大泽动力关于柴油发电机预热问题机组无法预热，将直接影响机组热备及应急启动，使得工艺系统中与安全相关设备无后备电源保障，威胁反应堆安全。通过对柴发机组冷却水预热工艺、加热器控制原理、电动泵缺相运行的分析可知，预热过程电动泵电机长时间缺相运行，导致其电机绕组过热，进而电机烧坏、热继电器动作，引起加热器未达到预设温度而停止工作，造成机组无法预热的现象出现。通过更换新电动泵后，重新对机组进行预热、启动、带载性能进行试验，试验结果均满足使用要求。至此，机组无法预热问题完成故障原因分析与故障处理、验证。

为了满足工艺系统中与安全相关设备用电的可靠性和安全性要求，某试验堆设置两套1000kW应急柴油发电机组，柴油发电机组的机型为MH1000，如图1所示，作为低压应急交流电源，分别为A、B列设置的380V应急配电系统供电。每套柴油发电机组均有能力满足380V应急配电系统的用电要求。

柴油发电机组及其燃油系统、空气启动系统是与安全有关的，其设备的安全等级为：机械设备为SC-3级，电气设备为1E级，抗震类别为Ⅰ类。

当厂外电源全部丧失，或接到保护系统启动指令后，起动应急柴油发电机，并在预定的时间内有序恢复供电，避免或减少核泄漏事故的发生。

在正常运行期间，柴油发电机组一直处于热备用状态，预润滑和预热系统保持柴油发电机组在暖机状态。良好的起动条件使得柴油机在收到起动信号后能在短时间内内达到满负荷运行。

柴油发电机组无法预热，将直接影响机组热备及应急启动，使得工艺系统中与安全相关设备无后备电源保障，威胁反应堆安全。

1 问题分析

1.1 预热工艺

大泽动力关于柴油发电机预热问题为了保证柴油机的应急启动和顺利加载，冷却水需进行预热循环，以维持柴油机内部一定温度，确保起动容易，防止燃烧室中燃油和机油的沉积物，减少冷起动磨损，从而保证柴油发电机组接到启动指令10秒钟内达到额定电压和额定转速。

柴发机组膨胀水箱中的冷却液通过电动冷却水泵增压，流经加热器进行加热，再通过柴发机组冷却回路，返回膨胀水箱，如此循环，直到冷却水温达到45℃左右，加热器和冷却水泵同时停止工作，预热过程需持续6小时左右。柴发机组冷却水预热工艺见图2所示。

大泽动力关于柴油发电机预热问题预热开始时，电动冷却水泵和加热器同时启动，加热器用于加热柴油机冷却水，加热功率9kW，加热后的冷却水由一电动泵循环。电动泵功率271W，运行电流0.57A，加热元件装在加热器中，止回阀用于防止柴油机运行时冷却水流经预热器，柴发机组冷却水加热器示意图如图3所示。

当温度达到恒温器预设值（45℃）时，温控开关2KT触点断开，加热元件和电动泵停止工作，当水温降至40℃时，2KT重新接通，对水进行加热，如此循环。当水温意外高于90℃时，温控开关1KT断开，停止加热。

1.2 故障现象

运行人员在下午14时30分，开始对机组进行预热，冷却水初始温度18.2℃，16时30分和18时30分两次巡检均发现冷却水水温在逐渐上升，水温分别是25.3℃和37.7℃，直到晚上20时20分，巡检时发现冷却水水温降到预热前状态，水温20.3℃，加热器停止工作，用手触摸机组和加热器表面，无明显灼热感，打开控制箱发现热继电器RJ动作，热继电器设置的保护定值为1A。运行人员对预热系统进行隔离，并报专业班组进行维修。

1.3 问题分析

通过对柴油发电机组冷却水泵电机对地绝缘电阻进行测试，绝缘良好。绕组直阻进行测试后，发现电机三个绕组直阻严重不平衡，且数值极大，疑似电机绕组烧坏。

大泽动力关于柴油发电机预热问题为了查找电机烧坏的原因，须将电动泵从机组上拆下，但是该电动泵的电机和泵是一体的，电机靠冷却水进行冷却，仅仅拆除电机，将使得机组冷却液外流。因此，需要将机组内冷却液全部排出后，才能对泵进行拆除检查。

