浅谈500GQ电站运行策略分析

任安壮，乔志军，徐伟才

（中国酒泉卫星发射中心，甘肃酒泉，735000）

1 战术技术指标

GQ型汽车电站在运行工作前需要岗位人员对设备的状态性能指标掌握清楚,并对燃料数质量检查。机组随时能自动启动发电，运行可靠，保证供电的电压和频率，满足所需负荷要求。

■1.1 安全工作参数

季节变化和机组运行条件工作温度：-40℃~+50℃；海拔高度：≤3500m；相对湿度：2%~95%，主要参数如表1所示。

表1 GQ型500电站安全稳定工作参数

■1.2 工作方式

(1)GQ电站在符合输出额定功率的环境下，能按额定工况正常连续运行12h（其中包括过载10%运行1h），同时具备带实际负载连续运行24h的能力（工作过程中允许补加燃油），防冻液、机油不具备补给。

(2)GQ电 站 超 出12h连续运行时，依据可靠性指标MTBF:GJB《军用交流移动电站通用规范》输出的规定功率按原动机额定功率的90%，电功率最大不得超过发电机的额定功率。

2 结构工作原理

■2.1 总体结构

GQ型电站总体结构及部如图1所示。

图1

■2.2 发动机

发动机选用了重庆康明斯公司生产的QSK19-G4型水冷柴油发动机，柴油燃料燃烧释放的热能转变为机械能，推动发电机运转发电，基本参数如表2所示。

表2 GQ500型电站运行参数表

工作原理：柴油发动机作为电站的动力系统，柴油机选用了重庆康明斯公司生产的QSK19-G4型水冷柴油发动机，为机组提供动力，用于将柴油燃料燃烧释放的热能转变为机械能，推动发电机运转发电。主要功能是将燃料燃烧释放的热能转变为机械能，为发电机运转提供动力。其工作原理是燃料与空气混合在气缸内被压缩燃烧膨胀，推动活塞在气缸内运行，并通过曲柄连杆机构做功。柴油机的四个冲程包括进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。

表3 GQ电站发动机组燃料表

■2.3 发电机

发电机采用斯坦福HCI534F13三相无刷同步发电机，该发电机采用了无刷谐波励磁系统，极大地提高了供电质量和运行可靠性，延长了电机保养期，减少了维护时间。发电机组的励磁方式：提供励磁电流的电源，来自发电机外部的成为他励，来自发电机本身的称为自励，他励和自励统称为励磁方式，他励分为并激式和复激式；自励方式分为凸极式逆序磁场励磁，交流励磁机励磁、电抗移项式相复励磁、谐振式相复励磁、三次谐波励磁、可控硅励磁等，利用“电磁感应”原理，输出感应电动势，经闭合的负载回路产生电流。

■2.4 控制系统

电气控制系统是汽车电站运行的重要部分，汽车电站的控制系统以控制屏为主，配以外围传感元件、执行元件，实现对机组的自动控制和保护。主要作用是完成手自动工作方式下的机组运行控制以及工作方式选择，集中控制柜还可以完成机组运行时的状态监控以及报警保护功能。集中控制柜面板示图如图2所示。

图2 集中控制柜面板示意图

发电机组控制器：完成电站各类参数与运行状态的采集，控制电站的启动、运行、停机、保护等操作。

3 运行条件

机组的安全运行和巡视检查十分有必要，GQ电站正常工作后，检查发电机三相电压、三相电流、频率是否正常，电压和频率值应在调压率和调频率范围内，电流不应超过额定值，冷却水温度不高于98℃±2，油压应在0.25～0.5Mpa之间，可通过控制屏监视采集数据是否正常及读数变化。当超过正常值时，控制屏自动进行保护，发出声光报警。机组使用过程中，必须做好记录，详细、准确记载有关电气、热工仪表参数，环境温度、压力、温度等大气状况。

