JP6502735B2 - Emergency generator testing machine - Google Patents
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Description
本発明は、非常用発電機の負荷試験を行うための非常用発電機用試験機に関する。 The present invention relates to an emergency generator test machine for performing an emergency generator load test.
非常用発電機は、工場やビル、病院などに設置され、災害等により停電となった場合に起動して、発電を行うものである。非常用発電機には、原動機としてディーゼルエンジンなどが採用される。非常用発電機は、通常時には使用されず、非常時にのみ使用されるものであるため、非常時において確実に作動させるために、定期的な試験が必要である。試験は、非常用発電機に所定の負荷をかけて動作させることにより、行われる。 The emergency generator is installed in a factory, a building, a hospital, etc., and is activated when a power failure occurs due to a disaster or the like to generate power. In the emergency generator, a diesel engine or the like is adopted as a prime mover. Since the emergency generator is usually not used at all and used only at the time of emergency, periodic tests are necessary to ensure that it operates in an emergency. The test is performed by operating the emergency generator with a predetermined load.
非常用発電機を試験するための試験機としては、負荷抵抗器を有するものが知られている。非常用発電機用試験機は、試験対象となる非常用発電機に接続され、試験対象からの電流を負荷抵抗器で熱に変えることができる。このような非常用発電機用試験機としては、例えば特許文献1に挙げるようなものがある。
As a tester for testing an emergency generator, one having a load resistor is known. The emergency generator test machine is connected to the emergency generator to be tested, and can convert the current from the test object into heat with a load resistor. As such an emergency generator testing machine, for example, there is one as disclosed in
非常用発電機の試験においては、原動機を始めとする各構成が、正常に動作しているか否かが検査される。この検査は、非常用発電機の各所にセンサなどを配置し、それらセンサから出力される様々なデータを見たり、あるいは動作する音や振動などを検出することにより、行われていた。このような試験中に取得したデータに加えて、非常用発電機では、半年に1度あるいは1年に1度といったように、頻繁に試験が行われるわけではないため、過去に取得したデータとの比較も、現状を把握するためには重要である。 In the test of the emergency generator, it is checked whether each configuration including the prime mover is operating properly. This inspection has been performed by disposing sensors and the like at various places of the emergency generator and viewing various data output from the sensors or detecting operating noise and vibration. In addition to the data acquired during these tests, the emergency generator does not test frequently, such as once a half year or once a year, so it is not Comparison is also important for understanding the current situation.
このため、非常用発電機が正常に動作しているか否か、あるいは現状では正常であるものの、近く部品の交換が必要であることなどについて、正確に判断するには、熟練を要していた。 For this reason, it required skill to accurately determine whether the emergency generator is operating normally or, although it is normal under the present circumstances, that it is necessary to replace parts nearby. .
本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、非常用発電機の試験に基づく診断を、熟練を要することなく行うことのできる非常用発電機用試験機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a tester for an emergency generator which can perform diagnosis based on a test of an emergency generator without requiring skill.
前記課題を解決するため、請求項1の発明に係る非常用発電機用試験機は、非常用発電機に接続される負荷抵抗器を有する負荷試験部と、前記非常用発電機を駆動する原動機に備えられた過給機に対する吸気温度を計測する吸気温度センサと、前記原動機の出口排気温度を計測する排気温度センサと、前記原動機の入口圧力を計測する入口圧力センサと、これらセンサからの情報を受信する受信部と、該受信部で受信した前記情報に基づいて、前記非常用発電機の異常を検出し、該異常の情報を出力する判断部と、過去の試験における情報を記憶する記憶部とを備えた非常用発電機用試験機であって、
前記判断部は、前記吸気温度センサで取得した吸気温度と前記記憶部に記憶された吸気温度との差である吸気温度変動量が、前記排気温度センサで取得した前記原動機の出口排気温度と前記記憶部に記憶された前記原動機の出口排気温度との差である原動機出口排気温度変動量以上である場合には、前記非常用発電機は正常と判断し、前記吸気温度変動量が前記原動機出口排気温度変動量よりも小さく、かつ、前記入口圧力センサで取得された前記原動機の入口圧力と前記記憶部に記憶された前記原動機の入口圧力との差である原動機入口圧力変動量が所定以下の場合には、前記非常用発電機に異常があると判断することを特徴として構成されている。
In order to solve the above problems, a tester for an emergency generator according to the invention of
The determination unit determines that an intake air temperature fluctuation amount, which is a difference between the intake air temperature acquired by the intake air temperature sensor and the intake air temperature stored in the storage unit, is the outlet exhaust temperature of the motor and the exhaust air temperature acquired by the exhaust gas sensor. If it is equal to or greater than the motor outlet exhaust temperature fluctuation amount which is a difference from the outlet exhaust temperature of the motor stored in the storage unit, the emergency generator is determined to be normal, and the intake temperature fluctuation amount is the motor motor outlet The motor inlet pressure fluctuation amount which is smaller than the exhaust temperature fluctuation amount and which is the difference between the inlet pressure of the motor acquired by the inlet pressure sensor and the inlet pressure of the motor stored in the storage unit is less than a predetermined value In this case, it is characterized in that it is determined that the emergency generator is abnormal .
