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广州某数据中心康明斯发电机组故障检修方案


案例:广州某数据中心采购1台800KW康明斯柴油发电机组,该发电机组为12V型排列,两侧各6个缸,由两个高压油泵分别供油,只作为该数据中心的后备电源,实际作业不足800小时。


故障诊断

  使用到第五年,由于电网事故检查,维保部门提前2天做好启用后备发电机组的准备作业,经试机运行正常,但使用1h后,发电机组有尖叫的异样声音,左侧(从面对控制板方向看)排气支管到涡轮增压器之间在重负载不久便高温且发红,机体有明显振动,在启动负载时排气管排黑烟,操作手随即停机。数据中心供电刻不容缓万分火急,加之市电将停电两天,备用电源不能满足如此长时间的电力供给,如果损坏不能及时解决,整个数据中心就会面临瘫痪。如让康明斯的技术人员检验,最少也要等两天才能赶来。高明发电机维修数据中心维保负责人立即组织有关技术人员进行会诊,根据故障状况,解述了可能发生这一事故的起因。

检修方案:

  如果是消声器堵塞、涡轮增压器故障,则会排气不畅,可能会引起排气支管高温。随即将涡轮增压器的出口以上部分取掉,察看了两侧的排气管及消声器,均安发电机出租用手轻轻拨动涡轮的叶片,右侧涡轮运转轻松自如,左侧涡轮较右侧的有些阻力,但仍能转动自如。随即起动电机组,空运行十几分钟后支气管及涡轮增压器虽温度过高,但不发红。既然对涡轮增压器有影响,为了消除损坏,开启拌合站给发电机组加上负荷,不足10min,排气支管及涡轮增压器又产生了高温透红状况;给发电机组卸载后,发红的排烟支管慢慢变暗,这说明涡轮及消声器工作正常,排气支管及涡轮增压器变红与发电机组的负载大小有关。

  重新装上消声器及排烟管,并启动发电机组,仔细观察排气管的排气量,用手在两个排烟口感觉排气量及温度是否一样。结果发现:右排烟管口排气温度、排气压力过低,排气量也小;左排气管口排气压力、排气温度和排气量过高。根据两排气管口的排烟压力、排气量及排气温度可以推测:要么是电子调速板事故,要么是高压泵事故致使供油量不足,或是个别缸不作业或是多缸不作业。

  首先起动电机组,察看电子调速器:打开右侧速度控制器端孔,发电机组取出顶块,用尖嘴钳在柴油发电机组作业状态下挟住齿条往外拉,发电机组应该熄火或声音有所变化,结果却没有什么反应,这说明调速板工作良好。

  其次验查高压油泵出油管口是否有高压油溢出,验看结果让在场的所有人感到意外:6个缸均不供油。先停机拆下供油电磁阀电源线根电源线,从电磁阀阀芯的响声预判出电磁阀作业正常。拆下油泵进油口,因为供油油罐偏高,油管有一定的压力油,由此可知要么是高压油泵柱塞卡死,要么是输油泵损坏。如果高压油泵柱塞卡死,控制柱塞供油量的齿条就拉不动,前面已严查过齿条是可拉动的,这说明6个缸不供油的缘由是输油泵损坏。遂拆下并打开输油泵,发现柱塞弹簧折断成几节。

  为了能够继续维持供电,修理人员使用了康明斯发电机组输油泵上的弹簧临时代替,并加垫片调节好弹簧压力,重新启动发电机组,按上述流程重新验查,各种异常情形消失。

  根据现场分析,该发电机组排气支管和涡轮高温发红的真正起因:由于输油泵事故致使右侧6个缸不作业,只有左侧的6个缸在工作,发出的电也只有400kW,无负载或小负荷时还基础能维持其正常工作,但在重负荷(该拌合站装机容量为560kW)下,要拉动沥青拌合站(不一定是560kW,由于有一部分工作机构并不一直在作业)是很费劲。

 

康明斯柴油发电机组事故小议和处理措施

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【技术资料扩展】

康明斯发电机组专业知识:
发电机强行励磁起什么作用?强励动作后应注意什么?
强励有以下几方面的作用:
1、增加电力系统的稳定性;
2、在短路切除后,能使电压迅速恢复;
3、提高带时限的过流保护动作的可靠性;
4、改善系统事故时电动机的自起动条件.
强励动作后,应对励磁机的整流子,炭刷进行一次检查,看有无烧伤痕迹.另外要注意电压恢复后短路磁场电阻的继电器接点是否已打开。

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