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發電機碳刷及滑環溫度高原因分析及解決措施

發電機碳刷及滑環溫度高原因分析及解決措施

【摘要】本文對QFS-135-2型雙水內冷汽輪發電機運行中碳刷及滑環溫度高的原因進行了分析,并對某廠的現場實際運行中發電機碳刷及滑環碳刷溫度高應對進行總結。

【關鍵詞】措施;電廠;電氣;運行;故障

引言

某廠在2012年發生發電機勵磁碳刷發生環火,發電機轉子兩點接地保護動作機組跳閘,機組被迫停運,檢查發現碳刷、刷握、刷架、滑環等損壞,經檢修部門修理后機組恢復正常運行。該廠立即組織對本廠所有機組發電機碳刷和滑環進行檢查發現本廠所有機組均存在發電機碳刷和滑環溫度高的現狀。為了保證機組的正常運行,減少設備的損壞,該廠積極思考從設備檢修和運行維護多方面著手采取可靠、有效的措施將發電機和碳刷溫度控制在正常范圍內。

1 處理前的運行工況

該廠在2012年發生發電機碳刷發生環火,立即組織運行和檢修部門對其他運行機組的碳刷、滑環、刷握溫度進行測量,發現其他運行3臺機組碳刷、滑環、刷握溫度均嚴重超限。其中有一臺機組碳刷溫度達到130℃。嚴重威脅機組安全運行。用鉗形電流表測量各碳刷電流情況,發現溫度高的碳刷電流波動大不穩定且各電刷的電流分布不均勻。在發電機碳刷、滑環溫度高的位置可以發現碳刷有明顯的跳動,更嚴重的是將發電機碳刷壓彈簧振斷。將發電機滑環溫度高的位置的碳刷取下后發現碳刷和滑環接觸面可以發現明顯的波紋,說明集電環表面并不平整,造成接觸不良。

2 碳刷發熱原因分析

集電環的熱量主要來自兩部分:

(1)碳刷和集電環的機械磨擦產生的熱量,產生這一部分熱量和發電機的集電環外徑、碳刷和集電環之間的摩擦系數有關系。集電環的外徑越大,線速度越大,碳刷在集電環上造成的摩擦損失和產生的熱量就越多。

(2)碳刷與集電環之間接觸電阻產生的熱量,這一部分熱量分散在各個碳刷上。每一個碳刷產生的熱量有多方面因素的影響:第一,發電機正常工作需碳刷以及壓簧的協作,然而因每一個壓簧的使用期限、質量以及工作壓力等所存差異比較大,而這種差異也導致碳刷與滑環之間接觸點電阻有所不同,從而導致各個碳刷產生的熱量不均勻導致接觸電阻大的碳刷發熱嚴重。第二,發電機滑環碳刷于刷盒內不斷地搖動,且碳刷磨損嚴重,其邊緣存在剝落問題以及刷架附近存有污垢,再加上電力的分配不是很均勻,同時震動幅度比較大,和集電環相偏離,

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