老旧低压柴油应急发电车运行性能研究.pdf
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1、应用研究车辆43移动电源2023年第2 期老旧低压柴油应急发电车运行性能研究黄柏,杨扬帆,方健(广州供电局有限公司电力试验研究院,广州,510 410)摘要:随着社会经济的发展,对供电可靠性的要求也日益提高,低压柴油应急发电车被广泛应用在电力抢修中。由于缺少对老旧发电车性能的研究,老旧应急发电车的维护与利用一直是个难题。本文将多台使用10 年以上的低压柴油发电车和服役时间少于5年的发电车进行了研究,对其多项性能指标进行了对比,为老旧应急发电车的运维和报废提供一定的借鉴思路,以便提高应急发电车的管理水平。关键词:电力抢修;老旧低压柴油应急发电车;运行性能Doi:10.3969/j.issn.10
2、03-4250.2023.02.011中图分类号:TM611.22文献标志码:A文章编号:10 0 3-42 50(2 0 2 3)0 2-0 0 43-0 51引言广州作为国家最具代表性城市之一,对供电可靠性、安全性都有很高的要求。由于气候地形复杂且常受台风、雷雨等恶劣天气灾害影响,为保障居民用电和社会安全,抢修复电的质量和效率都非常重要 1-2 。低压柴油应急发电车被广泛应用在电力抢修中,且存在不少服役超过10 年的应急发电车。由于对老旧应急发电车性能认识不足,老旧应急发电车的维护和使用一直是个难题。本文旨在对比研究老旧低压柴油应急发电车的运行性能,以期为老旧应急发电车的维护、保养、使用和
3、退役提供参考,提高应急电源装备的管理水平。2样品本次研究选取了6 辆服役超过10 年的低压柴油应急发电车,这些老旧应急发电车为同一厂家生产,额定功率2 0 0 kW-500kW,其铭牌参数见表1;同时为了进行对比研究,选取了5台同一厂家生产的服役时间小于5年的应急发电车辆,其铭牌参数见表2;送检前,被检应急发电车均在使用中,每年按照规定进行常规保养,且外观完好。表1老旧应急发电车辆铭牌参数车辆1车辆2车辆3 车辆4车辆5车辆6额定功率200200200400400500额定频率505050505050Hz额定电压0.40.40.40.40.40.4kv服役年限131312131310(年)表2
4、新服役应急发电车辆铭牌参数车辆1车辆2车辆3车辆4车辆5额定功率500500500500400额定频率5050505050Hz额定电压0.40.40.40.40.4kv服役年限33332(年)3参考标准和性能参数本次研究以GB/T20136-2006内燃机电站通44车辆2023年第2 期移动电源用试验方法、QC/T911-2013电源车、T/CSEE0036-2017低压电力应急发电车通用技术要求、T/CSEE0209-2021低压电力应急电源装备测试导则、Q/CSG1207003-2020电力应急电源装备测试导则(试行)31-7,某供电局的应急发电车检测方案为依据开展。同时由于目前国内尚未出
5、台关于应急发电车检测的国家标准,本文研究主要基于Q/CSG1207003-2020电力应急电源装备测试导则(试行)。研究的性能和参数包括机械振动、稳态电压偏差、输出频率偏差、输出电压不平衡度、输出电压谐波畸变率、瞬态电压偏差、瞬态电压恢复时间、瞬态频率偏差、瞬态频率恢复时间、带载运行试验、相对的电压整定范围、冷热态电压变化、不对称负载、常温启动和带载、保护功能、急停功能等 8 -12 。4结果分析4.1机械振动柴油发电机组是应急发电车的最重要的组成部分,机械振动测试主要测试机组的振动情况。在8 0%额定输出功率的条件下,我们使用振动传感器从X、Y、Z 三个轴向对发电车发动机底座、发电机底座和发
