发电机电刷维护

妈湾发电总电厂发电机电刷维护内部交流，共同探讨电机班2009.12引言•哈尔滨电机厂发电机说明书上强调对集电环和电刷的监视、维护并及时处理其发生的故障和损伤，是保证发电机长期稳定运行的重要工作之一。提纲•１系统结构及设备参数•2本厂碳刷历史故障统计•3本厂采取的防范措施•4有关问题探讨系统结构及设备参数发电机碳刷系统•发电机碳刷系统-------碳刷厂家：慕根耐香港有限公司型号：MORGAN634最高温度：１０５℃正常温度：60-90℃弹簧压力：大约２.50-2.8磅过电流：８Ａ／cm2最高转速：16000fpm电阻：1775microohm/cm摩擦系数：0.2-0.29外形尺寸：25*32*90系统结构及设备参数发电机碳刷系统碳刷最低线•绝缘垫块刷辫系统结构及设备参数发电机碳刷系统•发电机碳刷系统---刷握刷握厂家:阜新刷握厂系统结构及设备参数发电机碳刷系统系统结构及设备参数发电机碳刷系统•2019年发电机碳刷系统的技术改造（一）刷盒更换•通过详细调查研究，科学论证以即实际使用效果考察，我厂现已逐步使用阜新刷盒厂生产的刷盒。新刷盒特点是恒压弹簧改质，改大，绝缘加强，用更优质的弹簧钢，较大的曲率半径，较高的绝缘强度，使恒压弹簧彻底地不参与导电，从而延长了恒压弹簧的使用寿命。•通过改造，效果较好，如#3机由改造前每周维护一次降至改造后厂每个月维护一次。系统结构及设备参数发电机碳刷系统•二）碳刷更换•经进一步观察分析，电刷冒火、电流不均与电刷质量有关，而原来使用哈尔滨电刷质量不好。通过对已改造碳刷的厂家珠江电厂，沙角电厂考察，经厂里研究同意，将碳刷由原哈尔滨电机厂生产的电刷更换为进口的MORGANNCC634碳刷。MORGAN是全球最有名的发电机碳刷生产厂家，其生产的MORGANNCC634碳刷有如下优点：良好的润滑性能，低电阻率，良好的通电流性，电刷温升低，对集电环磨损小，本身耐磨，能建立良好的氧化膜。•系统结构及设备参数发电机碳刷系统•通过改造，进口电刷与阜新刷盒厂生产的刷盒配套使用，明显电流分布均匀，电刷冒火情况大大减少，运行维护量下降，发电机安全运行可靠性增加，取得了良好的效果。系统结构及设备参数发电机碳刷系统•发电机碳刷系统-------集电环、刷架•集电环发电机集电环最高温度限值为120度（电阻温度计）•集电环材料为50Mn钢。外圆周表面开有螺旋沟，并有沿集电环圆周均布30度的通风孔，以加强集电环本身的冷却。集电环通过绝缘套筒热套于轴上。两环间装有离心式风扇，此风扇直接热套于轴上，加强集电环部位的通风冷却。集电环通过导电螺钉与组装在转子中心孔内的导电杆和转子绕组相连接。系统结构及设备参数发电机碳刷系统•发电机碳刷系统-------刷架•刷架与导电环合二而一，每个环由两瓣拼成，其材料为铸硅黄铜。整个导电环座落在绝缘底板上，每个导电环上分别设置十排电刷，每排四个电刷，每极是四十个电刷，以减小集电环表面的磨损。这种结构装配简单，维护运行方便。发电机碳刷正负极共有八十碳刷。•刷架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。进风和出风均由管道引至厂房外部，有利于降低噪声和排出碳粉。系统结构及设备参数发电机碳刷系统•发电机碳刷系统的电气连接•（静止部分）直流线线铜排正负极----刷架导电板----刷握---刷辨---碳刷----（旋转部分）集电环---导电螺钉----转子中心的导电杆---转子绕组系统结构及设备参数励磁机碳刷系统•发电机主励-------集电环、刷架•集电环主励磁机集电环由优质碳素结构钢材料锻制而成。通过转子轴表面引线槽把集电环与转子绕组连接起来。集电环表面加工出螺旋沟，以防止气垫现象。集电环采用绝缘套筒式结构。•刷架主励磁机刷架由独立的支架固定在底架上，刷架和导电板为一体，中间用绝缘隔板分开正负极。每个导电板设置八个电刷盒，每个刷盒由电刷、刷盒和可调试弹簧组成。