发电机励磁碳刷刷握弹簧频断原因分析和预防措施.docx
发电机励磁碳刷刷握弹簧频断缘由分析和预防措施摘要:分析了铜川铝业电厂汽轮发电机碳刷烧损事故的缘由,介绍了改进碳刷维护治理的措施。关键词:碳刷 刷握 集电环 电流平衡 发热 改进措施铜川铝业电厂两台发电机组自 2023 年投运以来,发电机励磁滑环、碳刷的运行始终比较平稳,正常的运行维护按铜川铝业电厂企业标准电气运行标准执行。2023 年 11 月初#2 机组开头消灭刷握弹簧频断裂现象,被迫造成停机。经过认真分析查找缘由,实行了有效的措施后这一故障予以消退,并在#1 发电机的同类故障中得以成功应用。机组容量 25 MW,额定励磁电流 390A,励磁碳刷承受恒压形式, 主励每极 10 条碳刷,碳刷型号为:D172。1 现象及经过铜川铝业电厂 2023 年 11 月开头,#2 发电机的励磁碳刷开头消灭频繁开裂、崩角的现象,滑环碳刷火花大,随后刷握弹簧也开头消灭断裂现象,平均每班断 24 个,12 日前夜班断裂速度开头加剧一个班就断裂了 9 个。对于这种现象,我厂高度重视,组织专人对运行中的滑环、刷握弹簧和碳刷进展连续观测,具体测量记录震惊和温升,11 月 13 日我厂组织各部门进展初步分析,认为集电环(滑环)存在问题的可能性较大,决定停运#2 发电机组检查处理。2 觉察的问题及处理方法#2 机组停下来后我们认真检查觉察,外侧集电环的外表有明显的沟槽,沟槽最深处有 1.5 mm。发电机每转一周碳刷就要震惊一次,一只碳刷一分钟就要震惊 3000 次,如此高的震惊频率就是刷握弹簧频断的直接缘由。经与东方发电机厂进展技术沟通后,我们打算对发电机集电环进展车削。我厂请来了车工师傅在现场制作车刀架,对#2 发电机的集电环进展车削、抛光,重组装好后顺当的并网发电,解决了刷握弹簧频断的故障。3 缘由分析(1) 碳刷卡阻:碳刷通过电流后发热,刷体膨胀,易卡在刷握当中,拉动刷辫感觉很紧;局部碳刷由于振动、刷握不垂直等缘由,会在刷握一侧的上沿和另一侧下沿产生明显卡阻,碳刷与集电环间可能夹有杂物产生划痕,致使其它碳刷安排的电流增加,电阻发热增加,磨损加剧,使刷握产生振动。(2) 电流平衡的破坏:对于同一规格的碳刷,全部 10 条碳刷工况相近,每条碳刷的电流接近相等 ,刷体的平均温度较低 ,碳刷间电流相对稳定平衡(称作强平衡)。我厂有两种品牌的碳刷,材质存在差异,同一集电环上使用不同材质的碳刷时,在各碳刷间会产生电流二次再安排, 每条碳刷的电流差异增大,处于不稳定平衡(称作弱平衡)。当环境温度上升或励磁电流增加时,随时可造成弱平衡破坏,加剧集电环的磨损。(3) 碳刷接触面形成气膜:D172 碳刷最大圆周速度为 70 m/s,发电机励磁滑环直径为 410 mm,折算后滑环外表园周速度为 64.37 m/s,碳刷在接近允许最大速度下运行,很简洁在碳刷接触面产生气膜和跳动, 流过碳刷的电流不稳定。(4) #2 发电机安装时没有安装转子大轴接地装置,大轴上的静电无法释放,加重了碳刷的负担。(5) 生产治理漏洞:我厂始终未对碳刷的使用、维护、产品质量进展严格的规定,虽然经过了屡次大、小修、临修,但对发电机集电环的检查不到位,没有引起技术人员足够的重视,在我厂运行规程中明确规定了:同一滑环上严禁使用不同规格的碳刷,但此条规程执行不严。4 改进措施(1) 严格执行我厂的电气运行标准第一篇的 9.5 条:滑环、电刷的维护之规定和电气设备检修标准的第一局部的有关规定。(2) 对于碳刷跳动时的处理针对不同缘由分别进展不同处理:因碳刷有裂开细块掉在刷握中 马上将破损的细碳刷块去除,假设破损严峻,准时更换碳刷。弹簧压力不够 应更换的弹簧夹 ,碳刷对集电环的压力为:1.21.3 kg,刷握变形应更换刷握。(3) 碳刷破损处理,针对引起缘由分别进展处理:碳刷温度高发生破损马上查找温度高的缘由并消退,将破损碳刷换下后,必需细心进展调整。碳刷未打磨好发生破损如打磨时碳刷弧度小,应重打磨, 使碳刷在刷握内活动自如,无振动现象。因机组振动大,碳刷有卡涩现象导致碳刷破损,应尽快重打磨和调整碳刷,使碳刷在刷握内活动自如,机组冲转达接近界转速时应尽快认真检查碳刷状况,保证不能有跳动现象。碳刷质量差发生的破损应尽快进展更换,保证碳刷质量。(4) 给电气运行各值配备直流钳表和测温表,定期测量和把握每个碳刷电流和温度,碳刷电流不平恒应准时检查碳刷和刷握均压弹簧,刷体温度掌握在不大于 80。(5) 修理部定期检查集电环外表粗糙度及外圆跳动准时消退电流不平衡、气膜、氧化膜、卡阻等因素,保证碳刷在平衡状态工作,每次发电机停机时应清理电刷与集电环。(6) 在发电机启动之前或更换电刷之后,准时检查电刷与集电环接触外表,保证两者接触面应大于电刷总面积的 70%。(7) 检修人员应利用发电机停机时定期调换集电环极性(因正、负极磨损量不同)。(8) 消灭个别碳刷弹簧断或断辫 ,可先减小励磁电流;消灭环火,则大量减小励磁电流,调整碳刷电流平衡后再换碳刷。(9) 规定碳刷磨损掉 1/3 时必需更换,消退碳刷太短、电阻值变大、卡阻、阶梯形四周体等现象。(10) 碳刷品牌的选用参照渭河电厂成熟的阅历 ,选用上海摩根厂生产的产品,电气运行人员严把质量关,同一集电环不得安装不同品牌的碳刷。(11) 加装转子大轴接地碳刷。5 结论及效果铜川铝业电厂两台汽轮发电机,实行上述措施以后,从 2023 年初运行至今碳刷磨损均衡、温升正常、碳刷电流分布均匀 ,刷握震惊正常,实现了碳刷无火花、刷握平稳运行。集电环、碳刷的维护运行由被动治理形式改为主动掌握治理,提高了设备安全牢靠性能和生产效率。参考文献1 姜方剑, 发电机常见故障缘由及对策分析J. 机电信息2023(12).2 发 电 机 励 磁 碳 刷 运 行 中 存 在 的 问 题 及 对 策EB/OL7. :/ chinapower .cn.
