1 、油霧保護(hù)系統(tǒng)
1.1 工作原理
油霧保護(hù)系統(tǒng)的主要保護(hù)元件是油霧探測器，它能及時檢測出有否因軸承過熱或活塞環(huán)損傷造成過量漏氣等故障而導(dǎo)致在曲軸箱內(nèi)形成油霧，從而監(jiān)視柴油機(jī)的主要運(yùn)行部件——曲軸和氣缸的工作狀況是否正常。在柴油機(jī)運(yùn)行過程中它通過采樣管系不停地抽出曲軸箱內(nèi)的油氣，并送至一個靈敏且準(zhǔn)確的濃度測量裝置。該濃度測量裝置包括一個紅外線發(fā)射二極管和對側(cè)一個光電接收二級管。光電二級管感受紅外線產(chǎn)生的光強(qiáng)度，并將光強(qiáng)度信號轉(zhuǎn)換為電信號送至電子鑒定裝置。如果曲軸箱氣體含有油霧（使得濃度測量裝置測量通道的不透明度增加），部分紅外線會在測量管內(nèi)被吸收，光強(qiáng)度會減弱，因而電信號減弱。濃度越高電信號減弱越多，當(dāng)電信號降低到一個最低限值時（即油霧濃度超過最大限值時），電子鑒定裝置將發(fā)出“油霧探測器高油霧”警報并停機(jī)，同時閥箱指示出是哪一部分故障引起的高油霧，以供檢修人員檢查。
1.2 優(yōu)缺點(diǎn)
該保護(hù)裝置的快速性、靈敏性無可厚非，但經(jīng)過幾年的運(yùn)行檢修發(fā)現(xiàn)，由于外界或裝置自身的原因，使得其選擇性和可靠性大大降低。比如由于潤滑油冷卻器的泄漏（水進(jìn)入并污染了潤滑油），油霧探測器將會感受到由于水份的增加而引起的不透明度的增加，繼而發(fā)生跳機(jī)。油霧探測器的電子元件屬于高精度元件，但因其安裝在柴油機(jī)本體上，溫度高、振動大，工作環(huán)境極為惡劣，由此使得電子元件的老化加劇，產(chǎn)生溫度漂移，跳機(jī)的靈敏度增加，誤動率也增加。而且該保護(hù)有時出現(xiàn)指示燈全無指示，使得保護(hù)經(jīng)常處于脫離狀態(tài)等。頻繁的保護(hù)誤動及保護(hù)的無法就緒，不僅會造成因甩負(fù)荷而引起的材質(zhì)疲勞，壽命縮短，而且會使生產(chǎn)人員產(chǎn)生麻痹心理，認(rèn)為該裝置不可靠，是誤動，這樣大大限制并誤導(dǎo)了生產(chǎn)人員的思維，而在真正出現(xiàn)“高油霧”時就會發(fā)生事故。
1.3 常見故障及防范改進(jìn)對策
1.3.1 元件老化，溫度漂移等引起靈敏度改變
結(jié)合電廠的實(shí)際并經(jīng)有關(guān)專家同意，將報警閥值S開關(guān)調(diào)至第4級（原4臺機(jī)組均在第3級），運(yùn)行至今未發(fā)生跳機(jī)現(xiàn)象。
1.3.2 電子板故障
當(dāng)油霧探測器出現(xiàn)紅、綠指示燈全部熄滅的現(xiàn)象，且檢查24VDC電源正常、插頭無松動時，基本上就可判斷為電子板故障，也可以采用對換其它機(jī)組的電子板來進(jìn)行判斷。如確屬電子板故障，就應(yīng)該及時檢修或更換。
1.3.3 曲軸箱油氣中含有大量的水分
由于水分的存在，使得測量通道內(nèi)的不透明度大大增加，致使電子裝置發(fā)生誤報。這就需要檢查潤滑油中是否含有水分、潤滑油冷卻器是否泄漏、空氣系統(tǒng)是否過度潮濕及油霧探測器底板內(nèi)的加熱器是否工作正常等。近幾年來，通過對高油霧跳機(jī)事件的分析發(fā)現(xiàn)，真正高油霧跳機(jī)為0%，高水份跳機(jī)為98%（而且最后檢查，95%都是因潤滑油冷卻器的泄漏引起的），其余故障為2%（如電子板故障、繼電器誤動等）。所以如果在潤滑油進(jìn)機(jī)管道上加裝一套高靈敏度的水份檢測裝置用于報警，就可以在水份過高時及時提醒運(yùn)行人員，降低具有破壞性的跳機(jī)次數(shù)，增加電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
