發(fā)電機碳刷冒火原因及解決方法

發(fā)電機碳刷冒火原因及解決方法第1頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月碳刷冒火對發(fā)電機運行的影響

采用他勵靜止硅整流勵磁系統(tǒng)的發(fā)電機，是通過滑環(huán)和碳刷的滑動接觸，將勵磁電流傳到發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組中的，由于發(fā)電機運行中轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，使碳刷和滑環(huán)的接觸成了安全運行的薄弱環(huán)節(jié)，碳刷冒火花現(xiàn)象很常見，為了及時消除，以免對發(fā)電機組安全運行造成直接威脅，故在日常工作中，碳刷和集電環(huán)的維護工作量相對較大。若冒火嚴重可能導(dǎo)致滑環(huán)環(huán)火，機組被迫停運，不僅造成系統(tǒng)出力下降，而且對發(fā)電機組本身也將產(chǎn)生危害。第2頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月碳刷冒火原因分析1．設(shè)備的性能方面。2．

運行維護方面。第3頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月D172碳刷的特性參數(shù)項目參數(shù)規(guī)格尺寸（mm）25*32*65（長）電阻系數(shù)（微歐.米）10—16摩擦系數(shù)≤0.2一對電刷的接觸電壓降（V）2.4—3.4額定電流密度（A/cm2）12允許圓周速度（m/s）70第4頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)備性能方面1.1碳刷的允許速率。1.2碳刷的載流量。1.3載流的均衡性。1.4碳刷的接觸電阻。1.5碳刷的硬度。1.6碳刷運行中振動。1.7碳刷的通風(fēng)冷卻。第5頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1碳刷的允許速率滑環(huán)直徑為420mm，轉(zhuǎn)子的額定轉(zhuǎn)速為3000r/min

，υ=πDn=3.14×0.42×3000/60=65.94m/s

D172允許圓周速度：70m/s

結(jié)論：處在上限區(qū)域，裕度較小第6頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2碳刷的載流量D172碳刷的額定電流密度12A/cm2，截面積為25mm×32mm，為8cm2

全接觸時碳刷額定電流：12A/cm2×8cm2=96A發(fā)電機額定勵磁電流為2203A，所以碳刷如果均勻通過電流則平均每個碳刷通流2203÷36=61.2A。但不能真實反映碳刷的實際運行情況。

第7頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3載流的均衡性是碳刷工作最重要的一項指標，影響原因很多，主要因素有：壓簧壓力、溫度、材質(zhì)、接觸面積，連接導(dǎo)線情況等

第8頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月電流分布變差系數(shù)：每塊電刷電流值X的標準差σn與電流值的平均值的百分數(shù)來表示，標準差σn為單只碳刷的電流值與碳刷平均電流的差的絕對值。

1.3載流的均衡性第9頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月變差系數(shù)圖解非常好好較好不良第10頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)子電流1600A，平均電流40A

電流分布變差系數(shù)應(yīng)用舉例：電流分布變差系數(shù)%電流A評價<3028~52非常好30~5020~28，52~60好50~808~20，60~72較好80~1000~8，72~80不良>10080以上壞第11頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4碳刷的接觸電阻滑環(huán)和碳刷的接觸電阻，與氧化膜、材質(zhì)、溫度、壓力有關(guān)。更換壓簧：2*0.6kg?cm2，2*0.8kg?cm2U，V，單簧第12頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1.5碳刷的硬度更換研磨困難運行中不易磨合運行容易冒火易出現(xiàn)高溫但壽命長第13頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1.6碳刷的振動造成滑環(huán)、碳刷接觸不好，原因：機組振動、軸系偏心，圓度差第14頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1.7滑環(huán)的冷卻方式吹入式抽吸式第15頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月吹入式冷卻第16頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月抽吸式冷卻第17頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月運行維護方面2.1碳刷電流、溫度的測量。2.2壓簧壓力的測量。2.3碳刷的研磨。2.4刷握及滑環(huán)的清掃。2.5碳刷維護的順序。第18頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1碳刷電流、溫度的測量