請求項1に係る発明によれば、原動機のシリンダー内燃焼効率悪化による異常検出を行うことができる。
According to the invention of
また、請求項2の発明に係る非常用発電機用試験機は、前記原動機からの排気が過給機に導入される入口温度を計測する過給機入口温度センサを更に備え、前記判断部は、前記吸気温度変動量が前記過給機入口温度センサで取得した前記過給機の入口温度と前記記憶部に記憶された前記過給機の入口温度との差である過給機入口温度変動量以上である場合には、前記非常用発電機は正常と判断し、前記吸気温度変動量が前記過給機入口温度変動量よりも小さく、かつ、前記原動機入口圧力変動量が所定以下の場合には、前記非常用発電機に異常があると判断することを特徴として構成されている。
Also, emergency generator test machine according to the invention of
請求項2に係る発明によれば、原動機のシリンダー内燃焼効率悪化による異常検出を行うことができる。
According to the invention of
また、請求項3の発明に係る非常用発電機用試験機は、前記原動機からの排気が過給機を経て排気される出口温度を計測する過給機出口温度センサを更に備え、前記判断部は、前記過給機入口温度変動量が前記過給機出口温度センサで取得した前記過給機の出口温度と前記記憶部に記憶された前記過給機の出口温度との差である過給機出口温度変動量以上である場合には、前記非常用発電機は正常と判断し、前記過給機入口温度変動量が前記過給機出口温度変動量よりも小さく、かつ、前記原動機入口圧力が所定以上低下の場合には、前記非常用発電機に異常があると判断することを特徴として構成されている。
Also, emergency generator test machine according to the invention of
請求項3に係る発明によれば、過給機の効率低下による異常検出を行うことができる。
According to the invention which concerns on
また、請求項4の発明に係る非常用発電機用試験機は、外気が前記過給機を経て給気された前記原動機の入口温度を計測する原動機入口温度センサを更に備え、前記判断部は、前記吸気温度変動量が前記原動機入口温度センサで取得した前記原動機の入口温度と前記記憶部に記憶された前記原動機の入口温度との差である原動機入口温度変動量よりも小さく、かつ、前記入口圧力センサで取得された前記原動機の入口圧力が前記記憶部に記憶された前記原動機の入口圧力より所定以上低下している場合には、前記非常用発電機に異常があると判断することを特徴として構成されている。
In addition, the testing machine for an emergency generator according to the invention of
請求項4に係る発明によれば、原動機の過給機以降の吸気系統における異常検出を行うことができる。
According to the invention of
また、請求項5の発明に係る非常用発電機用試験機は、前記原動機からの排気における窒素酸化物濃度を測定する濃度センサを更に備え、前記判断部は、前記濃度センサで取得した窒素酸化物濃度が前記記憶部に記憶された窒素酸化物濃度よりも所定以上上昇していた場合には、前記非常用発電機に異常があると判断することを特徴として構成されている。
Also, emergency generator test machine according to the invention of
請求項5に係る発明によれば、原動機の燃焼系統における異常検出を行うことができる。 According to the fifth aspect of the present invention, abnormality detection can be performed in the combustion system of the motor.
本発明に係る非常用発電機用試験機によれば、非常用発電機の試験において取得された各種データに基づき、熟練等を要することなく簡単に異常発生箇所を診断することができる。 According to the tester for an emergency generator according to the present invention, it is possible to easily diagnose an abnormality occurring part without requiring a skill or the like based on various data acquired in the test of the emergency generator.
