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結(jié)構(gòu)原理

發(fā)電機(jī)碳刷及滑環(huán)的運(yùn)行維護(hù)

頁(yè)面更新時(shí)間：2016-02-21 20:07

　　發(fā)電機(jī)碳刷及滑環(huán)的運(yùn)行維護(hù)張文元，劉懷亮（陽(yáng)光發(fā)電有限責(zé)任公司，山西陽(yáng)泉045200）和碳刷的運(yùn)行居護(hù)提出了高的要求，主要對(duì)陽(yáng)光發(fā)電有限責(zé)任公司3號(hào)機(jī)組滑環(huán)的處理，碳刷的改型，風(fēng)道的改造及滑環(huán)碳刷的運(yùn)行居護(hù)情況，進(jìn)行了較詳細(xì)的敘述表1風(fēng)機(jī)通風(fēng)冷卻參數(shù)設(shè)計(jì)值1號(hào)2號(hào)機(jī)實(shí)際值機(jī)實(shí)際值3號(hào)機(jī)實(shí)際值4號(hào)機(jī)實(shí)際值風(fēng)量力學(xué)院電力系統(tǒng)及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，工程師；1994劉懷心男a山S定人二氣愚行專(zhuān)工-釀?dòng)吞妓⒔佑|不良rightsreserved. 1發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)及碳刷情況簡(jiǎn)介陽(yáng)光發(fā)電有限責(zé)任公司發(fā)電機(jī)為東方電機(jī)廠生2-20型300MW汽輪發(fā)電機(jī)，其勵(lì)磁系統(tǒng)是帶有永磁付勵(lì)磁機(jī)的交流勵(lì)磁機(jī)-靜止整流柜勵(lì)磁系統(tǒng)額定勵(lì)磁電壓463V額定勵(lì)磁電流2203A發(fā)電機(jī)滑環(huán)采用了耐磨性好的合金鍛鋼制造，表面車(chē)有螺旋溝，以改善碳刷的接觸性能滑環(huán)的徑向開(kāi)有通風(fēng)孔用以冷卻滑環(huán)�；h(huán)直徑是455mm，其圓周速度為71. /s發(fā)電機(jī)碳刷共72塊，正負(fù)極各36塊，分4排布置，由雙舌恒壓彈簧提供所需壓力現(xiàn)使用D172型碳刷，規(guī)格是60mm碳刷及滑環(huán)的冷卻靠安裝在6.3m的風(fēng)機(jī)通風(fēng)冷卻，氣源取自6.3m，有關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1 2發(fā)電機(jī)碳刷運(yùn)行中存在問(wèn)題碳刷發(fā)熱嚴(yán)重，尤其在夏天情況更甚，環(huán)境溫度升高使碳刷及滑環(huán)溫度更高，超過(guò)120*C，為降低運(yùn)行溫度，須另用鼓風(fēng)機(jī)加強(qiáng)通風(fēng)冷卻電流分配不均，有的大于200A，有的只有10A以下，造成碳刷冒火，刷辮過(guò)熱變色；經(jīng)調(diào)整后，短時(shí)可保持正常運(yùn)行，時(shí)間一長(zhǎng)（4h左右）就又出現(xiàn)電流不均，溫度升高現(xiàn)象；而且對(duì)發(fā)電機(jī)滑環(huán)磨損嚴(yán)重，縮短了滑環(huán)使用壽命。