6、电机主轴承外壳进行振动位移、速度和加速度的测量,测量值应不大于表3的规定值:表3机械振动测量规定值内燃机发电机振动位移(mm)0.720.45振动速度(mm/s)4528振动加速度(m/s)2818表4应应急发电车发电机主轴承外壳振动测试结果X、Y、Z 轴向X、Y、Z 轴向X、Y、Z 轴向最大振动位最大振动速度最大振动速移(mm)(mm/s)度(mm/s)老旧应急0.2321.228.51发电车表4应急发电车发电机主轴承外壳振动测试结果(续)X、Y、Z 轴向X、Y、Z 轴向X、Y、Z 轴向最大振动位最大振动速度最大振动速移(mm)(mm/s)度(mm/s)20.3418.670.230.411
7、6.587.2老旧应急40.4322.577.1发电车50.3824.767.160.3722.511010.4416.845.920.2117.815.4新服役应30.1315.656.4急发电车40.2317.916.350.1514.613.5测试结果:6 辆老旧应急发电车机械振动均不合格,不合格率10 0%,不合格部位均为发电机主轴承外壳振动加速度不合格,而发动机底座、发电机底座的振动位移、振动速度、振动加速度均合格;5辆年限较新应急发电车中有2 辆车机械振动不合格,不合格率40%,合格部位均为发电机主轴承外壳振动加速度不合格。表4给出了发电机主轴承外壳振动测试结果,不合格数据用加粗倾
8、斜字体标出。机械振动是由转动部件不平衡、松动、机械故障、磁场影响造成的。发电机主轴承外壳可能由于距离转动部件最近,不合格率最高。机械振动问题在老旧应急发电车中更为严重,可能与运行年限较久零部件老化、磨损等有关。4.2稳态输出性能稳态输出性能测试项目及要求见表5 3。车带载分为上升过程和下降过程,测试了不同功率下的稳态输出特性0%、2 5%、50%、7 5%、100%,每个负载点处维持时间为5min。测量了各负载点的三相平均电压最大值和最小值、稳态频率最大值和最小值、输出电压不平衡度、输出电压谐波畸变率等。表5稳态输出性能测试项目及要求测试项目要求稳态电压偏差1.1%45车辆移动电源2023年第
9、2 期输出频率偏差0.55%表5稳态输出性能测试项目及要求(续)测试项目要求输出电压不平衡度1.1%输出电压谐波畸变率5.5%表6 应急发电车稳态输出性能测试结果简表输出电压输出频率输出电压稳态电压偏差谐波畸变偏差最大不平衡度最大值(%)率最大值值(%)最大值(%)(%)老旧应急发电车新服役应急发电车10.270.330.193.1220.180.420.214.073无法测量无法测量无法测量无法测量4无法测量无法测量无法测量无法测量5无法测量无法测量无法测量无法测量6无法测量无法测量无法测量无法测量0.160.220.062.2720.130.320.123.0631.50.701.26.1
10、40.120.120.151.7450.170.140.192.29测试结果如表6 所示(不合格数据用加粗倾斜字体标出):6 辆老旧应急发电车中有4辆存在稳态电压偏差、输出频率偏差、输出电压不平衡度、输出电压谐波畸变率不合格,不合格率为4/6=66%。查看数据发现该4辆缺陷车辆稳态测试不合格最重要原因为该应急发电车无法在100%额定功率维持足够的时间;5辆服役时间较新车辆中有1辆应急发电车存在稳态电压偏差、输出频率偏差、输出电压不平衡度、输出电压谐波畸变率不合格,不合格率为2 0%。结果表明老旧应急发电车辆在稳态输出性能上不合格率较高,在低功率时稳态性能较好;日常使用中应该注意其输出性能,建议
11、降低功率使用。4.3带载运行试验考虑到送检的老旧应急发电车辆的服役年限超过10 年,带载运行试验的试验负载调整为80%额定功率。在规定的时间内,应急发电车柴油发电机组应能够维持8 0%额定功率,不应出现漏油、漏水、漏气现象。测试结果表明6 辆老旧应急发电车中有5辆存在带载运行试验不合格,该5辆老旧应急发电车不合格原因均为水温过高停机,不合格率为83%,提示老旧应急发电车应降功率使用;5辆新服役应急发电车带载运行试验合格率10 0%。结果表明老旧应急发电车普遍带载能力不足,高带载还会影响其他输出性能,建议在保供电任务负载较低时降低功率使用。4.4瞬态输出性能瞬态输出性能包括瞬态电压偏差、瞬态电压
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