本発明の実施形態について、図面に沿って詳細に説明する。図1には、本実施形態における非常用発電機及び非常用発電機用試験機の全体構成図を示している。工場やビル、病院などに設置される非常用発電機2は、停電などの非常時において確実に動作させるため、定期的な試験が行われる。本実施形態の非常用発電機用試験機は、原動機21によって駆動される交流三相発電機20を有する非常用発電機2を、所定の負荷率で動作試験するためのものである。本実施形態の交流三相発電機20は、電圧が6600Vであり、定格出力が1000KWのものである。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an entire configuration diagram of an emergency generator and an emergency generator testing machine in the present embodiment. The
非常用発電機用試験機は、非常用発電機2からの電気出力を熱に変換する負荷抵抗器10を備えた負荷試験部1を有している。負荷試験部1は、始動制御盤4を介して非常用発電機2の交流三相発電機20に対して電気的に接続されている。また、負荷試験部1は、負荷試験を自動的に行うためのシーケンサ12を有している。シーケンサ12は、コンピュータ6に対して接続される。
The emergency generator test machine has a
非常用発電機2を構成する原動機21は、ディーゼルエンジン30を有している。ディーゼルエンジン30は、過給機34を備えている。原動機21の各所には、温度や圧力などを計測するセンサ3が設けられている。センサ3については後で詳述する。センサ3は、インターフェースボックス5に接続されており、コンピュータ6からのトリガ信号に従い、インターフェースボックス5は、センサ3で計測した情報を取得することができる。すなわち、インターフェースボックス5は、センサ3で計測した情報を受信する受信部として機能する。また、インターフェースボックス5は、センサ3で計測した情報を一時的に記憶する一時記憶部を有している。一時記憶部に記憶された情報は、非常用発電機2の異常を診断するために、判断部を有する機器に対して送られる。判断部は、本実施形態ではサーバ8が有しているが、インターフェースボックス5自身が有していてもよいし、コンピュータ6が有していてもよい。
The
コンピュータ6としては、一般的なPCを用いることができる。また、コンピュータ6は、インターネット網7を介してサーバ8と通信を行うことができる。同様に、インターフェースボックス5で取得した各種計測情報は、汎用PCなどを用いて、インターネット網7を介しサーバ8に送信することができる。サーバ8は、センサ3で計測した情報を基に、非常用発電機2の異常の有無を判断する判断部と、当該非常用発電機2の過去の試験で取得された情報を記憶する記憶部とを有している。
As the
図2には、負荷試験部1のより詳細な構成図を示している。負荷試験部1が有する負荷抵抗器10は、複数が並設配置されて設けられる。本実施形態では、各相ごとに全部で5個の負荷抵抗器10が設けられる。また、各負荷抵抗器10には、オン/オフ可能なスイッチ部11が設けられる。スイッチ部11は、シーケンサ12からの信号によってオン/オフを切り替えることができる。さらに、負荷抵抗器10とは別に補償用抵抗器19も設けられる。
A more detailed block diagram of the
負荷試験部1には、交流三相発電機20と接続される側に、高圧真空遮断機17が設けられている。高圧真空遮断機17は、シーケンサ12から制御可能であり、試験中に不具合等が発生した場合に、高圧真空遮断機17を作動させることで、負荷試験部1を保護することができる。高圧真空遮断機17より補償用抵抗器19側には、変圧器18が設けられ、非常用発電機2からの6600Vの電圧を補償用抵抗器19に適合する電圧まで降圧させる。変圧器18と補償用抵抗器19との間には、電流調整器19aが設けられる。負荷試験の際には、所定の負荷を投入した状態でも、実際には電流の変動が生じるので、電流調整器19aによって電流が一定となるように調整される。補償用抵抗器19は、電流調整器19a側に流れる電力を熱に変換する。
In the
高圧真空遮断機17とスイッチ部11の間には、電流計13、電圧計14、周波数計15、電力量計16がそれぞれ接続されている。これらで計測したデータは、それぞれシーケンサ12を介してコンピュータ6に送ることができる。
An
次に、原動機21について説明する。図3には、原動機21の構成図を示している。原動機21に対しては、過給機34の吸気口34aから空気が取り込まれる。過給機34は、ディーゼルエンジン30からの排気によって駆動され、給気された空気を圧縮する。原動機21のディーゼルエンジン30には、吸気マニホールド31を介して空気が導かれる。ディーゼルエンジン30内には、燃料ポンプ33が設けられており、図示しない燃料タンクから燃料供給管33aを経て燃料が供給される。
Next, the
ディーゼルエンジン30からの排気は、排気マニホールド32から過給機34に送られ、過給機34を駆動する。過給機34からの排気は、排気筒35を経て外部に排出される。
Exhaust gas from the
原動機21については、センサ3により各所で温度などが計測される。図3には、具体的な計測点についても示している。排気マニホールド32に近接した位置に、排気温度センサが設置され、これによって原動機出口排気温度T1が計測される。過給機34の入口に近接した位置に、過給機入口温度センサが設置され、これによって過給機入口温度T2が計測される。過給機34の出口に近接した位置に、過給機出口温度センサが設置され、これによって過給機出口温度T3が計測される。
The temperature and the like of the
過給機34の吸気口34aから取り込まれる吸気温度T4は、吸気温度センサによって計測される。また、吸気マニホールド31に近接した位置に、原動機入口温度センサが設置され、これによって原動機入口温度T5が計測される。原動機入口には、これに加えて原動機入口圧力センサも設置され、これによって原動機入口圧力P1が計測される。
The intake air temperature T4 taken from the
原動機21に供給される燃料に関し、燃料小出し槽に近接した位置に、燃料温度センサと燃料流量センサが設置され、これらによって燃料温度T6と燃料流量F1が計測される。燃料温度T6により、燃料の比重が算出されるので、燃料の比重と燃料流量F1により、燃料供給量を算出することができる。
