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發電機出租發電機組碳刷易發故障原因淺析


發電機出租發電機組碳刷易發故障原因淺析
發電機出租發電機組碳刷易發故障原因淺析
近年國民經濟持續的快速發展,擴大了本已嚴峻的供電需求缺口,發電機出租新建機組、各行業的自備電源系統和自備發動機系統的置備和安裝應用,如“雨后春筍”隨處可見。發電機出租而發電機勵磁系統的碳刷運行與維護技術是傳統技術,多年來工藝和技術水平無實質性突破。所以,各方對發電機勵磁系統關注不夠,投入有限,進而導致勵磁系統碳刷事故。近一個時期的多期安全通報,連續通報了數起大型發電機組,因碳刷或轉子集電環故障引發的停機事故,給企業造成較大經濟損失。當導入導出電流的碳刷運行中發生故障時,如何判別故障類型與性質,以便盡快消除故障,保證設備穩定運行,是大家需要認真思考的。筆者結合多年的工作實踐,談談電機碳刷的應用體會供讀者參考,以期共同避免碳刷事故的發生。 發電機出租電刷故障的危害 某日,某發電廠2臺大型發電機組轉子滑環相繼發生碳刷打碎機組緊急降負荷,更換碳刷,未果。繼而發生滑環環火,機組被迫解列。近日,西北電網某發電廠QFS—125型發電機組勵磁機換向器碳刷環火緊急停機;江南某發電廠30萬千瓦發電機組投產后運行僅經過一次大修。在一次小修后運行不久,發電機集電環內環(靠發電機側)碳刷磨損非常嚴重,且連續多個班次都有批量更換,同時檢查發現發電機集電環刷架油污嚴重,經紅外測溫儀檢測發現集電環內環表面與碳刷接觸部位溫度高達230℃~360℃,靠勵磁機側的集電環外環溫度正常的60℃~70℃,機組負荷降到20萬千瓦以后,仍不見集電環溫度有回落跡,被迫解列搶修。……屢屢發生的碳刷事故給發電廠和電力系統造成巨大經濟損失。 碳刷即電刷。發電機出租運行中發電機組的碳刷如果維護和使用不當將造成事故降負荷,甚至停機。 導致碳刷故障的因素 電磁因素:無功或勵磁電流調整時,碳刷的火花有明顯變化。在勵磁機換向時,碳刷與換向片接觸不良,接觸電阻過大;整流子或滑環的氧化膜薄厚不均勻,引起碳刷電流分布不平衡;或者負載突然變化,以及突發的短路導致換向片間的電壓分布異常;機組過載和不平衡;碳刷選型不合理,碳刷間距不等;碳刷質量問題等等。 機械因素:換向器中心不正,轉子不平衡;機組振動大;換向片間絕緣凸出或換向片凸出;碳刷接觸面研磨不光滑,或換向器表面粗糙而造成接觸不良;換向器表面不清潔;各個換向極下氣隙不等;碳刷上彈簧壓力不均勻或大小不適宜;碳刷在刷握里太松而發生跳動,或太緊了碳刷在刷握里卡住了等。機組運轉速度降低或震動改善,火花將減少。 化學因素:機組運行在有腐蝕性的氣體中,或機組運行空間缺乏氧氣,換向器與碳刷接觸的表面上一層自然形成銅氧化物薄膜遭到破壞,本已形成的、近似線性電阻的換向不復存在,在接觸面重新形成氧化膜的過程中換向器火花加劇。換向器(或滑環)被酸性氣體或油脂腐蝕。碳刷及換向器被污染等。
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