Guida tecnica: Ispezione in loco, installazione e accettazione di gruppi elettrogeni diesel

Questo articolo presenta in modo sistematico i requisiti di accuratezza degli strumenti, gli schemi di configurazione del carico e i principali parametri elettrici per i test in fabbrica e in loco dei gruppi elettrogeni diesel. Illustra i punti di controllo per l’ispezione dell’apparecchiatura prima dell’avviamento, gli standard di monitoraggio dei parametri operativi e le specifiche per l’accettazione dell’installazione. Questa guida fornisce riferimenti tecnici completi per la messa in servizio in loco, l’accettazione e il funzionamento sicuro dei gruppi elettrogeni.

1. Condizioni di prova e ispezione dell’apparecchiatura prima dell’esercizio

Gli strumenti con classe di precisione 1,0 possono essere utilizzati per misurazioni in fabbrica e sul campo di gruppi elettrogeni diesel. Le prove generali devono essere eseguite su unità generatori completamente preriscaldate. La potenza dell’equipaggiamento può essere corretta in base alle condizioni ambientali, come richiesto dalle norme. Per le prove sotto carico, si raccomandano carichi resistivi o carichi induttivi con fattore di potenza ≥0,8. I livelli di carico devono seguire la sequenza: a vuoto, 25 %, 50 %, 75 % e 100 % della potenza nominale. Per le prove con carico capacitivo, configurare carichi resistivi pari al 100 % della potenza attiva massima erogabile dall’unità, insieme ai corrispondenti carichi capacitivi per ottenere un fattore di potenza in anticipo di 0,95. Salvo diversa indicazione, tutte le letture elettriche devono essere effettuate sui morsetti di uscita del pannello di controllo del generatore.

1.1 Ispezione pre-avvio del motore diesel

Prima di avviare il gruppo elettrogeno, eseguire un'ispezione completa di tutti i sistemi del motore diesel per eliminare rischi nascosti. (1) Controllo generale del serraggio: verificare che l'unità sia stata accuratamente pulita. Controllare i bulloni di fondazione, i fissaggi del volano e i dadi su tutte le parti mobili per rilevare allentamenti; eventualmente, serrare nuovamente. (2) Controllo dei giochi e della compressione: verificare tutti i giochi meccanici, in particolare il gioco delle valvole di aspirazione/scarico e il gioco del meccanismo di decompressione. Portare tutti i cilindri in posizione di decompressione, ruotare manualmente il motore per ascoltare eventuali rumori meccanici anomali e confermare una rotazione fluida; ruotare manualmente il motore anche per distribuire l'olio lubrificante sulle superfici di attrito. Disattivare il meccanismo di decompressione e ruotare nuovamente manualmente il motore per verificare la compressione nei cilindri. Una resistenza elevata durante la rotazione manuale indica buone prestazioni di compressione. (3) Controllo del sistema di alimentazione carburante: assicurarsi che il foro di sfiato sul tappo del serbatoio carburante sia libero da ostruzioni e rimuovere ogni eventuale detrito. Riempire il serbatoio con gasolio della qualità corretta e verificare che il livello sia sufficiente; aprire la valvola di intercettazione carburante. Ruotare manualmente il motore in condizioni di decompressione: un suono netto di iniezione proveniente da ciascun cilindro indica un'adeguata erogazione di carburante. Se non si sente alcun suono di iniezione o non viene rilevata fuoriuscita di carburante, potrebbe essere presente aria nel circuito carburante. Sfiatare l'aria allentando le viti di spurgo sui filtri carburante e sulle pompe di iniezione. Ispezionare tubazioni e raccordi carburante per eventuali perdite. Riempire la pompa di iniezione e il regolatore con olio lubrificante fino al livello specificato. (4) Controllo del sistema di raffreddamento: verificare il livello del liquido refrigerante nel radiatore e integrarlo, se necessario, con acqua dolce pulita. Ispezionare i collegamenti tubieri per rilevare perdite. Verificare che la girante della pompa di raffreddamento ruoti liberamente e controllare la tensione corretta delle cinghie di trasmissione. (5) Controllo del sistema di lubrificazione: ispezionare tubazioni e raccordi dell'olio per rilevare perdite. Applicare il grasso specificato su tutti i punti di ingrassaggio. Estrarre l'astina di livello per verificare che il livello dell'olio nel carter soddisfi i requisiti; selezionare la viscosità dell'olio in base al clima locale e alla stagione. Se il livello dell'olio supera il campo di riferimento, indagare su tre cause comuni: riempimento eccessivo, infiltrazione di gasolio nel basamento con conseguente diluizione dell'olio oppure infiltrazione di liquido refrigerante nell'olio lubrificante. (6) Controllo del sistema di avviamento elettrico: verificare la densità dell'elettrolita della batteria di avviamento, compresa tra 1,240 e 1,280 kg/L. Un valore inferiore a 1,180 kg/L indica una bassa carica residua. Controllare la correttezza dei collegamenti elettrici; pulire corrosione e sporco dai morsetti della batteria. Verificare un buon contatto elettrico tra motore di avviamento e attuatore elettromagnetico.