With respect to the fuel supplied to the
また、図示しないが、原動機21には、振動センサや騒音センサが設置される。加えて、排気の窒素酸化物濃度を計測可能な濃度センサも設置される。これらにより、原動機21の振動や発生する騒音、及び排気の窒素酸化物濃度を計測することができる。全てのセンサは、前述のように、インターフェースボックス5を介してコンピュータ6に接続される。なお、振動センサや騒音センサ及び濃度センサは、原動機21またはその周囲に設置されるものには限られず、手持ちの機器であってもよい。
Although not shown, a vibration sensor and a noise sensor are installed in the
これらのセンサ3のうち、温度センサについては、非接触型放射温度計を用いることができる。熱電対を用いた温度計など、他の種類であってもよいが、非接触型の温度計を用いることで、設置を簡易化することができる。圧力センサは、圧電素子を用いたセンサなどを用いることができる。また、振動センサとしては、三軸の加速度計を有するセンサなどを用いることができる。その他、騒音センサや流量計としては、一般的なものを用いることができる。
Among these
次に、非常用発電機2の試験フローについて説明する。図4には、非常用発電機2の試験フロー図を示している。また、図5には、時間に対する非常用発電機2への負荷投入率のグラフを示している。非常用発電機2を試験する際には、まず、原動機21が起動される(S1−1)。次に、時間t0において、負荷試験部1に設けられた複数の負荷抵抗器10のうち、全体の4分の1にあたる25%の負荷抵抗器10をオンの状態にし、定格出力の25%の負荷が投入された状態で試験を行う(S1−2)。25%負荷での試験は、所定時間に渡って行われる(S1−3)。ここでは、時間がt1に達するまで試験が行われる。負荷試験の時間は、各負荷状態において数分から数十分の範囲で設定される。
Next, a test flow of the
試験中には、所定時間毎、例えば5秒毎に各センサ3で温度や圧力などの計測が行われ、計測データはインターフェースボックス5に送られ、記憶される。計測データのうち、T1〜T5の温度については、異なる時点で取得したデータを適切に比較できるようにするため、非常用発電機2の工場出荷時または現地引渡時に予め計測されていた過給機34の吸気温度を用いて、補正が行われる。補正は以下のように行われる。工場出荷時または現地引渡時の過給機34の吸気温度をTtとし、負荷試験時の過給機34の吸気温度をTaとした場合に、これらの差であるΔtは、以下のように表される。
Δt=Ta−Tt
During the test, each
Δt = Ta−Tt
実際に取得された温度をTbとすると、補正された温度Tcは、以下のように表される。
Tc=Tb−Δt
Assuming that the actually acquired temperature is Tb, the corrected temperature Tc is expressed as follows.
Tc = Tb-Δt
また、燃料消費量は、以下のように算出される。まず、計測された燃料温度T6を用いて、燃料の比重を計算する。燃料の比重は、JIS K2249−4:2011「付表II 表1B 燃料油の温度に関する密度換算表」に基づき、算出される。比重が算出されたら、これに燃料流量センサで計測された燃料流量F1を乗じることで、燃料消費量を得ることができる。 Further, the fuel consumption is calculated as follows. First, the specific gravity of the fuel is calculated using the measured fuel temperature T6. The specific gravity of the fuel is calculated based on JIS K 2249-4: 2011 “Appendix II Table 1B Density Conversion Table Related to Fuel Oil Temperature”. Once the specific gravity is calculated, the fuel consumption can be obtained by multiplying this by the fuel flow rate F1 measured by the fuel flow rate sensor.
S1−3における所定時間としては、少なくとも非常用発電機2が定常状態となるまでの時間が設定される。センサ3で取得されたデータのうち、非常用発電機2の診断のために用いられるデータは、非常用発電機2が定常状態となったときのデータである。非常用発電機2が定常状態となるまでの時間としては、例えば5分と設定される。
At least a time until the
25%の負荷投入による試験が所定時間行われたら、次に、時間t1において、負荷抵抗器10のうち50%がオンの状態とされ、定格出力の50%の負荷が投入された状態で試験を行う(S1−4)。50%の負荷投入による試験も、所定時間に渡って継続される(S1−5)。
If a test with 25% load is performed for a predetermined time, then, at time t1, 50% of the
以下同様に、時間t2において、75%の負荷が投入され(S1−6)、所定時間に渡る試験が行われたら(S1−7)、次に、時間t3において、100%の負荷が投入され(S1−8)、所定時間に渡る試験が行われたら(S1−9)、次に、時間t4において、110%の負荷が投入され(S1−10)、所定時間に渡る試験が行われたら(S1−11)、時間t5において、試験を終了する(S1−12)。 Likewise, at time t2, a load of 75% is applied (S1-6), and when a test for a predetermined time is performed (S1-7), then a load of 100% is applied at time t3. (S1-8), if a test for a predetermined time is performed (S1-9), then, at time t4, a 110% load is applied (S1-10) and a test for a predetermined time is performed (S1-11) At time t5, the test is ended (S1-12).
