发电机滑环温度高原因与对策

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1、第13卷(2011年第6期)电力安全技术S薪意发电机滑环温度高的原因及对策吴干东，张雄(广东粤华发电有限责任公司，广东广州510731)某公司发电机励磁采用静止整流型励磁系统，2滑环发热的相关因素发电机转子额定励磁电压为430V，额定励磁电流为1820A，发电机励磁电流由静止碳刷通过旋转5号发电机滑环在2009年8月进行了一次红滑环流人转子绕组，碳刷安装在刷架上，通过恒压外线测温，在当时环境温度35℃的情况下，其最式弹簧的压迫，与滑环滑动接触。滑环外表面有螺高点的温度为103℃，温升68℃，而在这次环境旋沟，沿滑环表面均布倾斜30。的通风孔，每极滑温度只有27℃

2、的情况下，其相同点温度达到120环碳刷有40只，设置成4列，二极共8列。热能℃。为此对发热的相关因素进行了分析。由装在转子上的离心式风扇驱散。2．1热量平衡碳刷正常运行温度，一般为40～60℃，滑环1故障现象在70℃左右。理论上，流过每只碳刷的电流大致一样，可实际上相差甚大，最大的超过100A，而2009年l1月，运行人员在定期检查发电机组最小的不到l0A。碳刷与滑环运行中所产生的热时，发现碳刷存在过热现象，安排人员对其进行测量由通风系统带走，要求发热与散热达到基本平衡。温。通过测温发现，5号发电机第5列碳刷温度相当发电机加负荷时，励磁电流也会随之增大，温度对较

3、高。具体数据如下：4l号为87℃，43号为会有短时升高，但系统能维持在新的平衡点上。85℃，45号为71℃，47号为75℃，而其他机组2．2发热因素滑环碳刷的温度基本在40～60℃，最高点的温度碳刷发热主要由4部分组成：碳刷自身电阻发也只有66℃。对碳刷的弹簧压力进行测量，压力热、碳刷接触面压降发热、刷辫与刷握接触电阻发为21kPa，在合格范围内，而碳刷和刷辫均未有热和摩擦发热。当然，这4部分热量在碳刷发热中严重过热迹象。用手触模触头引至碳刷的刷握时，所占的份额不是一成不变的，而是随着碳刷运行时明显地感觉到整个第5列碳刷的振动要比其他几列间及工况的改变不断变化的

4、。大。现场对准备更换的碳刷进行检查，发现碳刷原滑环发热主要由3部分组成：滑环自身电阻发始接触面局部底角边缘位置有大量紫铜色痕迹。仔热，滑环接触压降发热，碳刷热传导发热。在这3细检查紫铜色表面并用工具清除后，发现里面有气者之中，滑环自身电阻发热所占比例甚少，可以忽孔。对这些未使用的碳刷进行批量检查，发现65％略不计；滑环接触压降发热所占比例也不多，所以以上都存在这一现象，比例非常高。咨询运行人员滑环的发热主要由碳刷的发热所决定，随着碳刷温有关碳刷使用情况，得知现更换的碳刷系某公司生度的不断变化，滑环温度也随之变化。产的，已经更换了好几批，4台机组前后已换上了约38

5、只。3存在问题另外，检查更换下来的碳刷接触镜面存在刮痕，表面出现微小坑洞，碳刷接触面四周边缘出现面积3．1机械磨损不等的残损。对碳刷进行测量监视，发现5，6列对碳刷详细检查发现，碳刷接触面残余大量紫刷握盒弹簧槽的底部(离温度最高点的滑环表面位铜杂质，增大了滑环表面的机械磨损。从碳刷镜面置最近)温度达到125～134℃。可以看出，碳刷磨面上的粗颗粒子易嵌入滑环表面。一一S电力安全技术第13卷(2011年第6期)在高速运转中，刷面上的硬粒对滑环表面刮伤严重，2个分压力，加之弹簧压力不一致，导致碳刷与滑加重了机械磨损，甚至引起摩擦振动，久而久之，环的接触面不均匀，造成

6、碳刷电流偏差增大，引起造成恶性循环，导致摩擦增大，温度升高。发热与振动。3．2氧化膜的形成(3)滑环冷却螺旋槽内有积碳粉现象，导致冷碳刷接触面在运行中形成氧化膜，氧化膜的润却效果差，滑环与碳刷之间的摩擦温度升高，从而滑性能降低了摩擦系数，减少了摩擦热的产生。氧造成部分碳刷导电能力下降，引起电流偏差。化膜通常在65℃时较易形成，当温度达到100℃以上时，即使换上新的碳刷，氧化膜也不易形成。4措施和对策该厂的故障情况与各个碳刷的物理性能不同有很大关系，更换后的碳刷破坏了原有的氧化膜，无法形成根据以上分析，对温度较高的5号发电机碳刷新的氧化膜，导致碳刷磨损加剧，温度继

7、续升高。进行定时定量的更换，对其他机组碳刷也进行一批3．3滑环振动更换，并采取了如下几项措施：5号发电机滑环第5列的10只碳刷几乎都存(1)增加对滑环和碳刷的红外测温检查次数，在振动大的问题，这表明滑环表面可能存在大量粗每个班次对5号发电机滑环和碳刷测温1次并记录，颗粒以及偏心度可能超标(发电机运行l0多年来，同时记录当时的发电机有功负荷及励磁电流；表面车削修理数次)。5号机6号瓦振动值最大，(2)将碳刷逐步更换为性价比高、品牌好的碳达到40¨m，在高速运转中，影响到滑环寿命。刷，并做好有关更换记录；3．4滑环与刷架调整存在偏差(3)用红外线成像技术对4台发电机

8、的滑环、由于刷架与滑环是