1.2 Controllo installazione dell’alternatore

(1) Requisiti di tolleranza per l’accoppiamento: Durante l’accoppiamento dell’alternatore e del motore diesel, il parallelismo e la concentricità del giunto devono essere inferiori a 0,05 mm; per applicazioni sul campo, tale valore può essere allentato fino a 0,1 mm. Un’allineamento eccessivo danneggia il funzionamento dei cuscinetti. Dopo aver effettuato l’allineamento, fissare il giunto con perni di posizionamento e verificare nuovamente l’allineamento prima dell’installazione. (2) Alternatore con cuscinetti a scorrimento: L’altezza del centro dell’alternatore deve essere leggermente inferiore rispetto a quella del motore diesel, per evitare che il peso del volano venga trasferito al cuscinetto dell’alternatore. Ciò previene carichi aggiuntivi che rompono il film d’olio del cuscinetto, causando surriscaldamento o bruciatura. Non è consentito fissare oggetti particolarmente pesanti al giunto. (3) Ventilazione e protezione: Assicurare un’entrata d’aria di raffreddamento priva di ostruzioni. Evitare che l’aria calda di scarico venga ricircolata nell’alternatore. Le lamelle delle coperture di ventilazione devono essere orientate verso il basso per soddisfare i requisiti di protezione IP. (4) Alternatore monocuscinetto: È necessaria particolare attenzione per mantenere uniforme il traferro meccanico tra statore e rotore durante l’accoppiamento. (5) Cablaggio elettrico: Selezionare cavi di potenza e morsetti in rame adeguati in base agli schemi elettrici. Dopo aver serrato i morsetti in rame sulle sbarre collettore, gli eventuali spazi locali nei punti di giunzione non devono superare 0,05 mm. Mantenere una distanza tra i conduttori superiore a 10 mm e installare i conduttori di terra richiesti. I terminali all’interno della scatola di uscita sono contrassegnati con U, V, W, N. La sequenza reale delle fasi dipende dal senso di rotazione, non da tali marcature fisse.

2. Indicatori di prestazione tecnica e monitoraggio operativo

2.1 Prestazioni di stabilità della tensione

Quando il gruppo elettrogeno è sottoposto a carico o il carico varia, la tensione di uscita si sposta verso un nuovo valore. Il tempo necessario per raggiungere la stabilizzazione è detto tempo di assestamento della tensione, normalmente compreso tra 0,5 e 3 secondi. Un tempo di assestamento più breve indica una risposta più rapida alle variazioni di carico. Il tasso di regolazione della tensione in condizioni stazionarie è calcolato come differenza percentuale tra la tensione stabilizzata e la tensione impostata a vuoto, tipicamente ±3% ÷ ±5%. Esso riflette la capacità dell’unità di regolare la tensione in presenza di fluttuazioni del carico.

2.2 Prestazioni di stabilità della frequenza

La stabilità della frequenza descrive come la frequenza di uscita varia al variare del carico. Due parametri chiave sono il tempo di assestamento della frequenza e il tasso di regolazione della frequenza in condizioni stazionarie. Valori inferiori indicano una migliore risposta e un controllo più preciso della frequenza di fronte alle variazioni di carico.

2.3 Indicatori di efficienza del consumo di carburante

(1) Consumo specifico di carburante: massa di carburante consumata per kW di potenza efficace erogata all’ora, unità di misura: g/(kW·h). È la metrica fondamentale per l’efficienza del carburante nei motori diesel. (2) Rendimento effettivo: rapporto tra il calore convertito in energia meccanica utile e il calore totale rilasciato dal consumo di carburante; misura l’efficienza con cui l’energia chimica contenuta nel carburante si converte in lavoro meccanico.

2.4 Parametri chiave di monitoraggio durante il funzionamento

(1) Amperometro: Verificare le letture della corrente. Passare tra le fasi per misurare la corrente di fase; lo squilibrio tra le fasi non deve superare il 10%. (2) Voltmetro: Monitorare continuamente la tensione in uscita. (3) Sistema di ricarica: L’indicatore di ricarica deve mostrare un valore positivo (+). Una lettura negativa (-) indica che la batteria non sta caricando. (4) Manometro della pressione dell’olio: Mantenere la pressione dell’olio lubrificante entro i limiti specificati dal produttore. (5) Termometro del liquido refrigerante: Intervallo di temperatura operativa normale: 65–93 °C. Una lettura bloccata o una temperatura superiore a 93 °C è anomala. (6) Tachimetro: Monitorare la velocità di rotazione del motore. Per un sistema elettrico a 60 Hz, la velocità nominale è 1800 giri/min. (7) Rumore e vibrazioni: Ascoltare attentamente eventuali rumori o vibrazioni anomali durante il funzionamento.