系统结构及设备参数励磁机碳刷系统•发电机主励-------碳刷•发电机主励碳刷参数：25*32*65历史回顾•历史是一面镜子，让我们回顾一下本厂建厂以来发电机碳刷历史事故和异常，从中查找原因，吸取一些教训。•1994．6．24•2019．1．24•2000．12．10•2019．4．4•2019．4．13历史回顾•（-）#1发电机碳刷着火事故•a、时间：1994．6．24•b、事故经过：发电机励磁小罩靠发电机侧起火，成小罩内励磁滑环、刷盒的烧损，•原因：由于#7瓦回油不畅，导致密封油系统运行不佳，氢气外泄借发电机的励磁火花而燃烧。•C、处理结果•停机更换滑环，更换碳刷和烧损的刷盒，该事故造成异常停机并导致设备烧损。历史回顾•（二）#1发电机刷盒烧损•a、时间：2019．1．24•b、事故经过：#1发电机运行中碳刷环火，靠发电机侧励磁刷盒10个烧毁，两个滑环不同程度的烧伤，#1发电机被迫停机。•原因：发电机励侧#6瓦的测温线小孔漏油，在励磁小罩内负压作用下，漏油粘在滑环上，使得环刷接触电阻增大，发热所致。•C、处理结果•停机，经人工打磨两个滑环，更换了10支刷盒及电刷，尽快恢复了发电机的正常运行。该事故导致非正常停机，并对滑环造成了损伤，有安全隐患。•（三）#3发电机运行中励磁系统着火•a、时间：2000．12．10•b、事故经过：#3发电机运行时12米碳刷处冒火花并有焦糊味，冒火情况继续恶化，并发出发电机转子一点接地信号，运行人员手动断开#3发电机2203主开关，励磁机侧10组碳刷盒均有不同程度烧损，其中四组已严重烧毁；导电板有轻度烧伤，环氧隔板一侧过热焦糊，滑环有中度电烧伤痕迹，绝缘套边缘轻度烧伤，隔音罩励磁机侧挡风环受热变形。•原因：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。•C、处理结果•更换十个刷盒，四十个碳刷，更换导电板，环氧隔板，励侧挡风环，滑环研磨，绝缘套边缘包扎，进行绝缘处理，然后发电机恢复运行。该事故造成异常停机，设备有不同程度的损伤。历史回顾•（四）#3发电机运行中励磁系统冒火•a、时间：2019．4．4•b、事故经过：#3发电机运行中有火花，随即碳刷过电流，温度高，碳刷变红，情况紧急。•原因：碳刷接触不好，电流分布不均。•C、处理结果•更换碳刷，刷盒，刷握，抹导电膏，完善风路。该故障造成#3机组被迫减负荷运行，使发电机安全运行不能保证，检修人员运行维护工作量加大。历史回顾•（五）#3发电机主励励磁碳刷冒火•时间：2019年4月13日•事故经过：#3发电机主励励磁碳刷冒火，碳刷拉弧越来越严重，火花跳跃着直往上窜，被迫紧急停机•C、处理结果：停机后检查发现，励侧（正极）#1、2、5、7四个刷盒过热损坏，电刷和刷盒粘结，不能活动。机侧（负极）#7一个过热变形。更换正极8个刷盒及电刷，负极1个刷盒及电刷。清理检查其余部分，绝缘合格，滑环打磨处理。历史回顾•（五）#3发电机主励励磁碳刷冒火•原因：碳刷烧损是由初期的碳刷打火发展而来的。碳刷打火应有以下原因:滑环、电刷及刷握表面脏污；刷握边缘卡涩、弹簧压力不匀;机组轴系振动，带动滑环一起振动.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，将碳刷及刷握烧融。本厂防范措施•本厂防范措施------运行•一、巡视检查•1、正点的每小时抄表前，必须就地对碳刷检查一次，以便及时发现碳刷异常现象。•2、在两次抄表的间隔间，至少应检查发电机各表记一次（设在半点），•3、正常运行时，二、三期大屏幕应保留一幅发变组参数画面•4、每个班在班中检查碳刷时，至少用点温仪检查各碳刷温度一次，异常情况下加强温度检查次数，当单个碳刷的温度超过90度时，及时联系电机班处理并在班长日志里记录。