1.3.4 裝設(shè)油霧探測器裝置的根本目的是監(jiān)測柴油機(jī)本身曲軸箱內(nèi)部的工作狀況是否發(fā)生變化。比如活塞環(huán)失效（包括剝落、異常磨耗、折斷）造成缸套漏氣到曲軸箱，形成高油霧。這時要檢查缸套及活塞環(huán)，損壞的要更換。又如主軸瓦或連桿軸瓦高溫?zé)�瓦造成局部高溫，造成油霧濃度增大而停機(jī)時，要打開防爆人孔門，仔細(xì)檢查連桿大端軸承及軸是否有燒傷，必要時更換。
1.3.5 油霧探測器本身的故障類型比較多，這些故障雖不會引起跳機(jī)，卻會使柴油機(jī)失去重要的保護(hù)。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，只要做到以下幾點(diǎn)，就可將故障率降低到最低，也可使誤跳率大大降低，并為跳機(jī)后的檢查提供第一手資料。
（1） 維護(hù)人員應(yīng)做好定期維護(hù)。定期更換空氣濾片、減壓空氣濾片，排出冷凝管的水分，清洗閥箱的油污，用酒精清洗紅外探頭，用壓縮空氣吹掃采樣管、油路、氣路，并做必要的報警試驗(yàn)及高油霧保護(hù)動作（最簡單的方法是從采樣管入口處吹一口香煙的煙霧進(jìn)去）試驗(yàn)。
（2） 機(jī)組運(yùn)行時，運(yùn)行人員應(yīng)認(rèn)真監(jiān)測軸承溫度、潤滑油溫度等有關(guān)參數(shù)，并定時觀察油霧探測器工作狀況、油霧濃度的指示情況、曲軸箱U形差壓計的差值、曲軸箱透氣裝置有無冒煙、曲軸箱防爆門是否燙手、曲軸箱高壓差有無報警等。如發(fā)生高油霧跳機(jī)應(yīng)盡快記錄濃度值、閥箱翻牌情況、曲軸箱差壓計的差值、軸承溫度有無異常及油霧探測器各指示燈的指示情況等。
2 、轉(zhuǎn)速測量保護(hù)系統(tǒng)
2.1 系統(tǒng)組成及工作原理
轉(zhuǎn)速是柴油發(fā)電機(jī)設(shè)備中最基本、最重要的參數(shù)之一，起動時的點(diǎn)火轉(zhuǎn)速、運(yùn)行中的轉(zhuǎn)速調(diào)整、超速時的停車保護(hù)、甚至負(fù)荷的大小也能從轉(zhuǎn)速的大小上得到體現(xiàn)，因此轉(zhuǎn)速測定是柴油發(fā)電機(jī)監(jiān)控保護(hù)的基礎(chǔ)。一般柴油機(jī)中轉(zhuǎn)速的測量有二處，一是主機(jī)轉(zhuǎn)速的測量，二是渦輪增壓器轉(zhuǎn)速的測量。
（1） 傳感器。傳感器是一個近程感應(yīng)開關(guān)，不通過接觸就可以工作。它由振蕩器、觸發(fā)器及放大器組成，通過振蕩器電路線圈產(chǎn)生一交變電磁場。在金屬導(dǎo)體接近傳感器時交變磁場就會發(fā)生變化，振蕩器的輸出電壓隨之發(fā)生變化，頻率也發(fā)生變化。主機(jī)轉(zhuǎn)速測量的傳感器共有4個。2個測量轉(zhuǎn)速并經(jīng)速度變送器在CMR盤或OCW盤顯示轉(zhuǎn)速，另外2個供調(diào)速器使用。
（2） 速度變送器。將傳感器傳輸來的頻率信號轉(zhuǎn)換成4～20 mA的電流信號，傳送給轉(zhuǎn)速表。