《标准》的出台，将每个运动项目进行了科学精细化的划分，鼓励青少年积极地参与到体育活动中，弥补了《运动员技术等级标准》之外的空白，促进全民体育的发展。

■3.1 设备展开

电站设备展开的周围应保持宽敞，设备停靠点要与负载有一定的安全距离，避免高噪音影响，周边应有相应的消防措施。

(1)电站外壳必须做可靠的保护接地，接地阻值应满足设备要求，测试阻值应在4Ω以下，接地线应于接地端子连接良好。

(2)柴油发电机组运行前需通风良好，百叶窗置于打开位置，进出风循环。设备展开应置于平整地面，支架腿底部应垫有枕木，依据场地调整设备的平整度。

(3)机组室内不能摆放杂物或易燃易爆物品，启动机组前对机组外观、蓄电池、指示灯仪表、机油、柴油、防冻液进行检查测试，确定是否满足运行需求。

■3.2 机组运行

(1)每天首次起动要检查冷却液面、机（柴）油数质量，具备启动条件，起动机起动时应测试蓄电池电压是否满足启动要求，动机应做预热系统处理，每次启动间隔应小于30秒，连续起动要间隔2分钟以上，柴油机起动后，观察各仪器仪表的变化。

(2)柴油机在起动预热运行时，应逐渐提高柴油机转速，柴油机怠速运转严禁超过10分钟。柴油机怠速时间不易过长，长时间在怠速状态下运行会导致燃烧室温度下降，引起燃烧不良，长时间形成积炭阻塞油嘴喷孔，并引起活塞环和气阀的胶着。

4 维护保养

经常性巡视检查及时发现故障隐患可延长机组寿命，只能在停机时对柴油机进行维护保养。冷却液温度高于50℃时，严禁打开水箱压力盖以免烫伤，检查保养项目选用相应的工具。

■4.1 一般维护

(1)发电机切勿受潮，停机不使用期间应做好密封，关闭舱门以防潮气或杂物等浸入。

(2)发电机运行中，应保持通风正常，零部件温升不应超过规定值，（环境温度为50℃时，定、转子绕组温升为115K），不得有擦碰、振动等不正常声音。机组运行中，要监听运行声音，尤其是轴承运行声音，如有异响应立即停机检查。

(3)经常检查转动部分紧固件，不能有松动现象，注意作好运行记录。

■4.2 检修项目

(1)检查各绕组的绝缘电阻，用500伏兆欧表测量，如果绝缘电阻低于0.4MΩ或1MΩ（冷态），应进行干燥，若仍不能提高绝缘电阻，意味着绝缘已老化，应更换线圈，并重作绝缘处理。

(2)各线圈表面，风扇内部及各通风道也应彻底清理，以保证有效的通风散热。

(3)检查各电子元器件是否接触良好，继电器、接触器、按钮等关闭合触点在静止状态应保持原有状态。

■4.3 蓄电池的维护保养

对于发电机组来讲，蓄电池是非常重要的部件，几乎90%的故障是由蓄电池原因而造成的。

检查蓄电池液位：若液面能高到浸湿该检查器的底部，即为足够。电解液能浸湿木棒10~15mm即可，否则应加蒸馏水。严禁工具摆在蓄电池上。

■4.4 控制系统的维护保养

(1)紧固控制屏断路器接线端子等电气连接螺栓，电站长时间运行可能造成连接螺栓松动，带载过程中容易产生电弧，造成安全隐患，因此需要每月紧固控制屏内电气连接螺栓。

(2)继电器是直接通过接线柱安装在继电器座上的，并通过继电器扣紧固，这种结构可实现快速拔插，同时也容易松动，因此必须在每次运输后及每月定期检查继电器紧固情况及继电器扣的安装情况。

5 故障分析

电站在长期工作中，由于维修不当，违章操作或偶然原因，可能出现各种故障。排除故障的方法如下：

(1)隔断法：在故障分析过程中，常续或断续的停止、隔断某部分或系统的工作，观察故障的变化便于判断故障的部位或机件。

(2)比较法：分析故障时，对某零部件有怀疑，可将该零部件用备件替换或相同件对换的比较法。说明怀疑可能是正确的，并后续对其进行跟踪处理。

(3)验证法：对电站的某些故障部位或部件，采用试探性的拆卸、调整等措施来观察故障现象的变化，从而验证该故障分析的结论是否符合实际。

6 结束语

GQ型柴油发电机组，作为国防工程通用装备，必须达到有关GB2820-1997、GJB相关标准和国防工程有关部门的规定，并要通过有关组织部门对设备质量的严格检验。