Проблемы генераторов в процессе эксплуатации, которые вы скорее всего не будете знать на этапе покупки

Дата публикации: 05 февраля 2019
Проблемы генераторов в процессе эксплуатации, которые вы скорее всего не будете знать на этапе покупки

Исходя из предназначения, фактически, электрогенератор - второе сердце предприятия, не дающее ему остановиться при аварии основного электроснабжения. Но, иногда и резервный источник дает осечку.


Одна из наиболее распространенных неисправностей, когда электрогенератор глохнет или не заводится.


Почему двигатель отказывается работать


Огромную долю отечественного рынка занимают китайские генераторы - качество у них сравнительно ниже европейских, американских или японских аналогов, но стоимость дешевле, и многих «устраивает» как раз изначально низкая стоимость. Тем более генератор в основном эксплуатируется, как резервный источник электроснабжения, потому многие на нем экономят. И только в процессе эксплуатации начинают проявляться серьезные недостатки.


Один из наиболее частых примеров, когда двигатель выходит из строя из-за того, что на него была подана слишком высокая нагрузка, при том что она была в рамках заявленных технических характеристик.


Из-за чего это происходит?


Для работы в щадящем режиме нужно, чтобы на «движок» падала оптимальная нагрузка, на которую он рассчитан. Но, чем он мощнее, тем дороже стоит, потому в китайских моделях часто альтернатор мощнее. Это делается с целью увеличения номинальной мощности. В результате падает слишком высокая нагрузка. Из-за этого возникает ряд последствий:



  • Снижается компрессия;

  • Падает мощность;

  • Перегрев.


Логическим итогом такого «издевательства» будет выход из строя, увеличение износа, механические повреждения. В таком режиме срок эксплуатации сокращается до 3-4 тыс. моточасов.


Оптимально, чтобы он работал на 40-80% от собственных возможностей. При более высокой нагрузке в геометрической прогрессии увеличивается износ.


Одно из самых болючих мест китайских генераторов - АВР. Они плохого качества и часто выходят из строя из-за превышения сетевой нагрузки. При работе следите за тем, чтобы мощность не превышала 80% от номинала.


В техпаспорте иногда встречается утверждение, что допускается кратковременная эксплуатация в режиме перегрузки до 110% от номинала. Это актуально только для европейских моделей.



Суммарное время перегрузки не должно превышать 1 час на 12 рабочих часов, иначе это будет негарантийный случай и в случае поломки ремонтировать придется за собственные деньги.



Если на «китайца» дать нагрузку 110%, он скорее всего заглохнет и причина тому кроется в дисбалансе мощности рабочих элементов. А при высокой степени форсированности двигателя проблем будет еще больше.


Как определить степень форсированности


Легче всего это сделать по номиналу. В генераторах от 30 кВт до 70 кВт стоит один и тот же типоразмер двигателя. Высокая мощность достигается путем форсирования, потому на 70кВт (самый высокий номинал в данном типоразмере) точно будет форсированным.


Следующий типоразмер находится в диапазоне 70-120кВт, где форсированными будут соответственно 110-120кВт. Если Вам нужна мощность резервного источника 120кВт, лучше переплатить и взять из следующего типоразмера на 130кВт. Так Вы обезопасите себя от частых поломок и дорогостоящих ремонтов.


Какие проблемы возникают у форсированного двигателя


Форсирование предполагает переделку с целью увеличения номинальных характеристик, в первую очередь мощности. Это делается для удешевления себестоимости.


На некоторые китайские генераторы (самые бюджетные) ставятся форсированные «движки». Берется меньшего номинала, чем требует альтернатор, и переделывается:



  • устанавливаются поршни с более узкой юбкой;

  • переделывается головка блока цилиндров;

  • увеличивается объем силовой установки;

  • увеличивается наполнение цилиндров.

  • увеличивается степень сжатия.


Все эти меры помогают увеличить базовую мощность, но приводят к ухудшению технической стойкости. Когда сетевая нагрузка поднимается близко к максимальной, двигатель работает на пределе возможностей: снижается мощность, возникает задымленность и потрескивания. Такой режим работы сильно увеличивает износ, и приводит к аварии.


Хуже всего, когда трескаются патрубки, и топливо проливается на горячий металл. В результате случается пожар и внутри все выгорает. Чтобы предостеречься от такой проблемы, еще на этапе выбора старайтесь не останавливаться на самых дешевых вариантах, даже с именитыми названиями. Рекомендую делать подбор генераторов в на сайте АксиомПлюс, где очень хорошо структурированно всё разложено (лучше я пока не нашел) - все описанные параметры можно подобрать по аналогам.