本実施形態の負荷試験部1は、前述のように各相ごとに5つの負荷抵抗器10を有している。負荷試験においては、25%、50%、75%、100%、110%の順で試験が行われるため、25%の負荷投入時に用いられる負荷抵抗器10は、最も長い時間に渡って通電されることになる。50%の負荷投入時に用いられる負荷抵抗器10は、二番目に長い時間に渡って通電され、以下、75%の負荷抵抗器10、100%の負荷抵抗器10の順に通電時間が短くなる。このため、常に同じ順番で負荷投入すると、特定の負荷抵抗器10に対する通電時間が長くなり、負荷抵抗器10の寿命に達するまでの期間が短くなる。そこで、本実施形態の非常用発電機用試験機では、負荷抵抗器10を投入する順番を試験毎に変えることとしている。
As described above, the
具体的には、ある試験では、R1を25%の負荷投入時に用い、次にR2、R3、R4の順番で負荷投入する。その次の試験では、R2を25%の負荷投入時に用い、次にR3、R4、R1の順番で負荷投入する。その次の試験では、R3を25%の負荷投入時に用い、次にR4、R1、R2の順番で負荷投入する。さらにその次の試験では、R4を25%の負荷投入時に用い、次にR1、R2、R3の順番で負荷投入する。 Specifically, in one test, R1 is used at 25% load loading, and then load loading is performed in the order of R2, R3, and R4. In the next test, R2 is used at 25% load application, then R3, R4, R1 in order. In the next test, R3 is used at 25% load loading, then R4, R1, R2 are loaded in order. In the next test, R4 is used at 25% load application, and then R1, R2, and R3 are applied in order.
このように、負荷抵抗器10の投入順をローテーション化することにより、各負荷抵抗器10に対する通電時間を平準化することができ、負荷抵抗器10の寿命に達するまでの期間を延ばすことができる。
As described above, by rotating the
非常用発電機2の試験としては、このような負荷変動試験の他、速度変動率試験も行われる。速度変動率試験では、非常用発電機2を定格電圧、定格周波数の下に、100%の負荷にて運転し、発電機用遮断器により100%の負荷から無負荷に急変させる。周波数が定常状態となった後、50%負荷を急激に加え、周波数が定常状態となった後に、残りの50%の負荷をさらに急激に加え、各状態において、回転速度や周波数、電圧、及び定常状態となるまでの時間が計測される。
As a test of the
これらの試験によって取得されたデータは、コンピュータ6からサーバ8に送られ、このサーバ8において解析され、その結果を閲覧あるいは報告書として出力することができる。
The data acquired by these tests are sent from the
負荷変動試験においてセンサ3から取得されたデータは、前回の試験で取得されたデータと比較することができる。図6には、負荷率に対するT2とT3の関係を表したグラフを示している。T2は、前述のように、過給機入口温度であり、T3は、過給機出口温度である。T2とT3は、いずれも負荷率が上昇するにしたがって上昇し、また、前回取得の温度よりも、今回取得の温度の方が、高くなっている。この結果は、経年劣化により原動機21の効率が低下していることを示唆するものである。
The data acquired from the
図7には、負荷率に対するP1の関係を表したグラフを示している。この図に示すように、原動機21の入口圧力であるP1は、負荷率が上昇するにしたがって上昇し、また、前回取得の圧力よりも、今回取得の圧力の方が、低くなっている。この結果は、経年劣化により過給機34の効率が低下していることを示唆するものである。
FIG. 7 shows a graph representing the relationship of P1 to the load factor. As shown in this figure, P1 which is the inlet pressure of the
図8には、負荷率に対する燃料消費率の関係を表したグラフを示している。この図に示すように、燃料流量F1と燃料温度T6から算出される燃料消費率は、負荷率が50〜100%ではあまり変わらず、負荷率がその範囲よりも低い場合及び高い場合に上昇する。また、前回取得の燃料消費率よりも、今回取得の燃料消費率の方が、全体的に上昇している。この結果は、経年劣化により原動機21の効率が低下していることを示唆するものである。
FIG. 8 shows a graph representing the relationship between the load factor and the fuel consumption rate. As shown in this figure, the fuel consumption rate calculated from the fuel flow rate F1 and the fuel temperature T6 does not change much when the load factor is 50 to 100%, and increases when the load factor is lower or higher than that range. . In addition, the fuel consumption rate of this acquisition is generally higher than the fuel consumption rate of the previous acquisition. This result suggests that the efficiency of the
センサ3で取得された他のデータについても、負荷率との関係及び前回取得のデータとの対比を行うことができる。前回取得のデータとの対比において、サーバ8では、原動機21における異常の有無を判定する。図9には、取得したデータに基づく原動機21の異常判定のフローチャートを示している。ここで用いるデータは、例えば、100%の負荷投入時の試験における定常状態時のデータとすることができる。ただし、それ以外の時点でのデータを用いてもよい。
The other data acquired by the
本フローでは、今回取得されたデータと前回取得されたデータと間の変動、すなわち差分を他のデータまたは閾値と対比することで、異常判定を行う。まず、過給機吸気温度であるT4の変動と、原動機出口温度であるT1の変動とが対比される(S2−1)。T4の変動がT1の変動より小さい場合には、さらに、原動機入口圧力であるP1の変動が、所定値以下であるか否かが判別される(S2−2)。ここでP1の変動が所定以下であった場合には、異常と判定する(S2−3)。S2−1の条件を満たす場合、または、S2−1の条件を満たさず、かつ、S2−2の条件を満たさない場合には、正常と判定する。 In this flow, the abnormality determination is performed by comparing the variation between the currently acquired data and the previously acquired data, that is, the difference with other data or a threshold. First, the fluctuation of the turbocharger intake air temperature T4 is compared with the fluctuation of the prime mover outlet temperature T1 (S2-1). If the variation of T4 is smaller than the variation of T1, it is further determined whether or not the variation of P1 which is the motor inlet pressure is less than or equal to a predetermined value (S2-2). Here, when the fluctuation of P1 is equal to or less than a predetermined value, it is judged as abnormal (S2-3). If the condition of S2-1 is satisfied or the condition of S2-1 is not satisfied and the condition of S2-2 is not satisfied, it is determined that the condition is normal.
