引言 柴油发电机作为电力系统中重要的临时应急电源，具有启动迅速的特点，其可靠运行对发电厂安全稳定运行及减灾防汛具有至关重要的作用。虽然本厂康菱柴油机的故障率相对较低，但其蓄电池启动回路较易发生故障，致发电机第一时间启动失败，为提高柴油发电机存在可靠性不足的问题。本文针对这一问题进行了深入研究，并提出了一种优化设计方案。
1 原因分析
大唐国际武隆发电有限公司银盘电站尾水柴油发电机为1台HGG1400HV11型柴油发电机组。柴油发动机为中美合资科科品牌，型号为：QTA3240G1；交流发电机为中美合资马拉松。型号为：MXH-1000-4，容量为1287.5KVA，总效率为95%，交流电压为11KV，常用功率1000KW。
尾水柴油发电机常用启动方式为为蓄电池启动方式。柴油发电机蓄电池电压24 V，用两组，每组两个12 V的铅酸蓄电池并联在一起使用，输出电压为27 V，额定功率1 000 kW 柴油发电机使用200 Ah的蓄电池200 Ah的蓄电池内阻为2—3 mΩ。蓄电池单回路带动启动电机工作，启动电机驱动柴油发电机启动。蓄电池在安装过后，由于自然老化、充电电压过高、碰撞、温度过高等原因，经常会出现蓄电池鼓包、漏液、内阻变大等情况，手动定期试启动过程中，多次遇到蓄电池损坏或者电压不足致启动失败的情况。单回路运行不满足设备可靠性要求，现对原蓄电池回路进行重新设计后实施优化改造。
蓄电池启动旧回路
2 优化设计方案
启动电机运行电流大，蓄电池供电时间短，通常不超过10秒，原回路两组24V电池组并联后单回路可提供足够的电流，为提高蓄电池启动的可靠性，我们重新设计了尾水10kV柴油发电机蓄电池启动回路。新设计的回路增加一组相同结构的回路作为备用回路，为了方便切换主用和备用回路，我们引入了单刀双掷开关，并用角钢架和环氧树脂板组成支架，将开关、蓄电池及回路安装固定到位。当主用回路出现故障时，可以立即切换到备用回路，确保柴油发电机能够正常启动。
优化后，双启动回路设计
为了进一步提高蓄电池启动的可靠性，我们在主用回路和备用回路分别增设了一组电压监视装置。这些装置可以实时监测主用和备用回路的电压情况，并在电压异常时发出警报，使电池状态可视化，随时掌握电池状态，以便及时采取措施修复故障。
3 实践与结果
为验证优化设计方案的可行性和有效性，我们进行了一系列启动实验。实验结果表明，相比于原有的单组24V直流蓄电池供电启动方式，优化设计后的启动回路具有更高的可靠性和稳定性。当主用回路出现故障时，能够迅速切换到备用回路，保证发电机的正常启动。同时，电压监视装置的引入可以及时发现电压异常情况，提前预警，减少因蓄电池问题导致的故障发生。
优化改造后启动回路现场图
4 结论
本文针对康菱10kV柴油发电机蓄电池启动回路的可靠性问题进行了优化设计改造。通过引入两组24V蓄电池回路和单刀双掷开关切换主用和备用回路，以及增设电压监视装置，大大增加了蓄电池启动的可靠性，对于确保柴油发电机的顺利启动和正常运行具有重要意义。进一步的研究可以考虑在优化设计中采用更多的备用回路，以进一步提高系统的可靠性和稳定性。
参考文献：
[1]马富君.机组备用柴油发电机启动故障分析及对策.重庆电力高等专科学校学报, 2022,27(02)
郑能（1986-），男，工学学士，工程师，从事水电站电气一次设备检修维护。
