200mw发电机组碳刷集电环故障的分析及处理

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1、200MW发电机组碳刷集电环故障的分析及处理大唐长春第二热电有限责任公司吉林长春130031摘要：针对200MW发电机碳刷和集电环运行中发生的故障进行分析，提出了相应的解决方法及维护对策。通过加强发电机碳刷和集电环运行维护管理，可以保证发电机励磁系统稳定运行，从而提高企业经济效益。关键词：集电环；碳刷；故障；维护某公司现有在役六台200MW热电联产机组，3〜6号发电机励磁电源取自发电机出口，经励磁变压器降压后再通过整流调节送到发电机刷架，再经碳刷和集电环送给转子，提供发电机励磁。碳刷作为传导电流的滑动接触体，其作用是把发

2、电机所需要的励磁电流，通过集电环导入转子线圈。如果碳刷和集电环维护不当将造成励磁系统故障，导致停机等重大事故,给企业造成巨大的经济损失。该公司6号机组经过检修后并网运行以来，集电环和碳刷一直温度较高,经过多次调整都没有明显的效果。集电环和碳刷超温严重制约机组带负荷，影响到发电机的安全运行。为保障发电机的正常运行，减少机组非正常停运的次数，需要结合机组实际情况对碳刷和集电环的常见故障进行分析，并提出相应的解决办法和维护对策。1碳刷和集电环的故障分析1.1碳刷在刷握中跳动或卡涩《国产200MW发电机组电气运行规程》中规定，发

3、电机碳刷在刷握内应该能够上下自由移动，间隙符合运行规定，碳刷外形要方正，上下端尺寸误差不得大于0.05mm。如果碳刷在刷握中发生跳动现象将进一步加剧碳刷的磨损，同时产生大量碳粉，这些碳粉积聚在刷握内会造成碳刷卡涩，甚至造成碳刷发生崩角，使碳刷和集电环接触不良，分流量减小，从而造成其它碳刷过载。此时，需要对碳刷进行圆度修复或打磨处理，对集电环表面进行擦拭，还应该注意检查碳刷弹簧应完整无机械损伤，弹簧的压力应符合其产品规范的规定，同一刷架上每个碳刷的压力应该保持均匀。1.2碳刷刷辫过热由于碳刷质量不合格、恒压弹簧压力不够或不

4、匀、不同型号的碳刷混用、碳刷与集电环的接触不好及刷辫与碳刷的接触不良等原因会造成碳刷分流不均，个别碳刷由于过载而烧毁。碳刷刷辫运行中经常出现过热现象，如果不及吋采取措施将造成刷辫烧断。若不及时发现和更换，将造成人量碳刷由于过载而烧毁,最后导致发电机失磁跳闸。因此，要求运行人员加强碳刷刷辫的检查及测温工作，发现异常及吋联系处理，避免发生恶性事故。1.3碳刷出现打火现象碳刷接触面研磨不良、刷握与集电环表面间隙过大、碳刷崩裂等情况都会导致集电环和碳刷之间出现火花，如果不及时处理，两者在接触过程中将失去正常工作条件，发生环火，烧

5、损碳刷及刷架，甚至损伤集电环，造成励磁系统接地，机组非计划停运。因此，要严格按照规定调整刷握与集电环表面的间隙。在同一吋间内，原则上每个刷架上只允许更换1〜2个碳刷。换上的新碳刷应事先在与集电环直径相同的模型上研磨好，II新旧型号必须相同，同吋要对更换后的碳刷进行跟踪检查。1.4集电环表面温度过高由于环境温度过高、集电环冷却风道堵塞、集电环表面通风沟、通风孔堵塞等原因，会导致碳刷磨损加剧，碳粉积聚量增加，可能会进一步堵塞集电环表面的散热通道，使集电环通风不良，形成恶性循环，使碳刷温度持续升高，破坏碳刷表面的氧化膜，威胁机

6、组安全运行。集电环和碳刷是通过相互滑动接触导通励磁电流的，根据容量及型号的不同，每个集电环上大约分布着数十只碳刷，由于接触电阻的不同，电流分配的差异，会导致发热不均匀。一是由于碳刷与集电环表面接触电阻、碳刷与刷辫接触电阻、刷辫与刷架引线接触电阻过大。可通过测量单个碳刷总压降、碳刷接触压降、刷体压降、联结压降、刷辫压降进行相互间对比来检查。同吋检查冋路中各螺丝是否紧固,检查碳刷接触面的清洁程度，是否存在汕污污染等。二是由于机械及摩擦等原因造成的过热。集电环与碳刷过热故障中，很人一部分是由于机械及摩擦等原因导致的过热，如果在

7、机组刚启动时还未增加励磁，就已经发现集电环与碳刷温度高，或者在运行中温度过高，拔出几只碳刷后，温度反而降低，就基本可以肯定是由于机械及摩檫原因导致的。在机组检修吋，应对集电环表面通风沟、孔以及冷却风道滤网进行清理，保持通畅，提高集电环散热的可靠性。2碳刷和集电环的维护建议2.1严控碳刷质量及安装工艺采购人员在进货过程中对碳刷质量严格把关，碳刷及刷架产品在选购过程中应严格控制质量，详细了解生产厂家的工艺和质量检测手段及程序。在发电机更换碳刷前，专业技术人员必须进行认真验收，要对碳刷外观进行检查，保证外观良好，保证所使用的碳

8、刷型号一致，不同型号的碳刷不可混用。冋一发电机上应使用同一生产厂家制造的同一型号的碳刷，对于外观检查有明显差异的碳刷应及时调整和更换。在更换碳刷前，要细心研磨碳刷使其表面光滑，保证碳刷在刷握内上下活动自如。刷握的下边缘和集电环工作表面之间的距离控制在2〜3mm。每次更换的碳刷数量不能超过每极碳刷总数量的百分之十，并做