机端自并励磁机碳刷烧损的原因及对策

《机端自并励磁机碳刷烧损的原因及对策》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、机端自并励磁机碳刷烧损的原因及对策　　(包头第二热电厂，内蒙古包头014030) 　　摘要：文章针对目前几起碳刷烧损事故，对发电机的励磁机碳刷烧损的原因进行了分析,并提出了相应的处理对策,为日常维护提供了帮助。 　　关键词：励磁机;碳刷;烧损;发电机；事故 　　中图分类号：TM303.2文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)17—0090—01 　　目前，大型发电机组均采用机端自并励的励磁方式，由于自并励磁方式没有同轴旋转的励磁机和副励磁机，比无刷励磁方式缩短了发电机大轴，减少了轴系固有扭振模式，大大降低了轴系扭振损坏的可能性，提高了整个机

2、组的安全稳定性。加之接线简单，工作可靠，所以近年来得到了广泛的应用。但其维护工作量也相对较大。必须经常性的对集电环－碳刷系统进行检查和精心维护，如维护不当会引起局部过热，产生火花和烧坏，碳粉清理不及时将降低励磁回路绝缘可靠性。XX年间，就有华能太仓电厂3号发电机“2.23”碳刷烧损，岳阳电厂4号发电机“3.5”碳刷烧损以及包头第二热电厂4号发电机“9.3”碳刷烧损事故发生。可见，励磁机碳刷打火的原因分析十分的必要。 1碳刷打火的原因分析 　　碳刷烧损是由初期的碳刷打火发展而来的。碳刷打火应有以下几种原因： 1.1滑环、电刷、刷握及刷架表面脏污 　　正常运

3、行的发电机集电环采用带有自通风表面冷却的结构，把磨下的石墨碳粉、电刷的发热及时抽走，达到清洁冷却的作用。外面的粉尘伴随着热空气吸进电刷，附着在刷柱上，一方面影响电刷散热。另一方面电刷发生火花时因刷柱表面不洁，刷柱之间绝缘强度不够很容易环火。 1.2刷握边缘卡涩、弹簧压力不匀 　　电刷出厂时厂家都有相关：电刷压力调整到不发生火花的最低压力，经过科学论证和实践总结，最低压力一般为200～300/cm2，即0.02～0.03MPa,要求各个电刷之间的压力也要均匀，其差别不超过10%。发电机在长期运行中如果某个电刷摩擦过短，或电刷在刷框内滞卡的情况下，压力将出现不均匀

4、。此外受人为、机械、弹簧本身受热变软等因素影响造成压力达不到电刷不发生火花的最低理论要求。 　　1.3机组轴系振动较大，带动滑环一起振动 　　随着机组容量的增大，整个轴系都在增长，由于轴承长、带的附加设备多了，振动自然就很难控制到最低，机组长时间运行，疲劳、老化等等复杂因素引起轴承振动加大，电刷随着震动，将使刷柱摩擦不均、引线及弹簧松动，发生局部冒火花慢慢进一步影响全局。 1.4碳刷接触不良发生打火现象 　　碳刷允许最大线速度与励磁机集电环处线速度没有有较大裕度，容易产生气膜和跳动。此时会造成碳刷接触不良，发生打火现象。 1.5和碳刷质量有问题 　

5、　不同厂家的碳刷成分不同，碳刷的电气、物理性能也不尽相同，摩擦系数大小也不一样，因此接触电阻，电气损耗和摩擦损耗也不尽相同。 　　由于以上原因造成一些碳刷接触不良，接触电阻增大，使碳刷间电流的分配不均匀度变大，引起碳刷打火。 　　碳刷打火后开始发热，由于碳刷的负温度效应，碳刷的接触电阻变小，这样，流过该碳刷的电流将增加，则该碳刷愈加发热，直至接触电阻降至饱和最低值，流过的电流至饱和最大值。如此恶性发展，使碳刷持续受热升温。同时,碳刷引线由于流过很大电流，也发热升温，经过一段时间后，温度达到碳刷引线(紫铜)的熔点温度时，碳刷的引线烧断，该组碳刷退出运行。 　

6、　当故障极部分碳刷引线烧断或受热变形卡涩退出运行后，正常运行的碳刷将承担全部转子电流而出现过载现象，导致其过热升温，并重复上述碳刷的恶化过程。随着碳刷恶化程度的发展和数量的增加，碳刷打火愈演愈烈，并形成环火，产生很高的热量，直至烧损碳刷各部件。 2处理对策 　　①集电环的结构改造。集电环表面加工成螺旋沟槽以确保碳刷与集电环之间可靠接触，有效排除碳粉，集电环设有斜流式轴向通风孔和与螺旋槽相通的径向通风孔。加强集电环表面和环体通风冷却，避免粉尘积压；②运行人员要加强对运行机组的巡回检查，及时发现碳刷打火现象。如发现碳刷打火，除及时通知检修人员外，应尽快戴上绝缘手套

7、，提拉碳刷，以及时消除卡涩、过热及异常振动，恢复碳刷滑动自如；③检修人员定期检查刷架结构、滑环与碳刷间隙、碳刷恒压弹簧等应符合要求，及时更换过短、损坏、发热变形的碳刷。不允许不同型号的混用；④检修要采取技术措施，采用新工艺研磨碳刷接触面，使新换碳刷接触面与安装位置滑环弧面接触良好。碳刷尽量用质量好的同一批次产品。不允许不同型号的混用；⑤运行人员要定期吹扫，检修人员每次停机时，用压缩空气进行吹扫，清除刷架、刷握、滑环等处的积灰和污垢，使碳刷活动自如；⑥在以后的机组大、小修中，对滑环进行抛光处理。 3结束语 　　发电机励磁机碳刷在运行中出现火花是运行中常常遇到