发电机滑环碳刷冒火计算方法及原因分析及对策.docx

发电机滑环碳刷冒火计算方法及原因分析及对策【摘要】对660MW发电机滑环碳刷冒火的现象从机械、化学、发热、检修运行人员维护碳刷电流密度余度计算和滑环及碳刷产生热量、原因等方面进行深入分析经实际应用取得了明显的效果。【关键词】滑环冒火计算原因对策一、引言发电机滑环碳刷与滑环间有较大的电压于是形成离子放电易产生火花碳刷下小部分的微小火花对发电机运行并无危害若程度强烈、范围较大则将灼烧发电机滑环和碳刷使发电机滑环与碳刷的接触面粗糙造成接触不良火花继续增大引起的恶性循环将使发电机不能正常运行。所以要求碳刷下火花不能超过一定的等级GB755-81将直流发电机火花分为5个等级一般火花等级不宜超过。发电机在运行过程中转子高速旋转换向器与碳刷摩擦产生大量热量加之接触电阻通过电流亦会产生热量若不能及时将这些热量带走将会使碳刷变形从而产生火花。如不及时处理碳刷冒火的恶性循环使碳刷刷辫烧红甚至最终烧毁刷架造成正负极短路。二、发电机滑环碳冒火产生原因分析发电机碳刷产生火花的原因主要归为以下几类：1）机械原因主要指碳刷装置等方面的缺陷碳刷在刷握中松动或者由于发热膨胀碳刷在刷握内卡死、碳刷压力不足或压力不均匀、表面粗糙等均可引起接触不良而产生火花。发电机滑环表面椭圆度超标造成碳刷破损。圆度超标由检修人员处理后符合换向器椭圆度允许值。应该注意的是滑环车削后表面应保证足够的光洁度。并且应在轻负荷下持续运行逐渐增加转子电流使其建立良好的氧化膜。2）环境原因换向器表面有一层氧化亚铜薄膜对发电机的良好换向起到重要的作用。氧化膜电阻较高抑制电流同时由于氧化膜表面还吸附着薄层的水分、碳和石墨粉末起着良好的润滑作用可减少碳刷与滑环的磨损。如果碳刷处于湿度过低或者周围空气中含有有害气体的地方将使这层氧化亚铜薄膜破坏且不能重新建立由于薄膜的损坏增大了摩擦力引起发热量增大加剧了碳刷冒火的程度。3）碳刷电流密度余度不够引起发电机滑环冒火发电机机滑环碳刷型号为上海摩根NCC6334―25×32×100碳刷电流密度为12A/cm2每极64个碳刷。设计允许电流为2.5×3.2×12×（4×2×8）=6144A大于发电机机额定转子电流4994A。在设计时发电机厂家都留有很大电流密度余度增加碳刷个数也是解决滑环冒火一种方法。4）通风冷却原因我厂发电机滑环采用的吸附式散热方法通过励磁柜到发电机滑环之间直流母排半封闭母线作为进气风道风道出口设在6.9米处如图所示风向如图所示存在问题：通风道堵塞有有两种情况（1）有异物如塑料布条或者破布条堵滑环通风叶片我们在大修时曾发现过塑料布条堵塞通风叶片。你也通过通风出口滤网观察是否有塑料布条。（2）由于发电机密封瓦漏油造成滑环碳粉累积到通风叶片缝隙内造成通风道堵塞。三、滑环冒火处理方法及注意事项1、当碳刷冒火严重时不要轻易用砂纸打磨换向器表面因为用砂纸打磨后换向器表面的氧化薄膜会被破坏不利于火花的消除。2、碳刷压簧压力正常在1Kg/每只最大不允许超过1.5Kg/每只碳刷压簧压力不足以及压力分布不均匀都会造成碳刷冒火。压簧使用久了因温度效应弹性逐渐减弱造成碳刷与换向器接触不紧密而产生冒火。当压簧压力不均匀时可以用直流钳型电流表测量的各碳刷电流为依据来调整压簧压力。对压力不足的压簧及时更换等3、运行中更换碳刷方法不当。根据多年的运行经验在更换碳刷时我们不主张打磨与换向器接触的碳刷接触面。在实践中发现即使同一刷架的不同碳刷相互调换位置由于接触滑环表面的角度不同也不会到达与滑环表面有2/3的接触面积。4、在更换时我们应该特别注意不能将碳刷打磨成楔形楔形很容易使碳刷卡涩造成冒火所以在打磨碳刷时应该使碳刷与刷握保持0.1―0.2mm之间以利于碳刷的上下活动避免碳刷卡涩。如打磨过多碳刷在刷握内晃动易破损还可造成接触面过小而发热。打磨需用#00号砂纸砂纸不能太粗也不能太细。打磨碳刷由于手指用力不匀主要是食指用力所以在打磨面先顺着碳刷刷辫方向磨几下在倒过来逆着碳刷刷辫方向磨几下。这样就不会将碳刷打磨成楔形。具体打磨方法如下图四、发电机碳刷检查、维护1、每周对发电机、滑环定期吹灰及时清理刷握中的碳粉并且用不掉纤维的干净白布进行清擦必要时白布沾少许酒精。2、运行每天交接班都用红外线测温仪对滑环的温度进行测量；滑环温度最大不允许超过120℃超过85℃应查明原因及时处理。3、每半个月用直流钳型电流表测量发电机滑环各碳刷电流列表检查电流分配不均