高处也“胜”寒,看卡特彼勒发电组如何适应高海拔环境

最近一波寒潮导致气温骤降,高海拔地区首当其冲。的确,恶劣的气候环境给我们的生活带来诸多不便。在高海拔地区,因为普通的电网无法覆盖,别说是刷手机、看电脑,就连照明、取暖等的基本生活需求都很难满足。面对高山,深海,冰川等种种恶劣环境,幸好,我们有独立的发电设备来解决这些地区的供电问题。卡特彼勒发电机组就是卡特彼勒派往这些重地“驻守”的“大将”。

卡特彼勒发电机组产品的好性能在业界有口皆碑。早在1955年,卡特彼勒发电机组就已经深入南极腹地,在低温可达-65℃的环境中为科考站工作人员提供电源了。 “抗造”的卡特彼勒硬件以及可定制的发电解决方案,让卡特彼勒的电力设备能适应不同恶劣环境,完成供电使命。今天小编就以新疆阿克陶县一个铁矿的电力供应为例,来讲讲卡特彼勒是如何通过机组调试满足高海拔应用的。

新疆阿克陶县地处塔里木盆地边缘,海拔3,876米,不仅空气稀薄,而且全年温差大,冬季最低气温可达-27℃。2013年8月,某客户为当地巴士一桥孜罗依铁矿采购了一组Cat®3516B柴油发电机组,用来为铁矿的日常工作供电。为了让这组发电设备 “适应”当地环境,卡特彼勒代理商信昌机器提前对这组柴油发电机组进行了三个部分的调试。

1.     发动机

众所周知,高海拔空气稀薄且密度低,很难充分燃烧发动机气缸内的燃油,导致发动机无法按额定功率输出,只能降载运行。决定发动机降载运行的重要因素进入气缸的空气质量。在高海拔、高环境温度下,空气密度变小,会使发动机动力变小,从而导致发动机降载运行。卡特彼勒的每款发动机都有不同的发动机降载因数,然而Cat®发动机配置了足够大的涡轮增压器,可以保障每款发动机具有较大的功率冗余,能够做到在最高1500米、10℃情况下,无功率折损。针对阿克陶县的自然环境,卡特彼勒代理商信昌机器根据项目需求,为客户提供了最适合的Cat®发动机。

 

CAT®(卡特)代理商支持“一带一路”建设
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2.     发电机

除了发动机,发电机也是发电机组的关键部分。一般来说,高海拔地区对于低压发电机(400V)影响不大。因为低温环境可以缓和空气密度变小导致的设备散热能力变差。但对于10kV左右的大型发电机,发电机零件极易在高海拔的稀薄空气环境中发生电晕现象(即带电体表面在气体或液体介质中局部放电),影响发电机工作。

因此当项目所在地海拔大于3000米时,Cat®10kV发电机必须要定制才能满足安全运行,而这一般通过提高发电机绝缘强度和加大电气间隙来实现。比如,卡特彼勒工程师们一般会采用额定电压为13.8kV发电机,来代替原来额定电压为11kV的发电机,提高发电机绝缘强度和耐压等级。同时工程师需要将电气间隙从标准的125mm扩大到180mm或以上,来防止电晕现象发生,保护发电机绝缘。

3.     散热水箱

随着海拔升高,大气压力降低,空气密度变小,散热水箱的冷却介质也将变小,随即水箱的散热能力将有所减弱。此时工程师需评估在发动机降载后,散热水箱散热能力是否能满足发动机的散热要求。

此外,大气压力降低,散热水箱内的冷却水的沸点也会降低,导致发动机缸套水容易出现”开锅”的现象,引发危险。为了保证发动机正常运行,工程师会考虑改进发电机组的散热水箱,一般操作是通过提高密闭冷却系统压力来提高冷却水沸点,避免危险的发生。同时,提高沸点所需要的压力也是考虑因素之一,必须由现场工程师进行仔细评估后才能进行操作。