逆功产生的原因危害及治理方案

逆功产生的原因危害及治理方案

潘跃明， 张吉平， 赵守山， 石桐源 赵凯

中国石化胜利石油工程公司渤海钻井总公司

摘要：柴油发电机房在脱离大电网支持的情况下,由于钻机提升管柱下降过程中的母线能量回馈,容易导致柴油发电机组逆功停机,为了使柴油发电机房能够安全稳定运行,提高机组设备的寿命,保证电气的安全稳定,提出了电负荷平衡系统,用于解决馈能设备对柴油发电机逆功率冲击的问题。

关键词：逆功；发电机房；安全运行

1. 逆功现象

发电机逆功率保护又称功率方向保护，当发电机出现逆功率(外部功率指向发电机，也就是发电机变成电动机工况)，逆功率保护动作断路器跳闸。需要采集三相电压和二相电流信号。

1.对频率造成逆功现象的调整

如果两台机组的频率不等，相差较大时，在仪表上(电流表、功率表)显示出，转速高的机组电流显示正值，功率表指示为正功率，反之，电流指示负值，功率指示负值。这时发电机会调整其中一台机组的转速(频率)，视功率表的指示进行调整，把功率表的指示调整为零即可。使两台机组的功率指示均为零，这样两台机的转速(频率)基本上一致。但是，这时电流表仍有指示时，这就是电压差造成的逆功现象了 。

2.对电压差造成逆功现象的调整

当两台机组的功率表指示均为零时，而电流表仍然有电流指示(即一反一正指示)时，可调整其中一台发电机组的电压调整旋钮，调整时，视电流表与功率因数的指示进行。将电流表的指示消除(即调整为零)，电流表无指示后，这时视功率因数表的指示，把功率因数调至滞后0.5以上即可。一般可调整至0.8左右，为最佳状态 。

二、折叠功率最佳计算

P最佳=3/4*P额定(即0.75倍额定功率) 。

三、折叠功率亏损情况

1、气缸组件磨损过大 ;

2、喷油器或高压油泵精密偶件工作失效;

3、PT油泵工作失效;

4、正时机构工作不良 ;

5、增压器工作失效;

6、中冷器过脏;

7、气门组件密封不良 ;

8、柴油格、空气格过脏 。

四、折叠功率不足原因

1、空气滤清器不清洁

空气滤清器不清洁会造成阻力增加，空气流量减少，充气效率下降，致使发动机动力不足。应根据要求清洗柴油空气滤清器芯子或清除纸质滤芯上的灰尘，必要时更换滤芯 。

2、排气管阻塞

排气管阻塞会造成排气不畅通，燃油效率下降。动力下降。应检查是否由于排气管内积炭太多而造成排气导阻力增加。一般排气背压不宜超过3.3kPa，平时应经常清降排气管内的积炭 。

3、供油提前角过大或过小

供油提前角过大或过小会造成油泵喷油时间过早或过晚(喷油时间过早则燃油燃烧不充分，过晚则会冒白烟，燃油也会燃烧不充分)，使燃烧过程不是处于最佳状态。此时应检查喷油传动轴接合器螺钉是否松动，如果松动，则应重新按照要求调整供油提前角，并拧紧螺钉 。

4、活塞与缸套拉伤

由于活塞与缸套拉伤严重或磨损过，以及活塞环结胶造成摩擦损失增大，造成发动机自身的机械损失增大，压缩比减小，着火困难或燃烧不充分，下充气增大，漏气严重。此时，应更换缸套、活塞和活塞环 。

5、燃油系统有故障

(1)燃油滤清器或管路内进入空气或阻塞，造成油路不畅通，动力不足，甚至着火困难。应清除进入管路的空气，清洗柴油滤芯，必要时更换 。

(2)喷油偶件损坏造成漏油、咬死或雾化不良，此时容易导致缺缸，发动机动力不足。应及时清洗、研磨或换新。

(3)喷油泵供油不足也会造成动力不足，应及时检查、修理或更换偶件，并重新调整喷油泵供油量 。

6、冷却和润滑系统有故障

柴油机过热，是由于冷却或润滑系统有故障所致，此种情况下会导致水温和油温过高，易出现拉缸或活塞环卡死现象。 当柴油机排气温度增加时，应检查冷却器和散热器，清除水垢 。

7、缸盖组有故障

(1)由于排气漏气引起进气量不足或进气中混有废气，继而导致燃油燃烧不充分，功率下降。应修磨气门与气门座的配合面，以提高其密封性，必要时换新 。

(2)气缸盖与机体的接合面漏气会使缸体内的气进入水道或油道，造成冷却液进入发动机体内，若发现不及时会导致"滑瓦"或冒黑烟，从而使发动机动力不足。由于气缸垫损坏，变速时会有一股气流从缸垫冲出，发动机运转时垫片处会有水泡出现，此时应按规定扭矩拧紧气缸盖螺母或更换气缸盖垫片。

(3)气门间隙不正确会造成漏气，致使发动机动力下降，甚至着火困难。应重新调正气门间隙 。

(4)气门弹簧损坏会造成气门回位困难，气门漏气，燃气压缩比减少，从而造成发动机动力不足。应及时更换已损坏的气门弹簧。

(5)喷油器安装孔漏气或铜垫损坏会造成缺缸，使发动机动力不足。应拆下检修，并更换已损坏的零件。若进水温度太低，会导致散热损失增大，此时应调整进入温度，使之符合规定的数值 。

8、连杆轴瓦与曲轴连杆轴颈表面划伤此种情况的出现会伴有不正常声音及机油压力下降等现象，这是由于机油油道堵死、机油泵损坏、机油滤芯堵死，或机油液压过低甚至没有机油等原因造成的。此时，可拆卸柴油机侧盖，检查连杆大头的侧而间隙，看连杆大头是否能前后移动，如不能移动，则表示已咬毛，应检修或更换连杆轴瓦 。

此时，对于增压柴油机，除以上原因会使功率下降外，如果增压器轴承磨损、压力机及涡轮的进气管路被污物阻塞或漏气，也都可使柴油机的功率下降。当增压器出现上述情况时，应分别检修或更换轴承，清洗进气管路、外壳，揩净叶轮，拧紧接合面螺母和卡箍等 。

五、注意事项

发电机振荡失去同步时应注意以下几条:

1)要通过增加励磁电流来产生恢复同步的条件 ;

2)要适当地调整该机的负荷，以帮助恢复同步;

3)当整个电厂与系统失去同步时，该电厂的所有发电机都将发生振荡，除设法增加每台发电机的励磁电流外，在无法恢复同步的情况下，为使发电机免遭持续电流的损害，应按规程规定，在2分钟后将电厂与系统解列 。

参考文献

[1]李海波.6 MW发电机逆功率运行分析及技术改造[J].硫酸工业,2021/第3期.

[2]刘伟.基于发电厂并网初期发电机逆功率原因分析[J].大科技,2021/第32期.