率及負載能力能否達到設計要求，否則按施工規范監理部門將對工程不予以驗收。此外，在康明斯維護保養要求中，為保證柴油發電機組的可靠性，需要定期進行柴油機可靠性驗證，以確保柴油發電機組各部件運行正常，確保供電系統后備電源的可靠性。特別是一些數據中心或半導體工廠，通常采用月度帶載試驗的方式驗證其可靠性。
一、柴發帶載試驗的目的和安全措施
1、負載測試的目的
在柴油發電機組使用過程中，需要考慮柴油發電機的預期功能。當主電源出現故障時，柴油發電機需要能夠立即啟動，以防止功能和數據可能出現的災難性損失。由于柴油發電機的性質可能不經常使用，因此必須保證發電機即使長時間閑置也能無故障啟動。這是特別重要的，如果發電機可能需要進行重負載定期。根據經驗，如果發電機未承受高于其額定功率負載30%，則應進行負載測試。
為了防止可能導致發電機功能緩慢或喪失的問題，負載測試是必要的。其中最常見的是積碳現象，這發生在柴油發電機是不經常運行或只有輕微負載，隨著時間的推移，煙塵和未燃燒燃料的沉積物可以開始收集在排氣系統，從而造成積碳現象。這可能會導致柴油發電機運行不當，甚至損壞發電機的內部工作。負載測試會燒掉這些燃料和煙塵沉積物，并降低積碳的風險。
為了最有效達到以上目的，柴油發電機組負載測試應該每年進行一次。定期負載測試，可以使柴油發電機使用壽命更長，并節省維護成本。
2、安全監督工作
每次發電機檢測指定專人擔任現場安全監督負責人，負責檢測現場安全監督工作，包括：
（1） 吊卸安全：確定電纜及假性負載組吊卸位置；督促非吊卸工作人員不得進入吊裝危險范圍。
（2）電纜：放纜（收纜）指揮，防止纜架失穩傷人；電纜接線檢查及絕緣測試；安裝、拆御電纜前驗電工作，防止觸電事故發生。單機負載試驗典型電纜連接案例如圖1所示。
（3）假性負載組：試驗前安全檢查及絕緣測試，箱式假性負載機案例如圖2所示。
（4）檢查給水、排水措施是否滿足試驗要求。
（5）落實安全警戒區域，非檢測人員不得進入。
（6）負荷試驗過程安全監控。
（7）檢測完畢，清點人數，確認人員無誤才可離場。
（8）發現不安全狀態或不安全行為，有權要求糾正。
3、注意事項
（1）假性負載組、試驗電纜的絕緣電阻≧0.5MΩ才可使用。
（2）安裝、拆御電纜前應做好驗電工作，防止觸電事故發生。
（3）密切觀察柴油發電機的噪聲是否正常及周圍環境的情況，防止發電機排煙通道因溫度過高、保溫不良而危及防火安全。
（4）檢測過程中如發生人員受傷、觸電等事故，現場安全監督負責人應迅速采取措施防止事故擴大。
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柴油發電機組單機負載測試示例 |
箱式假性負載機示例 |
二、 測試前應具備的條件
1、機務安裝全部結束
供油系統安裝結束，發電機裝入所需的潤滑油、冷卻液，消音、排氣裝置等均安裝完畢。以上設備經靜態檢查驗收符合啟動條件。
2、電氣安裝結束
啟動前柴油機房的照明、通風、通訊、土建設施應符合電氣設備運行要求。啟動用蓄電池充電結束，投入正常的浮充狀態。按設計要求檢查控制、測量、保護、信號及主回路，電纜校對應準確無誤，接線端子緊固，機械部分檢查良好，表計均應校驗合格。對輸出開關柜中的斷路器過流整定為100%。假性負載箱接線正確可靠并校驗合格。
3、防護措施安裝完畢
有關的警告、標牌懸掛完畢，消防設備完善。
4、 調試工具和設備準備齊全
（1）數字萬用表、數字交流鉗型表、相序表、聲壓計、紅外點溫計、常用工具及配套專用工具，如表1所列。
（2）與設備同等功率的假性負載箱及試驗導線若干。
表1 柴油發電機組負載測試工具清單
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序號
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工具、儀表名稱
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型號
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1
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存儲示波器
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DS－8608A
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2
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電力諧波分析儀
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Fluke43B
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3
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兆歐表
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Fluke1520
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4
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溫濕度表
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VAISALA
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三、系統模擬試驗
進行供電系統模擬試驗時，首先，進行假負載測試前，必須確保柴油發電機組已經安裝完畢，并且已經經過了各項檢查和調整，以確保其正常運行，然后才可以進行假負載測試。
1、 柴油機控制保護功能檢查
對以下列出各項功能進行模擬檢查。可通過內設值的調整和外部探頭的模擬來試驗，如表2所列。此外，聲光信號檢查按試燈按鈕，光字牌燈光全亮并閃光，。各個保護功能出現時應伴隨聲光告警。
表2 柴油發電機組保護功能檢查項目與內容
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序號
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檢查項目
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內容
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1
