最近一波寒潮導致氣溫驟降，高海拔地區(qū)首當其沖，相信大家已經(jīng)被“云南冰花男孩”、“新疆邊防戰(zhàn)士”刷屏了。的確，惡劣的氣候環(huán)境給我們的生活帶來諸多不便。在高海拔地區(qū)，因為普通的電網(wǎng)無法覆蓋，別說是刷手機、看電腦，就連照明、取暖等的基本生活需求都很難滿足。面對高山，深海，冰川等種種惡劣環(huán)境，幸好，我們有獨立的發(fā)電設(shè)備來解決這些地區(qū)的供電問題?？ㄌ乇死瞻l(fā)電機組就是卡特彼勒派往這些重地“駐守”的“大將”。
卡特彼勒發(fā)電機組產(chǎn)品的好性能在業(yè)界有口皆碑。早在1955年，卡特彼勒發(fā)電機組就已經(jīng)深入南極腹地，在低溫可達-65℃的環(huán)境中為科考站工作人員提供電源了。 “抗造”的卡特彼勒硬件以及可定制的發(fā)電解決方案，讓卡特彼勒的電力設(shè)備能適應(yīng)不同惡劣環(huán)境，完成供電使命。今天小編就以新疆阿克陶縣一個鐵礦的電力供應(yīng)為例，來講講卡特彼勒是如何通過機組調(diào)試滿足高海拔應(yīng)用的。
新疆阿克陶縣地處塔里木盆地邊緣，海拔3,876米，不僅空氣稀薄，而且全年溫差大，冬季最低氣溫可達-27℃。2013年8月，某客戶為當?shù)匕褪恳粯蜃瘟_依鐵礦采購了一組Cat?3516B柴油發(fā)電機組，用來為鐵礦的日常工作供電。為了讓這組發(fā)電設(shè)備 “適應(yīng)”當?shù)丨h(huán)境，卡特彼勒代理商信昌機器提前對這組柴油發(fā)電機組進行了三個部分的調(diào)試。
發(fā)動機
眾所周知，高海拔空氣稀薄且密度低，很難充分燃燒發(fā)動機氣缸內(nèi)的燃油，導致發(fā)動機無法按額定功率輸出，只能降載運行。決定發(fā)動機降載運行的重要因素進入氣缸的空氣質(zhì)量。在高海拔、高環(huán)境溫度下，空氣密度變小，會使發(fā)動機動力變小，從而導致發(fā)動機降載運行。卡特彼勒的每款發(fā)動機都有不同的發(fā)動機降載因數(shù)，然而Cat?發(fā)動機配置了足夠大的渦輪增壓器，可以保障每款發(fā)動機具有較大的功率冗余，能夠做到在最高1500米、10℃情況下，無功率折損。針對阿克陶縣的自然環(huán)境，卡特彼勒代理商信昌機器根據(jù)項目需求，為客戶提供了最適合的Cat?發(fā)動機。
發(fā)電機
除了發(fā)動機，發(fā)電機也是發(fā)電機組的關(guān)鍵部分。一般來說，高海拔地區(qū)對于低壓發(fā)電機（400V）影響不大。因為低溫環(huán)境可以緩和空氣密度變小導致的設(shè)備散熱能力變差。但對于10kV左右的大型發(fā)電機，發(fā)電機零件極易在高海拔的稀薄空氣環(huán)境中發(fā)生電暈現(xiàn)象（即帶電體表面在氣體或液體介質(zhì)中局部放電），影響發(fā)電機工作。
因此當項目所在地海拔大于3000米時，Cat?10kV發(fā)電機必須要定制才能滿足安全運行，而這一般通過提高發(fā)電機絕緣強度和加大電氣間隙來實現(xiàn)。比如，卡特彼勒工程師們一般會采用額定電壓為13.8kV發(fā)電機，來代替原來額定電壓為11kV的發(fā)電機，提高發(fā)電機絕緣強度和耐壓等級。同時工程師需要將電氣間隙從標準的125mm擴大到180mm或以上，來防止電暈現(xiàn)象發(fā)生，保護發(fā)電機絕緣。
散熱水箱
隨著海拔升高，大氣壓力降低，空氣密度變小，散熱水箱的冷卻介質(zhì)也將變小，隨即水箱的散熱能力將有所減弱。此時工程師需評估在發(fā)動機降載后，散熱水箱散熱能力是否能滿足發(fā)動機的散熱要求。
此外，大氣壓力降低，散熱水箱內(nèi)的冷卻水的沸點也會降低，導致發(fā)動機缸套水容易出現(xiàn)”開鍋”的現(xiàn)象，引發(fā)危險。為了保證發(fā)動機正常運行，工程師會考慮改進發(fā)電機組的散熱水箱，一般操作是通過提高密閉冷卻系統(tǒng)壓力來提高冷卻水沸點，避免危險的發(fā)生。同時，提高沸點所需要的壓力也是考慮因素之一，必須由現(xiàn)場工程師進行仔細評估后才能進行操作。
以上就是卡特彼勒發(fā)電機組為什么能夠在高海拔的極端環(huán)境下工作的秘密啦！但是，因為每一臺發(fā)電機組的設(shè)置方案應(yīng)遵循因地制宜的理念，并且需要考慮的技術(shù)細節(jié)很多，需要專業(yè)工程師的專業(yè)指導。如果您對此感興趣或者有使用需求，歡迎咨詢身邊的卡特彼勒代理商，他們會為您做出更加詳盡的解答。
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