S2−3における異常は、原動機21のシリンダー内燃焼効率悪化による可能性が高い。特に、障害を生じている可能性の高い箇所としては、燃料ポンプ、燃料弁、ピストンリング、シリンダライナー、給排気弁が考えられる。
The abnormality in S2-3 is likely to be due to the in-cylinder combustion efficiency deterioration of the
次に、過給機吸気温度であるT4の変動と、過給機入口温度であるT2の変動とが対比される(S2−4)。T4の変動がT2の変動より小さい場合には、さらに、原動機入口圧力であるP1の変動が、所定値以下であるか否かが判別される(S2−5)。ここでP1の変動が所定以下であった場合には、異常と判定する(S2−6)。S2−4の条件を満たす場合、または、S2−4の条件を満たさず、かつ、S2−5の条件を満たさない場合には、正常と判定する。 Next, the fluctuation of the turbocharger intake air temperature T4 is compared with the fluctuation of the turbocharger inlet temperature T2 (S2-4). If the fluctuation of T4 is smaller than the fluctuation of T2, it is further determined whether or not the fluctuation of P1 which is the motor inlet pressure is equal to or less than a predetermined value (S2-5). Here, when the fluctuation of P1 is equal to or less than a predetermined value, it is judged as abnormal (S2-6). If the condition of S2-4 is satisfied or the condition of S2-4 is not satisfied and the condition of S2-5 is not satisfied, it is determined that the condition is normal.
S2−6における異常は、S2−3における異常と同様、原動機21のシリンダー内燃焼効率悪化による可能性が高い。特に、障害を生じている可能性の高い箇所としては、燃料ポンプ、燃料弁、ピストンリング、シリンダライナー、給排気弁が考えられる。
The abnormality in S2-6 is likely to be caused by the in-cylinder combustion efficiency deterioration of the
次に、過給機入口温度であるT2の変動と、過給機出口温度であるT3の変動とが対比される(S2−7)。T2の変動がT3の変動より小さい場合には、さらに、原動機入口圧力であるP1が、所定以上低下しているか否かが判別される(S2−8)。ここでP1が所定以上低下していた場合には、異常と判定する(S2−9)。S2−7の条件を満たす場合、または、S2−7の条件を満たさず、かつ、S2−8の条件を満たさない場合には、正常と判定する。 Next, the fluctuation of the turbocharger inlet temperature T2 and the fluctuation of the turbocharger outlet temperature T3 are compared (S2-7). If the variation of T2 is smaller than the variation of T3, it is further determined whether the prime mover inlet pressure P1 has dropped by a predetermined amount or more (S2-8). Here, if P1 has decreased by a predetermined amount or more, it is determined that an abnormality is present (S2-9). When the condition of S2-7 is satisfied or when the condition of S2-7 is not satisfied and the condition of S2-8 is not satisfied, it is determined that the condition is normal.
S2−9における異常は、過給機34の効率低下の可能性が高い。特に、障害を生じている可能性の高い箇所としては、排気ガスターボチャージャの汚損や、フィルタの詰まりなどが考えられる。
The abnormality at S2-9 is likely to reduce the efficiency of the
次に、過給機吸気温度であるT4の変動と、原動機入口温度であるT5の変動とが対比される(S2−10)。T4の変動がT5の変動より小さい場合には、さらに、原動機入口圧力であるP1が、所定以上低下しているか否かが判別される(S2−11)。ここでP1が所定以上低下していた場合には、異常と判定する(S2−12)。S2−10の条件を満たす場合、または、S2−10の条件を満たさず、かつ、S2−11の条件を満たさない場合には、正常と判定する。 Next, the fluctuation of the turbocharger intake air temperature T4 and the fluctuation of the prime mover inlet temperature T5 are compared (S2-10). If the variation of T4 is smaller than the variation of T5, it is further determined whether or not the prime mover inlet pressure P1 is reduced by a predetermined amount or more (S2-11). Here, if P1 has decreased by a predetermined amount or more, it is determined that an abnormality is present (S2-12). When the condition of S2-10 is satisfied or when the condition of S2-10 is not satisfied and the condition of S2-11 is not satisfied, it is determined that the condition is normal.