利用鉗型直流表和紅外線測溫儀，定時進行碳刷溫度、電流的測量，掌握運行工況、運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。第19頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2壓簧壓力的測量壓簧由于受熱，卡澀等可能造成壓力變化，所以應(yīng)定期檢查、更換壓簧，防止個別碳刷過流、過熱或產(chǎn)生火花、刷辮燒焦、燒斷現(xiàn)象的發(fā)生。第20頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月2.3碳刷的研磨應(yīng)在接近滑環(huán)半徑的弧面上進行，有條件的可制作和碳刷、滑環(huán)工作狀態(tài)相符相近的工具，進行機械研磨，盡量增大接觸面積，裝入刷握前用棉布將表面擦拭干凈，防止帶入砂粒磨損滑環(huán)表面。第21頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月2.4碳刷維護清掃集電環(huán)表面和刷握內(nèi)有碳粉聚集，會使散熱條件變差，接觸電阻增大，溫度升高，集電環(huán)與電刷磨損過多，接觸不良，還會使部件的絕緣性能下降。第22頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月2.5碳刷維護的順序

按照電流、溫度由小到大逐個進行處理，應(yīng)從溫度低、不冒火、不卡澀的碳刷開始，因為這種碳刷沒有電流流過或電流較小。禁止由電流大、冒火嚴重的入手，否則電流分布將更將惡化。第23頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月應(yīng)對措施及解決方法3.1重新選取合理的電刷和電刷壓力機構(gòu)3.2加強運行維護3.3停機后的保養(yǎng)3.4平衡滑環(huán)工作環(huán)境，互換滑環(huán)極性，延長使用壽命第24頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月3.1重新選取合理的電刷和電刷壓力機構(gòu)根據(jù)設(shè)備運行條件及相關(guān)產(chǎn)品資料，按電刷的類別、型號、電阻率、硬度、接觸電壓降、磨擦系數(shù)、額定電流密度、最大圓周速度、應(yīng)用范圍等方面進行綜合考慮，參考一些電廠的經(jīng)驗，重新進行碳刷及配套選型，第25頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月碳刷的特性參數(shù)對比型號D172NCC634規(guī)格尺寸（mm）25*32*65（長）電阻系數(shù)（微歐.米）10—1618摩擦系數(shù)≤0.20.2—0.29一對電刷的接觸電壓降（V）2.4—3.42.5額定電流密度（A/cm2）1210允許圓周速度（m/s）7080第26頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月3.2加強運行維護要注重日常維護，定期測溫度、電流和壓簧壓力，清除集電環(huán)及刷握上的碳粉，保持碳刷及整流子滑環(huán)光面清潔，保障滑環(huán)的通風(fēng)散熱，防止通風(fēng)孔阻塞第27頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月3.3停機后的保養(yǎng)檢查，擦拭、清理通風(fēng)管路和滑環(huán)溝道；集電環(huán)表面拋光，有計劃地進行滑環(huán)的防銹和除銹，對滑環(huán)的溝道和刷握、通風(fēng)孔進行吹灰和清抹，但要注意季節(jié)氣候的變化，擦拭滑環(huán)后液體未完全揮發(fā)會導(dǎo)致勵磁系統(tǒng)絕緣電阻值下降。第28頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月滑環(huán)通風(fēng)孔堵塞情況第29頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月滑環(huán)光潔度檢查第30頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月3.4平衡滑環(huán)工作環(huán)境，互換滑環(huán)極性，延長使用壽命

工作在負極的滑環(huán)處于發(fā)射電子的狀態(tài)，運行時間越長，釋放電子越多，滑環(huán)表面也會不光滑，實地檢查也證明了這一點，所以，為了延長負極滑環(huán)的壽命，應(yīng)該按照發(fā)電機運行時間，平衡正負極滑環(huán)的工作環(huán)境，互換滑環(huán)極性。第31頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月碳刷改型前后載流情況比較原型號第一組新型號第32頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月碳刷改型前后載流情況比較原型號第二組新型號第33頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月碳刷改型前后載流情況比較原型號第三組新型號第34頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)論效果