Бренд - не всегда залог качества



В Украине почти на всех бюджетных генераторах стоит двигатель Ricardo, о котором хорошо отзываются. Но дело в том, что Ricardo делается в Китае на 20 разных заводах. На самых дешевых стоит Ricardo впритык по мощности. Из-за того, что с него «выжимают все соки», срок эксплуатации сокращается до 2-3 лет, после чего потребуется замена или капитальный ремонт. На более дорогих ставят тот же Ricardo только с запасом, потому он служит дольше. Бренд - не всегда свидетельствует о высокой надежности.


Для высокомощных сетей часто применяются генераторы с турбинами. Они ломаются гораздо чаще, чем обычные. Турбину иногда ставят на дешевый «движок» для увеличения мощности, но из-за того что из него «выжимается» нагрузка, которую он не может дать, случаются аварии.



Если Вам нужна высокая мощность, лучше возьмите с большим количеством цилиндров, чем с турбиной. Это безопаснее и надежнее.



Кроме того, при отсутствии турбины техническое обслуживание более простое и не такое затратное, так как она быстро изнашивается и требует замены. Но, даже при ее отсутствии все равно важно соблюдать график ТО.


Игнорирование требований ТО приводит к поломкам



В наших реалиях не всегда получается вовремя проводить техническое обслуживание. На первых этапах оно включает замену фильтров и масла, тем не менее, это важно делать вовремя. Засорение фильтров, оседание копоти, отработка масла - все эти факторы нужно контролировать и вовремя устранять. Если этого не делать, двигатель начнет глохнуть, будет барахлить и может подвести в критичный момент.


Стандарты обслуживания предусматривают первое ТО через 50 ч работы, второе - через 250ч, и каждое следующее - через 500ч. По факту, качество топлива в Украине хуже чем в ЕС, фильтры забиваются быстрее, из-за этого частота ТО должна быть выше.


Первое ТО оптимально проводить через 50ч, второе - через 125ч, а каждое следующее через 250ч. Это поможет вовремя выявить и устранить потенциальные неисправности, и увеличит износостойкость.


Крайне важно вовремя менять масло. Это вызвано тем, что отечественное дизтопливо обладает повышенным содержанием серы, что приводит к быстрому окислению масла.


Кроме частоты обслуживания, при замене важно соблюдать рекомендуемую марку, она обычно указывается производителем. Если проигнорировать рекомендации, засорится топливный фильтр, увеличится износ цылиндров.


Качество фильтров также имеет значение. В китайских генераторах обычно ставят самые простые поролоновые, но этого мало. Нормальный фильтр должен быть трехслойным из поролоновой подушки, сетки и абразивного материала.



Отечественное топливо - не самое чистое, и главная проблема даже не в слишком большом содержании серы и отклонении по цетановому числу. Элементарное наличие механических примесей или воды крайне вредно. Потому, на качестве топливного фильтра лучше не экономить, устранение последствий будет куда дороже.


Кроме фильтров, ТО предполагает своевременную замену свечей зажигания. Если проигнорировать данное требование, резервный генератор просто не запустится в критичный момент и сеть останется обесточенной.


При обслуживании часто возникают сложности с подбором расходников и запчастей. Часто их нет даже в «родных» сервисных центрах.


От чего возникают сложности с поиском расходников и комплектующих?


Эта проблема наиболее актуальная для китайских производителей. Дело в том, что у одного и того же бренда представлены совсем разные линейки, отличающиеся уровнем качества и ценой. Импортеры часто меняют ориентацию, руководясь спросом на рынке.


Типичный пример, когда закупили партию китайских генераторов, но на них начали сыпаться негативные отзывы из-за недостатков. Импортер решает поменять вектор поставок и заказывает партию из более дорогой серии того же бренда. Из-за высокой цены нет спроса, и в следующей поставке новая линейка, еще дешевле первой.


Если Вы приобрели генератор, еще 5 лет назад, за это время импортер мог 10 раз поменять вектор поставок, и для каждой импортированной серии могут быть собственные комплектующие. В результате Вы обращаетесь в сервисный центр, а оказывается, что такая деталь вообще снята с производства.


В европейских брендов нет такой анархии. У них нет большого разнообразия серий, а конструкция делается таким образом, чтобы одни и те же комплектующие подходили к разным моделям и сериям. По маркировке можно легко найти город, где выпускается нужная Вам деталь. Ее закажут и доставят в Украину прямо с родного завода.


При эксплуатации многие не берут во внимание допустимый температурный режим. При экстремально низких или высоких температурах двигатель работает в нештатном режиме, из-за чего глохнет или не заводится в нужную минуту.


Как температура влияет на работоспособность



Чаще всего такая проблема наблюдается у бюджетных моделей с низким диапазоном рабочих температур. Обычно это от -15°C до +30°C, хотя в техпаспорте может быть указан более широкий диапазон. На жаре под кожухом воздух нагревается до +50°C, аналогично в зимнюю пору температура легко опускается ниже -15°C.