S2−12における異常は、過給機34以降の吸気系統に障害を生じている可能性が高い。特に、障害を生じている可能性の高い箇所としては、エアクーラの冷却効率の低下や、吸気マニホールド31の内部汚損などが考えられる。
The abnormality in S2-12 is highly likely to cause a failure in the intake system after the
また、本フローには含まれていないが、濃度センサにて計測される窒素酸化物濃度についても、前回の試験におけるデータとの差分が算出される。窒素酸化物濃度が所定以上上昇していた場合、及び所定以上低下していた場合には、それぞれ異常と判定する。窒素酸化物濃度が所定以上上昇している場合、原動機21の燃焼系統に異常が生じている可能性が高い。具体的には、ピストンのスラッジ堆積や、燃料ポンプ、燃料弁、ピストンリング、シリンダライナー異常などが考えられる。また、窒素酸化物濃度が所定以上低下している場合も、原動機21の燃焼系統に異常を生じている可能性が高い。具体的には、燃料ポンプ、燃料弁、ピストンリング、シリンダライナー異常などが考えられる。
Further, although not included in the present flow, the difference between the nitrogen oxide concentration measured by the concentration sensor and the data in the previous test is also calculated. If the nitrogen oxide concentration has risen above a predetermined level or if it has fallen above a predetermined level, it is determined that each is abnormal. If the nitrogen oxide concentration rises above a predetermined level, there is a high possibility that an abnormality has occurred in the combustion system of the
サーバ8では、どのステップにおいて異常が検出されたかを記憶しておき、それに応じて、上述した異常が想定される箇所についての情報を、併せて出力する。これにより、非常用発電機2の試験において取得された各種データに基づき、熟練等を要することなく簡単に異常発生箇所を診断することができる。
The
特に、非常用発電機2は常時運転されるものではなく、停電等の非常時にのみ運転されるものであるから、運転される機会は多くない。このため、異常発見のためには運転毎の経時変化を見ることが重要となる。本実施形態では、サーバ8の記憶部に記憶された過去の試験時のデータと、今回の試験で取得されたデータとの変動が、所定の条件を満たす場合に異常判定を行うようにしたので、非常用発電機2の特性に合わせた適切な異常判定を行うことが可能となる。
In particular, since the
一般的に、非常用発電機2の性能診断は多岐に渡るが、本実施形態の非常用発電機用試験機では、原動機21の熱効率の健全性を診断することに主眼を置いている。
Generally, the performance diagnosis of the
本実施形態では、前回の試験で取得されたデータと今回の試験で取得されたデータとを対比して異常判定を行っているが、過去の試験で取得されたデータとの対比であればよく、前々回以前の試験で取得されたデータを用いてもよい。 In the present embodiment, the abnormality determination is performed by comparing the data acquired in the previous test and the data acquired in the current test, but it is often compared with the data acquired in the past test. You may use the data acquired by the test before the last two times.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, application of this invention is not restricted to this embodiment, It can be variously applied within the range of the technical thought.
1 負荷試験部
2 非常用発電機
3 センサ
4 始動制御盤
5 インターフェースボックス
6 コンピュータ
7 インターネット網
8 サーバ
10 負荷抵抗器
11 スイッチ部
12 シーケンサ
13 電流計
14 電圧計
15 周波数計
16 電力量計
20 交流三相発電機
21 原動機
30 ディーゼルエンジン
31 吸気マニホールド
32 排気マニホールド
33 燃料ポンプ
34 過給機
34a 吸気口
35 排気筒
Claims (5)
前記判断部は、前記吸気温度センサで取得した吸気温度と前記記憶部に記憶された吸気温度との差である吸気温度変動量が、前記排気温度センサで取得した前記原動機の出口排気温度と前記記憶部に記憶された前記原動機の出口排気温度との差である原動機出口排気温度変動量以上である場合には、前記非常用発電機は正常と判断し、前記吸気温度変動量が前記原動機出口排気温度変動量よりも小さく、かつ、前記入口圧力センサで取得された前記原動機の入口圧力と前記記憶部に記憶された前記原動機の入口圧力との差である原動機入口圧力変動量が所定以下の場合には、前記非常用発電機に異常があると判断することを特徴とする非常用発電機用試験機。 A load test unit having a load resistor connected to an emergency generator, an intake air temperature sensor for measuring an intake air temperature for a supercharger provided in a motor for driving the emergency generator, and an outlet exhaust of the motor an exhaust temperature sensor for measuring the temperature, and inlet pressure sensors for measuring the inlet pressure of the prime mover, a receiver for receiving the information from these sensors, on the basis of the information received by the receiving unit, the emergency power An emergency generator testing machine comprising: a determination unit that detects an abnormality of the machine and outputs information of the abnormality; and a storage unit that stores information in a past test ,
The determination unit determines that an intake air temperature fluctuation amount, which is a difference between the intake air temperature acquired by the intake air temperature sensor and the intake air temperature stored in the storage unit, is the outlet exhaust temperature of the motor and the exhaust air temperature acquired by the exhaust gas sensor. If it is equal to or greater than the motor outlet exhaust temperature fluctuation amount which is a difference from the outlet exhaust temperature of the motor stored in the storage unit, the emergency generator is determined to be normal, and the intake temperature fluctuation amount is the motor motor outlet The motor inlet pressure fluctuation amount which is smaller than the exhaust temperature fluctuation amount and which is the difference between the inlet pressure of the motor acquired by the inlet pressure sensor and the inlet pressure of the motor stored in the storage unit is less than a predetermined value In this case, it is determined that the emergency generator has an abnormality, and the testing machine for an emergency generator.