3. Specifiche per l’accettazione dell’installazione

3.1 Posizione di installazione e requisiti ambientali

(1) La tensione nominale del gruppo elettrogeno in loco deve corrispondere alla tensione di sistema richiesta. (2) I gruppi elettrogeni fissi a diesel devono essere installati su fondazioni interne progettate, sollevati di 0,25–0,30 m rispetto al pavimento. Le unità portatili o montate su rimorchio devono rimanere livellate e stabili. I rimorchi richiedono un collegamento a terra affidabile e cunei per le ruote. Le unità esterne necessitano di ripari protettivi. (3) Per i gruppi elettrogeni, gli armadi di controllo e le sale quadri devono essere previsti adeguati spazi di sicurezza elettrica e devono soddisfare i requisiti di protezione antincendio. I tubi di scarico devono essere convogliati all’esterno dell’edificio. I serbatoi di stoccaggio del carburante non devono mai essere posizionati all’interno dell’edificio né nelle vicinanze delle tubazioni di scarico. (4) Il gruppo elettrogeno deve essere installato il più vicino possibile al centro di carico per facilitare il cablaggio e l’accesso al sito. Evitare aree depresse soggette a inondazioni e posizioni sottovento rispetto a fonti di inquinamento.

3.2 Interblocco elettrico e funzionamento in parallelo

(1) L’uscita del generatore deve essere collegata elettricamente in interblocco con l’alimentazione della rete pubblica. Il collegamento in parallelo con la rete pubblica è strettamente vietato. (2) Quando due o più unità di generatore funzionano in parallelo, devono essere dotate di apparecchiature di sincronizzazione. Il collegamento del carico può avvenire soltanto dopo una sincronizzazione riuscita.

3.3 Fondazione, installazione e messa a terra

(1) Le dimensioni, la resistenza della fondazione, gli isolatori antivibranti, le aperture riservate, le canaline per cavi e i relativi coperchi devono essere conformi alle specifiche di progetto. (2) Il gruppo elettrogeno deve essere installato in modo stabile. I bulloni di ancoraggio alla fondazione devono essere installati con tecnica di post-iniezione di malta, con lunghezza filettata esposta uniforme. Gli ammortizzatori antivibranti devono essere montati tra l’unità e il telaio di base secondo quanto previsto dal progetto. (3) Le pompe del carburante, i serbatoi, le pompe dell’acqua e i radiatori devono essere montati in posizione orizzontale e in modo sicuro. Le tubazioni del carburante devono essere posate in linea retta e non devono presentare perdite. I tubi del carburante sono verniciati marrone-rossastro, con indicatori rossi del senso di flusso sulle diramazioni. (4) L’installazione della batteria di avviamento deve seguire il layout di progetto; devono essere conservati i registri completi delle prove di carica/scarica. (5) I cavi di alimentazione e i cavi di segnale devono essere posati secondo i requisiti riportati nei disegni. I cavi di alimentazione in corrente alternata, i cavi di alimentazione in corrente continua e i cavi di segnale non devono essere raggruppati insieme. (6) Il gruppo elettrogeno, il telaio di base e il serbatoio del carburante devono essere dotati di un collegamento a terra affidabile.

3.4 Criteri per la prova di accettazione

(1) Prima della messa in servizio, verificare la resistenza di isolamento degli avvolgimenti del generatore e dell’eccitatrice (tra avvolgimenti e tra avvolgimento e terra) utilizzando un megohmmetro da 500 V. La resistenza di isolamento deve essere superiore a 2 MΩ. (2) Prova a vuoto: il motore funziona regolarmente con controllo preciso del regolatore di velocità e velocità stabile. Nessun rumore anomalo né surriscaldamento. I manometri di tensione, corrente, frequenza, temperatura e pressione indicano valori normali. (3) Prova sotto carico: il regolatore automatico di tensione e il regolatore di velocità funzionano correttamente. La temperatura dell’olio, la temperatura dell’acqua e la pressione dell’olio rimangono entro i limiti normali. Nessun rumore anomalo. I sistemi di alimentazione, lubrificazione e raffreddamento operano correttamente. Nessuna perdita di scarico; il fumo blu chiaro allo scarico è normale. (4) Dopo l’attivazione del sistema di monitoraggio, devono funzionare come progettati le funzioni di avviamento automatico, arresto automatico, regolazione di tensione e frequenza, allarme guasti e indicazione del livello carburante.

Riepilogo

L'ispezione in loco e l'accettazione dell'installazione di gruppi elettrogeni diesel comprendono il controllo della precisione degli strumenti, i test di carico a stadi, le checklist pre-avvio, il monitoraggio in funzionamento e l'accettazione dell'installazione. L'adesione a strumenti di misura di classe 1.0, ai test di carico multistadio, all'ispezione pre-avvio su sei sistemi e alle sette metriche fondamentali di monitoraggio in funzionamento garantisce prestazioni affidabili dell'unità. Un'installazione solida della fondazione, un corretto collegamento a terra, la protezione con interblocchi e i test di messa in servizio sono tutti elementi essenziali. La piena conformità alle procedure standardizzate garantisce un funzionamento sicuro, stabile ed efficiente sia per applicazioni di riserva che di potenza primaria.

Responsabile dei Media

Shanghai Outevo Machinery Co., Ltd.

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Anne