В хороших брендов JCB или Cummins температурный диапазон от -50°C до +60°C, что вполне вписывается в климатические особенности наших широт.



Недостаток «китайцев» в том, что у них стоят топливные насосы высокого давления (ТНВД) неизвестного происхождения. Не зная точных характеристик сложно настроить эффективную подачу топлива в условиях экстремальных температур. А из-за износа плунжерных пар ТНВД затрудняется запуск разогретого двигателя.


От перегрева защищает жидкостное охлаждение. Радиатор находится под кожухом, где концентрируется горячий воздух. Из-за этого случается перегрев. Можно применить одно из двух решений:



  • Заменить радиатор на более качественный;

  • Если генератор стоит на улице под солнцем, построить над ним навес.



Не забывайте следить за уровнем жидкости в системе охлаждения, так как ее нехватка чаще всего и приводит к перегреву.



Сложности с запуском возникают и при низких температурах. Из-за застывшего топлива двигатель не запускается с первого раза или не заводится вообще. Владельцам бензогенераторов не о чем беспокоиться, так как популярные марки А-92 и А-95 замерзают только при -72°C.


С дизтопливом не все так просто. Летнее ДТ начинает парафиниться уже при -5°C, забивается топливный фильтр и генератор не заводится. Зимний «дизель» более стойкий и замерзает при -35°C.



Вопрос решается следующим образом:



  • При наступлении морозов нужно поменять ДТ на зимнее;

  • Можно (иногда даже нужно) поставить систему подогрева топлива.


Двигатель плохо запускается на холоде из-за снижения компрессии. Обычно это бывает из-за износа поршневой группы.


Как на работу влияет естественный износ


Главные предвестники износа - увеличенный расход масла и повышенное давление картерных газов. В таком случае регулировки уже не помогут, и придется делать капитальный ремонт.


Увеличенный расход топлива и появление черного дыма на выхлопе свидетельствует об износе распылителей форсунок. Иногда появляется белый едкий дым. При нормальной эксплуатации, ресурса форсунок хватает на 3000-4000 моточасов.


Если проигнорировать и дальше применять изношенные распылители форсунок, могут прогореть форкамеры и поршни. При неэффективном распылении топлива, его несгоревшие части смоют масляную пленку со стенок гильзы, что приведет к быстрому износу поршневой группы. Основные симптомы неисправностей:



  • Затрудненный запуск - часто бывает из-за износа нагнетательных элементов ТНВД, заниженного давления впрыска топлива, износа распылителей и прочего;

  • Снижение мощности - из-за износа регулятора или прецизионных элементов ТНВД;

  • Повышенное потребление топлива - из-за утечки, недостаточной компрессии или засоренного фильтра;

  • Выхлопы черного дыма - из-за нагара или неплотного закрытия в камере сгорания;

  • Выхлопы серого или белого дыма - из-за переохлаждения или нарушенной компрессии;

  • Внезапная остановка - из-за засорения топливного фильтра или повреждения ТНВД;

  • Отказ от остановки - из-за неисправности запорного клапана.


В таком случае нужно, как можно быстрее найти причину неисправности и устранить, чтобы не допустить более сложных последствий. Так же важно не допустить перегрева альтернатора.


От чего греется альтернатор


Альтернаторы китайского производства часто идут с алюминиевой обмоткой вместо медной. Алюминий дешевле, но у него хуже проводимость и больше сопротивление, из-за этого он сильнее нагревается. Даже в режиме щадящего резерва алюминиевая обмотка выдерживает не больше двух часов, после чего перегревается и перегорает.


В сравнении с алюминиевой, медная обмотка более прочная, быстрее охлаждается и более стойкая к короткому замыканию.



Стандарты Европейского Союза запрещают использование алюминиевого альтернатора, в Украине пока такого запрета нет. Потому, еще на этапе покупки проверяйте наличие сертификации ЕС.



Китайские альтернаторы по качеству уступают европейским. В характеристиках часто указывается, что они выдерживают перегрузки от короткого замыкания до 300% - это неправда. Таким свойством обладают только дорогие европейские аналоги, по факту в любом «китайце» при трехкратном увеличении тока перегорит вторичная обмотка.


Из-за токовых нагрузок может выйти из строя регулятор напряжения AVR. У бюджетных моделей низкого качества, и напряжение на выходе нестабильно. Резкий перепад нагрузки часто приводит к поломке AVR.



При возникновении такой аварии необходимо заменить альтернатор на более качественный. Он должен соответствовать конструкции «предшественника», что создает дополнительные трудности с поиском и подбором.


Потенциальную опасность для двигателя и альтернатора несет низкокачественный шумоизоляционный кожух, особенно если генератор стоит под открытым воздухом.