前記判断部は、前記吸気温度変動量が前記過給機入口温度センサで取得した前記過給機の入口温度と前記記憶部に記憶された前記過給機の入口温度との差である過給機入口温度変動量以上である場合には、前記非常用発電機は正常と判断し、前記吸気温度変動量が前記過給機入口温度変動量よりも小さく、かつ、前記原動機入口圧力変動量が所定以下の場合には、前記非常用発電機に異常があると判断することを特徴とする請求項1記載の非常用発電機用試験機。 Further comprising a supercharger inlet temperature sensor for measuring the inlet temperature of the exhaust gas is introduced into the supercharger from the engine,
The determination unit is a supercharge that is a difference between the inlet temperature of the supercharger acquired by the supercharger inlet temperature sensor and the inlet temperature of the supercharger stored in the storage unit. If it is equal to or greater than the machine inlet temperature fluctuation amount, the emergency generator is determined to be normal, the intake temperature fluctuation amount is smaller than the turbocharger inlet temperature fluctuation amount, and the motor inlet pressure fluctuation amount is 2. The tester for an emergency generator according to claim 1, wherein the emergency generator is judged to have an abnormality if the predetermined number or less.
前記判断部は、前記過給機入口温度変動量が前記過給機出口温度センサで取得した前記過給機の出口温度と前記記憶部に記憶された前記過給機の出口温度との差である過給機出口温度変動量以上である場合には、前記非常用発電機は正常と判断し、前記過給機入口温度変動量が前記過給機出口温度変動量よりも小さく、かつ、前記原動機入口圧力が所定以上低下の場合には、前記非常用発電機に異常があると判断することを特徴とする請求項2記載の非常用発電機用試験機。 Further comprising a supercharger outlet temperature sensor for measuring the exit temperature of exhaust gas is exhausted through the supercharger from the engine,
The determination unit is a difference between the outlet temperature of the supercharger acquired by the supercharger outlet temperature sensor and the outlet temperature of the supercharger stored in the storage unit. When it is equal to or greater than a certain turbocharger outlet temperature fluctuation amount, the emergency generator is determined to be normal, and the turbocharger inlet temperature fluctuation amount is smaller than the turbocharger outlet temperature fluctuation amount, and 3. The tester for an emergency generator according to claim 2, wherein it is determined that the emergency generator is abnormal if the engine inlet pressure is lowered by a predetermined amount or more.
前記判断部は、前記吸気温度変動量が前記原動機入口温度センサで取得した前記原動機の入口温度と前記記憶部に記憶された前記原動機の入口温度との差である原動機入口温度変動量よりも小さく、かつ、前記入口圧力センサで取得された前記原動機の入口圧力が前記記憶部に記憶された前記原動機の入口圧力より所定以上低下している場合には、前記非常用発電機に異常があると判断することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の非常用発電機用試験機。 The engine further comprises a motor inlet temperature sensor for measuring the inlet temperature of the motor which is supplied with air through the turbocharger.
The determination unit is configured such that the intake air temperature variation amount is smaller than a prime mover inlet temperature variation amount that is a difference between the inlet temperature of the prime mover acquired by the prime mover inlet temperature sensor and the inlet temperature of the prime mover stored in the storage unit. And when the inlet pressure of the prime mover acquired by the inlet pressure sensor is lower than the inlet pressure of the prime mover stored in the storage unit by a predetermined amount or more, there is an abnormality in the emergency generator The testing machine for an emergency generator according to any one of claims 1 to 3, characterized by judging.
前記判断部は、前記濃度センサで取得した窒素酸化物濃度が前記記憶部に記憶された窒素酸化物濃度よりも所定以上上昇していた場合には、前記非常用発電機に異常があると判断することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の非常用発電機用試験機。 Further comprising a concentration sensor that measures the NOx concentration in the exhaust from the prime mover,
The determination unit determines that the emergency generator is abnormal when the nitrogen oxide concentration acquired by the concentration sensor is higher than the nitrogen oxide concentration stored in the storage unit by a predetermined amount or more. The testing machine for an emergency generator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
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