　　碳刷在刷握中過(guò)緊，適應(yīng)不靈活，運(yùn)行中刷握和壓簧有損壞和變形現(xiàn)象滑環(huán)偏心，刷握固定不正，造成碳刷磨損過(guò)甚，甚至彈跳別勁，嚴(yán)重時(shí)機(jī)組沖轉(zhuǎn)過(guò)程中就可造成碳刷碎裂3m，其入口溫度高，對(duì)碳刷冷卻效果較差有時(shí)出現(xiàn)整排碳刷跳動(dòng)現(xiàn)象由于以上情況的存在，嚴(yán)重影響了發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行，為此決定對(duì)3號(hào)發(fā)電機(jī)碳刷、刷握、風(fēng)道進(jìn)行改造3原因分析現(xiàn)用D172碳刷接觸電阻變化范圍大，易造成各個(gè)碳刷與滑環(huán)之間接觸電阻差別較大，引起各碳刷電流分布不均，發(fā)熱差別較大電流大、溫度高的碳刷長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，造成碳刷與滑環(huán)接觸面的氧化膜損壞刷辮過(guò)熱（有時(shí)造成刷辮熔斷），引起碳刷與滑環(huán)接觸電阻大，壓簧經(jīng)高溫后壓力降低，最后導(dǎo)致碳刷電流減��；其結(jié)果又導(dǎo)致其它接觸好的碳刷過(guò)流，最后又燒毀，進(jìn)一步造成碳刷運(yùn)行工況惡化，滑環(huán)因溫度高磨損加劇，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)環(huán)火，燒毀滑環(huán)，發(fā)電機(jī)被迫停機(jī)D172碳刷體積密度大，透氣性差，彈性模量大，允許圓周速度小（70m/s）不能滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)圓周速度要求，易在碳刷與滑環(huán)之間產(chǎn)生氣墊，造成表2NCC634與D172碳刷參數(shù)對(duì)比性能進(jìn)口NCC634國(guó)產(chǎn)D172電阻率/幻* 155）O235（額定155）導(dǎo)線(xiàn)未過(guò)熱變色導(dǎo)線(xiàn)過(guò)熱變色風(fēng)道阻力大，嚴(yán)密性差，風(fēng)機(jī)壓頭小，使碳刷冷卻風(fēng)量不足（設(shè)計(jì)風(fēng)量3m3/s）；碳刷冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口取自6.3m，而6. 3m環(huán)境溫度較高，導(dǎo)致冷卻風(fēng)源溫度高由于壓簧直接接觸碳刷，因熱傳導(dǎo)，在較高溫度下引起彈簧疲勞，壓力降低，嚴(yán)重的使壓簧斷裂沖轉(zhuǎn)過(guò)程中，碳刷因振動(dòng)碎裂，其主要原因是由于刷架和刷握固定不正，使碳刷磨損出現(xiàn)斜角，機(jī)組轉(zhuǎn)速變化大，而且機(jī)組在過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)振動(dòng)大，延軸的切向?qū)μ妓a(chǎn)生一剪切應(yīng)力，將碳刷碎裂；當(dāng)碳刷上反時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)同樣情況運(yùn)行中整排碳刷振動(dòng)的原因是發(fā)電機(jī)滑環(huán)表面因運(yùn)行工況惡化，使滑環(huán)表面磨損不均勻，出現(xiàn)凹凸不平的棱，再就是滑環(huán)本身不是規(guī)則的圓形，導(dǎo)致碳刷的振動(dòng)。

　　4發(fā)電機(jī)碳刷改造情況3號(hào)機(jī)停機(jī)期間，在盤(pán)車(chē)狀態(tài)下對(duì)發(fā)電機(jī)對(duì)發(fā)電機(jī)滑環(huán)進(jìn)行了車(chē)洗，車(chē)洗后又用棉布輪對(duì)滑環(huán)進(jìn)行擦磨，使滑環(huán)變圓，并保證滑環(huán)的光潔度。

　　通過(guò)碳刷參數(shù)對(duì)比，選用了接觸電阻變化范圍小圓周速度高P71.435）體積密度小、透氣性好的NCC634碳刷，更換時(shí)先對(duì)所有碳刷分流情況測(cè)量一次，然后選分流最小的碳刷進(jìn)行更換，更換后再對(duì)所有碳刷分流情況測(cè)量，當(dāng)全部更換為新碳刷后，運(yùn)行幾天后，對(duì)碳刷分流情況測(cè)量，電流偏差明顯偏�。娏鞔蟮�70A左右，電流小的30A左右），碳刷與滑環(huán)接觸良妊NCC634與D172碳刷參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表2改造3號(hào)發(fā)電機(jī)碳刷風(fēng)道，由原來(lái)的6.取氣改為從0m取氣，降低了進(jìn)風(fēng)溫度，碳刷的冷卻明顯好轉(zhuǎn)5遺留問(wèn)題使用雙舌壓簧，碳刷在刷握中上下活動(dòng)不靈活，壓力不在碳刷中心運(yùn)行中壓簧損壞較多，鋁制刷握變形損壞。

　　由于刷握不正，雖己將滑環(huán)車(chē)圓、磨光，但碳刷仍受力別勁，易振動(dòng)、彈跳發(fā)熱。

　　碳刷冷卻風(fēng)量仍然達(dá)不到要求鑒于以上情況，計(jì)劃在2號(hào)機(jī)組大修期間，對(duì)發(fā)電機(jī)刷握進(jìn)行改造，對(duì)風(fēng)機(jī)重新選型。

　　6運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，機(jī)組沖轉(zhuǎn)前將碳刷冷卻風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，以冷卻在沖轉(zhuǎn)過(guò)程碳刷與滑環(huán)摩擦產(chǎn)生的熱量。

　　刷架與刷握拆裝時(shí)，要作好標(biāo)記，并對(duì)照運(yùn)行中滑環(huán)與碳刷的間隙，以保證刷架、刷握裝正。

　　運(yùn)行中用直流鉗型電流表對(duì)碳刷分流情況進(jìn)行測(cè)量，偏差大時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整碳刷壓力運(yùn)行中定期對(duì)碳刷進(jìn)行上下提升活動(dòng)，防止碳粉將碳刷與刷握間隙卡塞