0 引言
柴油發電機作為一種電力供應單元，要求其電力的輸出和頻率在合理的范圍內，在實際應用中柴油發電機組出現大幅度頻率波動的情況比較少見，而小幅度的波動震蕩比較多。追根溯源造成柴油發電機頻率不穩定的原因是多方面的，要想改良這一問題需要對有可能出現的各種原因進行分析，這樣才能在實際工作中快速準確的解決此類故障。筆者結合自己的工作經驗，通過實際案例分析認為該問題應該從以下幾個方面分析。
1 柴油發電機組頻率不穩定的原因
柴油發電機組頻率不穩定的原因是多方面的，我們分析原因要本著科學合理的方式推測，同時也要根據實際情況和工作經驗分析。通過發電機頻率與原動機轉速的公式關系：f=6p0n可知，柴油發電機組的工作頻率f與轉子轉速n和磁極對數p的關聯度較大，所以當柴油發電機出現頻率不穩定的情況應該首先考慮轉子轉速和磁極對數的問題，在磁極對數固定的情況下，影響頻率的因素就是轉速。
121地質大隊多年來柴油發電機組故障統計分析，總結了幾個最常出問題的故障點，并以實際案例說明柴油發電機組頻率不穩定的原因及解決方式。
1.1 案例引入
有一臺LDDL-D100四沖程柴油發電機組，它的柴油機型號為TBD226B-6D，電機型號為LD-A-100，額定轉速為1500r/min，額定功率為100kW，額定電壓為400V。該機組在實際運行中出現了柴油發電機組頻率不穩定現象，頻率指示表的波動范圍較大，柴油各缸功率運作不均勻，有明顯的“游車”現象，該柴油發電機組在負載5kW后，頻率指針的波動越來越大。
1.2 常見原因分析
油路問題油路問題主要表現在四個方面，首先是管路裂紋，即油路管道出現損壞，有裂紋情況導致油的傳輸不順，密閉性下降。其次是油液箱位過低導致燃油中混入空氣和雜質，油液不滿足油箱的需求，無形中混入了其他雜質。再次，油路中的濾器堵塞，油路中的濾器長時間未清理，有粉塵和雜質堵塞通道，導致油無法順暢流通。第四，燃油管路漏油，漏油會導致整個發電機的供油不足。以上幾種油路問題都是常見的導致柴油發電機組頻率不穩定的問題，油路出現故障會直接導致供油不暢，發電機的轉速下滑，故而引起頻率失穩。
噴油泵故障噴油泵故障是引起頻率不穩的一個重要原因，當噴油泵出現供油齒桿不靈活、調速彈簧彈性下降等問題時，會導致柴油發電機的各缸供油不均衡繼而造成轉速出現變化，進而引起頻率變化。
噴油器故障噴油器的故障主要源于自然磨損，由于噴油器的位置復雜，人工人為傷害的可能性較小，當柴油發電機組長期運行后，燃油中附帶的雜質可能為附著在針閥偶件上，然后經過油液的流動引起噴油的不良反應，這時噴油器噴油量便發生變化，忽大忽小，導致轉速發生變化，進而引起頻率失穩。
轉速傳感器測量失真傳感器起到控制感應的作用，柴油發電機中的轉速傳感器屬于磁電傳感器，這類傳感器本身容易發生電磁反應，對電磁現象比較敏感，平時養護維修得當不容易出現故障，但是如果長期運行不加保養，空氣中的粉塵會聚集在傳感器的間隙，造成傳感器測量故障，顯示數據誤差大或失真。
調速控制系統故障調速控制系統屬于維穩系統，直接影響柴油發電機的工作運行狀態，如果調速控制系統發生故障，有可能會影響調速系統的整體控制，油速會受到影響，發電機組的頻率也將不穩定。
2 柴油發電機組頻率不穩故障的解決策略
2.1 發電機組故障原因判斷
為了改善型號為LDDL-D100 的四沖程柴油發電機組的實際問題，需對其故障原因先行判斷。首先，從比較熟悉、比較穩定的方面入手，即先考慮柴油機的問題，將柴油機的噴油器從機組上拆下，然后進行霧化實驗，實驗結果證明噴油器的情況良好不影響正常使用，為了進一步驗證該觀點，將噴油泵拆卸換到另一臺工作狀態良好的發電機組上進行測試，測試結果一切正常，說明該發電機組的故障與噴油泵無關，基本排除油路、噴油泵噴油器的故障問題。
然后對該發電機組的調速控制系統進行故障判定，將調速控制系統的傳感器拆卸下來換上正常的傳感器，機組故障仍在。在發電及停機的狀態下，短接控制器和執行器的電壓輸入輸出均正常，并且整個機組的點此執行器與噴油泵齒輪完好無缺，所以造成型號四沖程柴油發電機組故障的原因就是電子調速器調整微分、增益調諧失靈。
通過上述分析，我們不難發現影響柴油發電機組頻率的問題原因多變，針對噴油泵和傳感器的調節修理比較簡單，而對于電子調速器的維修比較困難，為了排除故障筆者針對電子調速器的故障解決進行了分析。
2.2 電子調速器的轉速設定
首先電子調速器的轉速設定要本著怠速調節的原則進行，當柴油發電機起動后，需密切注意發電機的轉速問題，當發現柴油機的轉速出現偏差，立刻重新調整低速設定電位器，把數據恢復在最初設置。低速設定電位器的調整方法大致為順時針調節增加轉速，逆時針調節降低轉速，方法簡單便于操作，只要將數值恢復到合理怠速就可以了。然后重新啟動柴油發電機組的開關將怠速升高，觀察轉速表的運行情況，讓轉速達到額定轉速的水平。當怠速值調節完畢后，仍需密切注意電子調速器的運行情況，只要波動幅度超過0.25%，就需要下一步的調節維穩。
2.3 轉速動態指標調整
轉速動態指標調整在穩定性調整的基礎上進行，調速系統的動態指標包括瞬時調速率和穩定時間，當柴油發電機的電子調速器出現問題后可以利用調整微分、增益來調整電子調速器，然后尋找轉速動態指標的最佳工作點。該工作點的尋找可以通過增益附近的穩定線作為基元，順時針方向調節到電位器的三點鐘方向，然后打開柴油發電機組的開關，直到柴油機轉速出現高頻波動再逆時針調節微分，幫助柴油發電機平穩運行。
2.4 穩態調速率
調整穩態調速率等于給電子調速器降速，通過人工調節降低電子調速器的誤差，首先觀察穩態調速率順時針調節的各項情況，如果順時針調整導致調速率增大，則在調節時先根據電位器設置一個指定工作點，觀察期空載和負載時的運行變化情況，并根據實際情況調節穩態調速率的值，該操作需反復進行，直至誤差在合理范圍內。
3 結語
綜上，柴油發電機組關乎整個發電裝置和發電運行，因此必須時刻注意發電機組的頻率運轉，出現問題及時修復。通過本論文分析發現影響發電機組頻率的原因很多，除了常見的機械、元器件故障外，電子調速器也是影響頻率變化的一個重要因素，因此工作人員需在掌握電子調速器的基礎上反復調試發電機組，維護發電機組的正常運行，同時日常要定期檢查、定期養護，防患于未然，只有這樣才能真正讓柴油發電機組的穩定運行。