待机械人员将机组膨胀水箱中冷却液全部排出至临时塑料水桶中后，打开冷去水电动泵电机接线盒，在拆除电源线的过程中，发现U相接线极为松动，V相、W相接线紧固，因此，电动泵烧坏是因长时间缺相运行导致。

大泽动力关于柴油发电机预热问题电动冷却水泵为△联接，如图4所示，在额定值下正常运行时，每相绕组的相电流为电动机额定电流（线电流）的pagenumber_ebook=150,pagenumber_book=144倍。当U相断开，如图4所示，U相、W相绕组串联后，再与V相绕组并联接在V、W两相电源上运行。在额定负载不变时，V相绕组的相电流将是最大的，为正常运行时的2倍（即为电动机额定电流的1.16倍），而线路上的线电流增大到额定电流的pagenumber_ebook=150,pagenumber_book=144倍，为0.98A，因电动泵额定运行电流为0.57A，而控制箱配置的热继电器最小保护定值为1A，增大的电流不能使热继电器及时动作，长期缺相运行，温度上升很快，引起该相绕组过热，待热继电器动作时，电机已烧坏。

通过对柴发机组冷却水预热工艺、加热器控制原理、电动泵缺相运行的分析可知，预热过程电动泵电机长时间缺相运行，导致其电机绕组过热，进而电机烧坏、热继电器动作，引起加热器未达到预设温度而停止工作，造成机组无法预热的现象出现。

2 故障处理

大泽动力关于柴油发电机预热问题将电源线拆除，拆解电机，发现电机无维修的价值，遂更换新购同型号规格电动冷却水泵一台，回装入系统管路中，如图6所示。为了更好对电动泵过流进行有效保护，将控制箱内原有热继电器更换为同品牌、保护定值为0.63A的热继电器，按照电动冷却水泵额定运行电流的1.1倍配置热继电器。

机械人员重新将冷却液通过膨胀水箱装入机组中，检查管路密封性良好，无泄漏。

预热前检查测量电动泵对地绝缘电阻（三相绕组对地均大于0.5MΩ）和绕组直阻值（U相：132Ω，V 相：134Ω，W相：132Ω），绝缘良好，绕组直阻不平衡度为1.5%，满足使用要求。

开始对机组进行预热，检查电动泵三相运行电流均正常，加热器工作正常，运行半小时后，加热器突然停止工作，观察冷却水温与初始温度比较，无明显变化。仅仅加热器附件管路，温度变化明显。检查电动泵绕组直阻正常，无损坏，为了验证加热器控制箱内元器件，尤其是温控开关是否损坏，待加热器冷却后（约半小时），将温控开关2KT调节至20℃，重新投入加热器，运行正常。

经分析发现，冷却液重新装入机组后，电动泵内部会形成气阻，尽管泵在运行，但流量很小，加热器中的热量无法被冷却水及时带走，很快达到温控开关2KT设定值，将加热器切除，机组内部冷却水大部分未被加热。

大泽动力关于柴油发电机预热问题为了排除电动泵内气阻现象，将电加热器排气孔螺栓宁松，使冷却液溢出，如图7所示，同时启动加热器和泵运行，待溢出口无明显气泡冒出，停止加热器，拧紧泵上法兰螺栓。重新对机组进行预热，每隔两小时检查一次电动泵运行电流，冷却水温度，直到冷却水水温达到45度为止（6h左右），机组预热结束。预热过程中，加热系统运行平稳正常，维修前后机组预热水温曲线对比见图8所示。

机组预热完成后，柴油发电机组就地启动，10秒钟达到额定电压和额定转速，并加载400kW负载检验机组带载性能，带载20分钟，检查无异常。至此，柴油发电机组无法预热问题完成故障处理与验证。

3 结论

柴油发电机组是核安全相关系统，机组所属设备的日常保养至关重要，设备日常保养应全面且细致，才能保证机组的性能不降低，功能完整，保证应急电力供应的可靠。通过对柴发机组冷却水预热工艺、加热器控制原理、电动泵缺相运行的透彻分析，预热过程电动泵电机长时间缺相运行，导致其电机绕组过热，进而电机烧坏、热继电器动作，引起加热器未达到预设温度而停止工作，造成机组无法预热的现象出现。将电动泵更换后，对机组预热、启动、带载性能进行试验，试验结果均满足要求，机组无法预热问题完成故障处理与验证。