（3） 轉(zhuǎn)速表。顯示轉(zhuǎn)速。
2.2 優(yōu)缺點(diǎn)
這套系統(tǒng)具有很大的優(yōu)點(diǎn)，尤其是超速系統(tǒng)具有多重保護(hù)功能。它的傳感器（測速探頭）和被測量的旋轉(zhuǎn)物體沒有直接接觸，所以沒有磨損，拆裝維修方便，機(jī)組運(yùn)行時也可以維修更換探頭，接線也方便。其中主機(jī)的速度變送器還具有11P1（發(fā)電機(jī)軸承預(yù)潤滑泵）操控、勵磁投入、同期閉鎖、電氣超速跳機(jī)（>565 r/min）、調(diào)速器超速跳機(jī)（>575 r/min）等功能。同時在柴油機(jī)本體上還設(shè)置了機(jī)械超速保護(hù)（>595 r/min）系統(tǒng)，在很大程度上保證了柴油機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行（額定轉(zhuǎn)速500 r/min），不會出現(xiàn)飛車事故。但同時也存在一些問題：飛輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)時的竄動會造成探頭損傷，轉(zhuǎn)速表經(jīng)常出現(xiàn)波動甚至無轉(zhuǎn)速，電氣超速保護(hù)誤動等，還出現(xiàn)了由于轉(zhuǎn)速指示波動使發(fā)電機(jī)預(yù)潤滑泵頻繁啟停（>100 r/min時停，<100 r/min時開），導(dǎo)致燒毀發(fā)電機(jī)軸承預(yù)潤滑泵電機(jī)或其接觸器線圈的情況。
2.3 常見故障及防范改進(jìn)對策
2.3.1 傳感器與飛輪之間的距離太遠(yuǎn)或太近一般此距離約為2.5+0.3 mm。距離太遠(yuǎn)將有可能感應(yīng)不到信號，太近有可能磨壞傳感器的工作面。由于飛輪在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中，會發(fā)生徑向（或軸向）竄動，距離太近對傳感器的安全構(gòu)成極大威脅，曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)有幾個探頭的工作面已被刮破。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，該距離一般在2 mm左右較為適宜，可用塞尺測量。
2.3.2 由于傳感器安裝固定架振動，使得測量信號不準(zhǔn)確，交變磁場產(chǎn)生不規(guī)則變化，引起轉(zhuǎn)速指示波動。處理方法：加固該支架，可以將其與柴油機(jī)本體焊接。
2.3.3 由于飛輪甩出來的油粘在傳感器工作面上，對測量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。若在飛輪上加裝防油罩，可起到良好效果。
2.3.4 速度變送器故障，使輸出信號不穩(wěn)定，造成轉(zhuǎn)速指示波動甚至無轉(zhuǎn)速指示，而且由于其工作不穩(wěn)定和接線頭的接觸不良會觸發(fā)電氣超速保護(hù)誤動作。對此可用頻率發(fā)生器輸入頻率信號對速度變送器進(jìn)行校驗(yàn)，端子進(jìn)行緊固。由于該速度變送器為PLC微電腦控制，必要時可重新調(diào)整或更換。