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三次自啟動失敗信號
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發電機三次啟動失敗報警的試驗需要對機器的燃油供應、電氣系統和機器本身進行全面的檢查和測試，以確定故障原因并進行維修。
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2
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過、欠電壓保護
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使用萬用表進行電阻測量是檢查過欠壓保護器好壞的一種簡單方法。首先，將過欠壓保護器從電路中拆下來，然后將萬用表設為電阻測量模式，并將測試引線分別連接到過欠壓保護器的兩個端口上。如果電阻的值非常大或者無窮大，則表明過欠壓保護器已經失效。
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3
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短路保護
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校驗發電機的保護裝置。短路試驗可以模擬發電機在短路故障下的運行情況，檢驗保護裝置的動作準確性和可靠性。
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4
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過載保護
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發電機過載保護主要針對過載電流進行檢測。因此對于發電機進行電流測量可以有效地判斷發電機是否過載。具體測量方法是通過在發電機輸出端安裝合適的電流變壓器或電流傳感器,在發電機運行時測量電流,并將電流與發電機的容量進行比較,以確定是否存在過載情況。
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5
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欠頻信號
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電子速度控制器是柴油發電機控制頻率的關鍵元素。如果該元件出現故障，可能會導致頻率不穩定，最終導致欠頻報警。
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6
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高水溫信號
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高水溫現象原因包括水泵失去泵水作用；冷卻系統中水量不足；風扇皮帶打滑、斷脫，或是風扇中的葉片被碰扭曲；氣缸與活塞配合間隙過小；節溫器失靈。供油時間過晚。
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7
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低油壓信號
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低油壓現象包括檢查機油的質量和數量；觀察機油壓力傳感器和機油壓力表是否正常。如果還不能診斷，應做油壓和泄漏的試驗。
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8
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超速信號
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柴油機超速的根本原因是柴油機失去或改變了其調速特性。噴油泵和調速器的故障，如相關零件卡滯或松動，會使其燃油過量，失去正常的調速特性；但是，額外的柴油或機油進入燃燒室會改變柴油機的調速特性。
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9
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緊急停機信號
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當發電機組發生下列情況之一時，必須緊急停機。此時應先切斷負栽，并立即將燃油箱開關手柄轉到切斷油路的位置上，使柴油機立即停機； 發電機組表值下降到規定值時，用采取緊急措施：
（1）冷卻水溫度超過99℃；
（2）發電機組發生急劇的敲擊聲，或者有零件損壞；
（3）氣缸、活塞、調速器等運動部件卡死；
（4）發電機電壓超過表上最大讀數時；
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2、假性負載試驗步驟
帶載試驗使用應急電源系統中的假性負載替代真實負載，驗證柴油發電機在額定功率情況下的工作狀況。以多臺并聯系統為例，接線圖如圖3所示。在試驗中，將應急母線輸出開關斷開，在并機柜上依次發出啟動指令以驗證各柴油發電機組工作的可靠性、配電系統工作的可靠性及實際性能。典型并機后負載測試案例如圖4所示。
（1）連接假性負載。
將假性負載設備連接到發電機組的輸出端，確保連接正確，以免出現意外情況。一般情況下，假性負載設備是由多個電阻器組成的，這些電阻器能夠模擬真實負載的電阻值，進而測試出發電機組的實際性能。
（2）啟動發電機組。
在正常情況下，發電機組需要經過一段時間的預熱才能開始加載。因此，在啟動發電機組后，應等待一段時間（通常為10-15分鐘），讓發電機組達到正常的工作溫度。
（3）逐步加載。
在發電機組達到正常工作溫度后，可以開始逐步加載假性負載。加載過程應逐步進行，避免對發電機組造成過大的壓力。一般情況下，可以按照10-20%的負載遞增方式逐步加載，直到達到發電機組的最大負載能力。
（4）觀察并記錄數據。
在加載過程中，應密切觀察發電機組的運行狀態，如電壓、頻率、油壓、水溫等參數是否正常。同時，需要記錄下每個負載點的電流、電壓、頻率等數據。這些數據將有助于分析發電機組的性能。
（5）卸載并停機。
在完成假性負載測試后，需要將負載卸載，并關閉發電機組。在卸載過程中，應避免對發電機組造成過大的沖擊。可以逐步卸載負載，然后關閉發電機組。