Чем опасны повреждения кожуха


Слишком тонкий или неоцинкованный корпус подвержен коррозии. В первую очередь разъедаются углы, соединения и ручки. Через прогнившие отверстия внутрь попадает сырость, от чего на металлических деталях появляется ржавчина, трескаются патрубки. Через трещины может просочиться топливо, став источником пожара.


Если заржавеет ручка, ухудшатся антивандальные свойства, и резервный источник будет подвержен риску постороннего вмешательства.


Кроме того, ухудшится шумоизоляция, а увеличение уровня шума вредно для здоровья оператора и другого персонала, находящегося поблизости. В низкокачественных кожухах наполнение обычно делается из шумоизоляционного материала подверженного горению. При возгорании внутри это только увеличит интенсивность пламени и приведет к полному выгоранию «начинки» или взрыву топливного бака, что может стать причиной масштабного пожара.



Шумоизоляционный материал должен быть плотным и негорючим.



При первых проявлениях коррозию нужно устранить. Сначала нужно стереть наждачной бумагой ржавчину, обезжирить поверхность и закрасить. Сквозные или слишком большие дыры в кожухе необходимо залить монтажной пеной, для большей безопасности можно установить дополнительный металлический лист.


Дешевого тонколистового кожуха хватает на три года, после чего появляются следы коррозии. При этом оцинкованный может 5 лет простоять под открытым воздух без всяких нарушений целостности.


Кроме внешнего состояния, не забывайте заглядывать внутрь. Там тоже скрываются потенциально опасные проблемы. При сильной нагрузке нагревается проводка, что может оплавить изоляцию и привести к короткому замыканию.


Как предотвратить короткое замыкание


Китайские производители экономят на всех комплектующих, в том числе и на проводке. Хуже, когда они ставят кабель заниженного сечения.


Чем выше нагрузка, тем больше нагревается проводник, а с ним изоляционная оболочка. При нагреве теряется прочность, может пробиться изоляция и случится КЗ. Если не сработает автомат, проводка в буквальном смысле выгорит, выйдет из строя альтернатор. При трехфазном токе таблица рекомендуемого сечения выглядит следующим образом.



Даже если сечение кабеля отвечает номиналу резервного источника, он все равно может нагреваться выше допустимой температуры.


Это происходит из-за низкого качества меди в проводнике. Для удешевления производства китайцы часто добавляют в медь более дешевые металлы. Из-за этого повышается сопротивление и ухудшается проводимость, что приводит к потерям электричества и сильному нагреву. Размеры отвечают стандартам, а свойства проводника - нарушены.


Если на изоляции наблюдается сильный нагрев, видны следы оплавления или повреждения, замените его на более качественный. Также не забудьте поставить хорошую автоматику, чтобы в случае КЗ, не выгорела вся проводка.


Контролировать состояние кабеля можно с помощью панели управления, но иногда и она не справляется с возложенной задачей.


Как панель управления помогает выявить потенциальные проблемы


На нее возложены функции контроля и управления всеми системами. Словно нервная система в организме, по всему генератору находится куча датчиков и механизмов соединенных с ПУ. Это компьютер, который в режиме реального времени снимает и «запоминает» сотни показателей, а также приводит в действие команды оператора.


При возникновении аварийной ситуации ПУ дает сигнал оператору и сохраняет это в памяти. При ТО можно подключить компьютер к базе данных, чтобы изъять всю информацию. По ней прослеживается состояние жизненно важных систем, а также все ЧП и отклонения в работе на протяжении всего периода эксплуатации.


Такой мониторинг способствует своевременному выявлению и устранению неисправностей, связанных с состоянием рабочих элементов, проводки, топливной системы и пр. В китайских генераторах применяются бюджетные панели управления Datakom или Smartgen. У них слишком малая емкость для хранения данных, потому многие нюансы, зафиксированные на протяжении эксплуатации, стираются. Из-за этого сервисная служба не может получить полную картину состояния всех систем для ТО, и впоследствии случаются непредвиденные поломки.


Одна из лучших в своем роде Deep Sea Electronics - более функциональная и сохраняет информацию за 10 лет. По умолчанию устанавливается во многих европейских генераторах. С ней можно значительно уменьшить число поломок.



Для качественного контроля и обслуживания не экономьте на панели управления.


Большинства проблем, возникающих при эксплуатации, можно не допустить, если с самого начала контролировать состояние «жизненно важных» систем и вовремя проводить техническое обслуживание. Важно не перегружать резервный источник и не покупать самые дешевые расходники.


При соблюдении этих рекомендаций генератор прослужит длительное время и не подведет в критический момент.


Алексей Г., Владислав С. специально для ТрансГазСтрой