2.3.5 傳感器故障�！≡跍y量好間距之后，開盤車機(jī)觀察傳感器上的紅色發(fā)光二極管，當(dāng)飛輪齒通過時，其發(fā)光亮度會明顯增強(qiáng)，或不開盤車機(jī)用金屬物靠近或遠(yuǎn)離傳感器，觀察紅色發(fā)光二極管亮度有無變化，如果亮度沒有變化或者根本沒有發(fā)光，則可能是傳感器損壞，需要更換。CMR524系統(tǒng)在起動時報“調(diào)速器故障”，大都是傳感器故障。
3、 溫度及壓力保護(hù)系統(tǒng)
3.1 系統(tǒng)簡介
溫度及壓力的控制在柴油機(jī)運(yùn)行中非常關(guān)鍵。
潤滑油壓力、燃油壓力不足，柴油機(jī)將無法運(yùn)行。目前的大功率中速柴油機(jī)大都有一套比較完整的監(jiān)控檢測系統(tǒng)，對柴油機(jī)的一些重要參數(shù)（如溫度、壓力等）進(jìn)行監(jiān)控，一旦這些參數(shù)超出設(shè)定范圍就聲光報警或自動停機(jī)。
柴油機(jī)組設(shè)有氣缸排氣、透平排氣、主軸承、發(fā)電機(jī)定子、缸套水、潤滑油等溫度監(jiān)測及燃油、起動空氣、潤滑油、生水、缸套水、油嘴水、進(jìn)氣等壓力監(jiān)測。這些溫度及壓力監(jiān)測、報警及安全停機(jī)系統(tǒng)主要由裝在控制屏上的CMR424、CMR524單元組成。
柴油機(jī)在運(yùn)行中溫度傳感元件眾多，但大致可分為熱電阻（PT100）和熱電偶（Ni-Cr/Ni-Al)2種類型。通過熱電阻傳感器在溫度變化時阻值的變化和熱電偶傳感器在溫度變化時熱電勢的變化，將信號傳送到CMR424系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)化、比較、打印、顯示并作用于報警或跳機(jī)。壓力的變送主要是通過現(xiàn)場的壓力變送器將信號傳送到CMR424系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)化、比較、打印、顯示并作用于報警或跳機(jī)。
3.2 優(yōu)缺點(diǎn)
這套系統(tǒng)體積小、元件少（每一種信號由一個獨(dú)立的電路板轉(zhuǎn)化）、布局集中、便于監(jiān)視，而且有一部分溫度（如缸套水溫度、潤滑油溫度等）的控制采用PLC微電腦控制，自動化程度比較高。潤滑油壓力和缸套水壓力的控制就地直接采用壓力開關(guān)作用于跳機(jī)。盡管如此，該系統(tǒng)仍有一定的局限性。對于排氣溫度而言，只有單缸和平均溫度的差值報警，沒有單缸溫度超過設(shè)定值的報警，溫度無法實(shí)時顯示。傳統(tǒng)的自動記錄儀需要大量的打印紙，打印間隔太長，多種曲線擠在一起不易辯別，且無法數(shù)字化等。幾次渦輪增壓器損壞就是因?yàn)闆]有及時發(fā)現(xiàn)溫度上升趨勢致使氣閥損壞而打壞渦輪增壓器的。
3.3 常見故障及防范改進(jìn)對策
3.3.1 溫度　顯示波動且幅度大，有時顯示-1或1該故障原因有：第一，連接插頭接觸不良，可以擰緊，當(dāng)插頭松脫時CMR424顯示-1；第二，探頭特性變壞，可以更換探頭，特別當(dāng)熱電阻探頭短路時CMR424顯示1；第三，電子板需要重新調(diào)整。
3.3.2 溫度顯示電子板故障或設(shè)定好的溫度發(fā)生變化可以用標(biāo)準(zhǔn)電阻箱或毫伏發(fā)生器輸入一組標(biāo)準(zhǔn)溫度信號進(jìn)行檢驗(yàn)，也可以用恒溫箱輸入一組實(shí)際溫度進(jìn)行校驗(yàn)。確屬電子板故障的應(yīng)該更換。設(shè)定好的溫度發(fā)生微小變化（2%以內(nèi)）屬于正常情況，是溫度漂移的結(jié)果。