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Wilson燃气发电机常见故障及原因分析

2021/4/9 12:52:19 人评论 次浏览 分类:调试维修  文章地址:/tech/3695.html

中缅油气管道采用Wilson燃气发电机作为沿线站场的供电来源,在燃气发电机正常运行过程中,为了保证站场电力的不间断供应,应重视对燃气发电机的检查并及时排查燃气发电机的故障问题。本文结合中缅油气管道沿线站场Wilson燃气发电机的实际运营经验,剖析Wilson燃气发电机常见的故障问题,并提出一些防范措施。

中缅油气管道缅甸段沿线站场共有22台Wilson燃气发电机组,其中部分站场地处偏僻的山区和岛上,在这些区域并无外电的接入,所以Wilson燃气发电机承载着站场的唯一电力供应。长输油气管道对电力系统要求严格,沿线站场均设置了燃气发电机组和UPS电源作为站场的电力供应,UPS负责站场核心关键设备的不间断供电需求。中缅油气管道沿线站场采用的燃气发电机组型号主要为Wilson PG345B3型和Wilson PG375B3型等。Wilson燃气发电机组由Perkins发动机,Leroy-Somer发电机和奇才智能控制系统组成,Wilson厂商负责成撬。


燃气发电机的故障类型及原因分析

1、冷却水温度高
现象:站控值班人员发现燃气发电机水温偏高,相关人员随即赴现场对发电机组进行检查,风扇等冷却系统正常,控制面板无报警。半小时之后,上位机出现该燃气发电机冷却水温度高报警, 进而造成停机。

造成此次冷却水温度高原因分析:该燃气发电机正常运行时冷却水温度在89℃左右,当负载有较大幅度的提升时,冷却水温度随即上升,超过临界值导致报警停机。


其他原因分析:①冷却水管路存在结垢现象,导致冷却水散热不佳;②冷却风扇电机损坏,导致散热不佳;③节温器卡住或者其他原因导致未打开;④冷却水管路或者接头处漏水,冷却水自然损耗液位降低导致冷却水缺失;⑤冷却水温度传感器故障,导致检测结果失准。


2、功率转换模块故障

现象:现场燃气发电机控制屏显示“逆功”故障报警停机。站控上位机发电机功率曲线在停机瞬间有一处异常跳变现象。
原因分析:相关人员查看现场接线柜,检测功率转换模块,4-20mA输出存在问题。经过分析,可能冲击电流导致功率变送器故障。

3、电机控制故障

现象:控制屏显示“Motor Control Fault”故障报警信息。
原因分析:根据显示屏提示的消息,打开燃气发电机组电机控制柜,经过检查陆续排除接线松动及其他部件的损坏情况,针对IMO TDMD-X延时继电器进行检测,发现延时继电器ATR上电到指定时间后不能正常吸合,确认为延时继电器故障。更换延时继电器之后,燃气发电机正常运行。
其他原因分析:冷却风扇故障。由于冷却风扇长时间运转,轴承可能变形导致风扇不工作, 此种情况同样会引起电机控制故障报警。

4、启机失败

现象:燃气发电机在启动怠速转动一阵子后自动停机。
原因分析:①蓄电池电压不足以带动燃气发电机启机;②燃气发电机燃气管线至燃烧室之间的管路富含燃气,空气不足,不足以点火燃烧;③点火系统故障,如点火线圈故障,火花塞受潮,火花塞端部孔隙堵塞;④启动马达故障;⑤气源压力不足;⑥热备系统未投用,导致燃气发电机本体温度过低;⑦阴潮环境,应注意燃气发电机的定期热机。

5、爆震

现象:现场控制屏出现“Knocking”故障报警信息。
原因分析:①气缸燃烧室内积碳过多,容易在积碳表面形成高温着火点;②点火提前角过于提前,导致点火引燃混合燃气的时间早于活塞到达上止点的时间,从而在活塞压缩冲程中压力急剧升高导致爆燃的发生。同时,爆燃产生的压力作用于活塞,影响活塞的冲程,导致爆震现象;③冷却水温度过高导致发动机机体温度高,散热不良,产生高温而发生爆震;④空燃比不正确等其他情况。

6、机组不能正常带载

现象:机组在切机加载过程中不能同步并机,无法带载运行。
原因分析:①燃气发电机输出空气开关是否闭合状态;②发电机出口断路器系统GCB复位按钮是否弹出,如果弹出,直接按压,然后再进行同步并机加载。

7、低油压报警

现象:站控上位机系统出现燃气发电机低油压报警,参照Wilson PG345B3型燃气发电机正常运行时油压基本处于4.5MPa左右。
原因分析:①机油管路渗漏导致机油压力降低;②机油泵密封损坏或者机械损坏,导致 机油泄漏;③机油压力探头损坏,数据传导出错。机油压力探头安装在燃气发电机机油滤芯附近,在震动环境下易损坏,可以考虑将机油压力探头移出本体,架设在一个相对震动不大的地方,以延长探头的使用寿命,减少故障发生。

防范措施

1、加强日常巡检
每日定点巡检,重点检查机组的各项参数,上位机系统可设置报警值。重点检查燃气发电机 的转速、频率、出口电压、功率、机油压力、冷却水温度以及蓄电池电压等参数。现场查看燃气发电机冷却风扇的运转情况,冷却水管路和机油管路的渗漏情况,同时查看机油液位和冷却水液位。现场辨听燃气发电机运行时有无异常声响。手持测温枪对冷却风扇电机壳和气缸进行温度检测。

2、维护保养

参考Wilson厂商提供的燃气发电机维保手册,结合现场实际运营经验,制定并严格执行合规的维保规程。维保级别一般有首保,500h维保,1000h维保,2000h维保,4000h维保,8000h维保以及中修和大修维保。不同的维保级别对应不同的项目检查和部件更换。维保要做到全面,重点检查气门间隙,气门凸出量调整,曲轴箱呼吸器清洁,火花塞检查,正时传感器清洁,延时继电器和其他电气元件的检查,水路和油路的检查等。同时,控制系统接线松紧度以及各传感器探头的检查校准。

3、意外事件记录分析

生产运营过程中难免会遇到燃气发电机意外停机现象,对故障问题的精准判断直接关系到生 产经营活动的恢复快慢。在燃气发电机组运行过程中,注重常见故障和其他故障的分类总结、归类,制定一套事件应急处置卡,针对不同的故障类型编制不同的操作要求及部件更换。经过长期的意外停机事件积累,对于燃气发电机的故障处理能力会有明显的提升。
加强人员培训考核加强站场相关人员对燃气发电机的掌握,逐步提高意外停机事件的应急响应机制和处理能力。通过岗位练兵和培训考核,保证专业人员对燃气发电机的熟悉掌握。同时,可以定期举办人员交流,分享彼此燃气发电机运维经验。

4、其他设备管理提升方面

针对站场燃气发电机的实际情况,鼓励相关人员提升设备管理能力。由于Wilson燃气发电机的监测系统并不完善,可以增设各种传感器探头完善相关的监测功能,比如缸温缸压,废气温度及燃烧点火时间等。同时,可以开发专用软件用于监测燃气发电机其他参数,比如维保参数,部件使用寿命参数等,可以合理有效地加强设备的管理水平,降低故障的发生。

结束语

综上所述,导致Wilson燃气发电机运行故障有多种原因,为了减少故障问题的发生,需要加强相关人员的培训,严格执行巡检要求和维护保养规程。同时,善于总结各类Wilson燃气发电机故障问题,加强故障诊断能力,保障燃气发电机的安全平稳运行。
作者:徐太贵(中油国际管道有限公司)

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