•5、测量碳刷温度时应检查各碳刷的长度，经与检修专工协商，碳刷过短的标志是刷辨落入刷盒，发现过短的碳刷请及时联系电机班处理并在班长日志里记录。本厂防范措施•本厂防范措施－运行•二、故障处理：•1、对碳刷故障进行处理时，应调整发电机励磁，尽量降低发电机无功、发电机/励磁机电压电流，视具体情况适当降低有功。•2、对于检查有过热、过短现象的碳刷，除填写缺陷单联系检修人员外，值班员要加强巡视，并用钳表的直流档测量其电流，遇电流分配明显差异较大的，应适当提拉、压紧碳刷，调整碳刷的电流分配。•3、对于检查有轻微冒火现象的碳刷，除联系检修人员外，电气值班员应汇报值长并及时处理，以免事态扩大。通过适当提拉、压紧冒火碳刷和别的碳刷，使冒火现象消除。•4、对于冒火严重的碳刷，除迅速降低有关参数外，应根据现场实际沉着果断处理，可先通过对冒火不严重的碳刷的调整降低冒火程度，然后再对故障点进一步处理。•本厂防范措施运行•3、对于检查有轻微冒火现象的碳刷，除联系检修人员外，电气值班员应汇报值长并及时处理，以免事态扩大。通过适当提拉、压紧冒火碳刷和别的碳刷，使冒火现象消除。•4、对于冒火严重的碳刷，除迅速降低有关参数外，应根据现场实际沉着果断处理，可先通过对冒火不严重的碳刷的调整降低冒火程度，然后再对故障点进一步处理。•其它未尽事宜参照电气运行规程。本厂防范措施•本厂防范措施－－检修•1、检修人员每天巡视发电机碳刷，经常提拉每个电刷，检查有无卡涩、过热异常振动及其它不正常现象，及时消除电刷在运行中出现的火花。碳刷的磨损后所剩余长度的不低于1/3。否则必须将其更换。2．碳刷无冒火花情况。碳刷刚开始打火花时，就要查找原因，及时消除。3．碳刷无偏移滑环外侧现象，碳刷的边缘无崩裂情况。4．碳刷刷辫与刷架和碳刷的连接良好，无发热及碰触刷握的情况。本厂防范措施•本厂防范措施－－检修•5．碳刷在刷握内无跳动、摇动或卡涩的情况。6．弹簧压力正常，无变形和断裂现象。7、刷握与滑环的距离符合规定值。发电机刷握与滑环的距离：2.5～3mm，主励刷握与滑环的距离：2～4mm。•8、刷握和刷架上有无积垢。若积垢较多，应用刷子扫除或用压缩空气吹扫9、滑环表面应无变色、过热及磨损不均现象，滑环表面温度应不大于120℃。•二、检修人员每月测量碳刷电流分布情况两次，并有记录，如有电流不平衡应及时采取措施调整。保证电刷均流情况较好。本厂防范措施•本厂防范措施－－检修•三、要据需要更换碳刷，及时更换磨损过短，异常过热及有硬粒电刷，新换电刷与集电环接触面应超过70%以上，经常清扫刷盒，及时倒出刷盒上的颗粒，注意调整各个电刷压力，保持均匀一致。•在更换碳刷时应注意以下几个问题：a．在同一时间内，每个刷架上只许换1到2个电刷。换上的电刷应先在与集电环直径相等的模型上研磨好，且新旧碳刷型号须一致。b．新碳刷放入刷握内后，应上下拉动一下，检查碳刷是否能上下轻松移动，若有卡涩现象，应将碳刷四面用砂纸打磨，直至符合要求。•本厂防范措施－－检修•四、在检查碳刷是否卡涩，弹簧压力是否正常时，应先确认同极其它碳刷接触良好时才能进行。•若碳刷强烈打火时，在检查其接触情况或更换此碳刷时，应先确认同极其它碳刷接触良好才能进行。•五、停机时应清扫滑环及其周围的灰尘，粉末，并定期用压缩空气吹扫，经常检查集电环表面，必要时用帆布擦拭集电环表面污垢，保护氧化膜。•六、目前打算装设碳粉收集装置，保证机务无漏油，人为主观上保证滑环干净。本厂防范措施•注意事项•在运行中的滑环或其它励磁装置上工作时，值班人员应站在绝缘垫上，使用绝缘良好的工具并应采取防止短路及接地的措施。禁止同时用两手触碰发电机励磁回路和接地部分或两个不同极的带电部分。•工作时应穿工作服，禁止穿短袖衣服或把衣袖卷起来。衣袖要小，并在手腕处扣住。女工还应将辫子或长发卷在帽子内。检查操作时，应系好领口、袖口，安全帽戴牢固，女同志将长发收紧，拿掉员工牌等一切挂物，以免被转机卷入。•注意事项•在碳刷更换过程中，要带护目镜。•要带比较贴手的绝