通過以上步驟，我們可以完成柴油發電機組假性負載測試的全過程。這個測試能夠讓我們了解柴油發電機的性能狀況以及其是否可以在各種復雜環境下穩定運行。同時通過維護假性負載測試數據以及測試過程中的各種記錄，可以針對柴油發電機組的性能進行更深入的分析與優化，從而確保其在關鍵時刻能夠穩定運行，保證生活和生產的穩定。
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圖3 柴油發電機組并聯系統接線圖 |
圖4 柴油發電機組并機后假負載測試示例 |
四、系統實際投運試驗
1、柴油發電機空載試驗
（1） 柴油發電機啟動
確認各斷路器在斷開位置，確認無任何故障顯示，按下按鈕手動啟動柴油發電機，起動信號送到起動器馬達從而起動機組，啟動成功后馬達自動斷電，柴油機運行，觀察電壓、頻率、轉速、油壓、水溫等機電參數是否正常，同時觀察機組有無異常情況出現,包括煙色、聲音、有無泄漏等。
（2） 使用停機按鈕或緊急停機按鈕停機，此時發電機應停機冷卻。
（3） 柴油發電機在停機狀態，市電失電，柴油發電機自啟動、自投入試驗。
（4） 確認柴油發電機在停機狀態，柴油發電機無任何故障，油壓、水位正常，電氣無保護動作信號。柴油機方式選擇開關在“自動”位置，除聯絡開關處于斷開位置外所有開關需處于閉合狀態。
（5） 斷開市電供電開關，ATS市電端失電后延時發送“市電失電”信號，啟動柴油發電機。當柴油發電機電壓、頻率達到額定值并穩定時，ATS轉換至柴油發電機向負載供電。
（6） 恢復市電輸出開關，ATS檢測到市電正常時切換到市電端對負載供電，同時停止發送自啟動信號，發電機組冷卻延時后自動停機。
注：自動功能試驗可由客戶自行安排，可以在帶載測試完成后再做測試
2、 柴油發電機組帶載測試
為了整機進行磨合，首次機組帶載應逐步加載運行，加載情況分別為25%、50%、75%和100%。具體見下表3所列的柴油發電機組運行調試驗收單。在每個負載段均需詳細記錄機組各個參數。帶載結束后機組應無異常現象。
表3 柴油發電機組檢測報告范例
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設備名稱
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通信用柴油發電機組
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編號
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型號規格
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容量
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品牌
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產地
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出廠編號
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1
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2
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使用單位
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檢測類別
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檢測地點
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檢測日期
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檢測項目
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帶載能力、穩態指標、瞬態指標、保護性能、三遙性能、油機控制屏性能等
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檢測依據
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信息產業部1999年8月《通信用柴油發電機組進網質量檢驗實施細則》
YD/T502-2000 《通信專用柴油發電機組技術要求》
YD/T1051-2000 《通信局（站）電源系統總技術要求》
浙電司維[2000]第22號 《浙江省通信用柴油發電機組運行性能檢測細則（試行）》
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檢測結果
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（檢測數據與結果參見檢測附表。）
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檢測結論
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詳見以下的柴油發電機組單機性能檢測結果、檢測說明及其它。
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（簽章）
日期：
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備注
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例如需要額外注明的事物。
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總結：
在柴油發電機組帶載試驗中，假性負載測試是一種非常簡便而又可靠的測試方法，它能夠模擬實際負載條件下的運行狀態，從而對發電機組進行全面、準確的性能檢測。通過假性負載測試，可以檢測出發電機組的實際功率、電流、電壓等參數，從而判斷出發電機組的性能及可靠性。 綜上所述，柴油發電機負載試驗可以確保您的設備工作效率，同時對您的柴油發電機執行一系列檢查和評估，以確保其在最需要的時候發揮最佳功能。它確保容量和電池的自主性，并確保發電機的所有主要部件在負載條件下處于工作狀態。
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