关于我公司300mw热电联产机组#1发电机励磁刷架和刷握、碳刷技术改造研究

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1、关于我公司300MW热电联产机组#1发电机励磁刷架和刷握、碳刷技术改造研究　　摘要：大唐鸡西第二热电有限公司2×300兆瓦煤矸石热电联产新建项目是集煤矸石、供热、发电、建材综合开发利用一体化的“大型环保节能示范工程”。试运行后发电机励磁碳刷、集电环温度偏高，本文对此问题出现和改造进行介绍，仅供参考。关键词：300MW发电机组、励磁刷架、刷握、碳刷、技术改造一、工程项目简介大唐鸡西第二热电有限公司2×300兆瓦煤矸石热电联产新建项目是集煤矸石、供热、发电、建材综合开发利用一体化的“大型环保节能示范工程”

2、。是黑龙江省“十一五”发展规划重点项目之一，该项目于2009年5月12日正式通过国家发改委核准，5月25日公司注册成立。本期工程建设2台300MW热电联产机组。#1机、#2机分别于2011年6月25日，10月28日通过168小时试运后。二、发电机励磁集电环和碳刷等方面出现的问题7公司发电机励磁方式为静止型三机励磁系统。发电机刷架与导电环合二为一，每个导电环由两瓣拼成，其材料为纯铜板，承担着导电作用，整个导电环经绝缘板固定到基础上。集电环材料为高强度锻钢，外圆周表面开有螺旋沟，并有沿集电环圆周均匀分布斜

3、30°的通风孔，以改善与电刷的接触并强化冷却。电刷与集电环有独立的通风系统，冷空气由两个集电环的外侧进入，中间出去，由装在转子上的两个并联的离心式风扇驱动。发电机转子额定励磁电压365V，额定励磁电流2642A。刷握采用恒压式，每极碳刷共40块。自2011年5月27日#1发电机组与系统第一次并列后，发电机励磁碳刷、集电环温度偏高，机组带200MW左右时，集电环最高温度达到100度左右，励磁碳刷最高温度达到180度左右。2011年6月18日下午13：05，运行值班员检查发现#1发电机励磁碳刷和集电环的最

4、高温度较平时均有较大幅度升高，并且仍有继续上升趋势，当时机组所带负荷为250MW，励磁电流1748A，励磁电压222V。13：20左右我与发电机厂家电气专工到达现场后，立即进行检查、钳形表测流、远红外测温工作，测试发现发电机集电环最高温度已达200度左右，碳刷最高温度275度左右。经过减负荷、降无功、在碳刷接触面直接涂抹凡士林、更换破损掉角碳刷并重新进行研磨等一系列处理后，发电机集电环及碳刷温度逐渐下降并稳定下来。试想假如运行人员发现问题不及时，或者专业人员处理不及时、不得当，集电环、碳刷温度控制不住

5、，再继续升高就可能造成集电环脱环、烧损等严重事故。三、原因分析71、发电机励磁刷架与集电环不匹配，刷握安装后，刷握与集电环的距离太近（后面有弯板，弯板距离集电环表面只有1mm左右，而按照相关规定刷握下端距离集电环表面应为3-4mm），在运行过程中碳刷容易产生震动、打火、发热的现象。2、发电机励磁刷握四个刷盒大、小不一致，有的碳刷在刷盒内受阻过大，弹簧达不到实际工作压力（碳刷压力应为0.015～0.02Mp即为1.2-1.6kg/cm2），碳刷作用到集电环上的压力分布也不均匀，使得电流分配也不均匀。3、

6、刷握保持器对碳刷控制不住，刷握在安装和取出时碳刷经常脱出，在取出的瞬间造成碳刷破碎和掉角。使得碳刷与集电环接触面积减小，通过碳刷体电流增大，碳刷温度升高。同时，保持器受热膨胀、变形，将碳刷卡住，使得碳刷无法与集电环表面充分接触，甚至产生悬空，使得局部碳刷通过电流显著增大，如果发现不及时势必造成碳刷打火，碳刷、刷握严重过热及烧损线辫和刷握甚至发生烧毁集电环等严重故障。另外还发现存在以下2个问题1、老式刷握恒压弹簧压力太大，普通碳刷太硬，对集电环磨损严重，大大缩短集电环使用寿命2、由于恒压弹簧（单个弹簧卷

7、）固定在刷握上，更换碳刷以及在运行维护中极不方便，若有个别的弹簧受热、疲劳断裂将无法修复，只能更换一整套刷握。7鉴于公司#1发电机组存在上述的问题，为了保护运行人员、检修人员的人身安全，保证设备安全、经济、稳定运行，消除发电机励磁刷架、刷握、碳刷上存在的各种不安全因素，降低检修人员劳动强度，提供工作效率，所以有必要对#1发电机刷架、刷握及碳刷进行技术改造及更换。三、改造方案建议1、拆除原刷架，重新调整刷架与集电环的间隙，调整（改造）导电环及导电连接板位置。通过调整刷架位置，使其轴线与集电环的轴线平行。

8、2、安装先进、科学的刷握，配上经过试验证明综合性能优良的碳刷以及科学的双卷恒压弹簧。3、利用发电机大（小）修时进行，确保施工人员及设备安全，保证施工质量。四、从技术、经济、效果等方面论证其可行性、合理性1、技术要求1.1、我公司采用的刷握为插拔式刷握，刷盒内腔尺寸为25㎜×32㎜，公差为正0.05～0.08mm。1.2、新使用刷握的恒压弹簧采用双卷，保证碳刷压力应为0.015～0.02Mp，其恒压行程≥66㎜。通过改造，把原来固定的单卷弹簧改成可取下的等