一起發(fā)電機(jī)碳刷打火故障的分析與處理

管清軍

（白山發(fā)電廠，吉林 樺甸 132400）

1 缺陷現(xiàn)象及危害

白山發(fā)電廠紅石站共有4臺(tái)50MW發(fā)電機(jī)組。2008-03-02，運(yùn)行人員巡回檢查發(fā)現(xiàn)1號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)子滑環(huán)負(fù)極(上環(huán))處2個(gè)碳刷有火花(上環(huán)、下環(huán)各27個(gè)碳刷)。維護(hù)值班人員趕到現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子滑環(huán)負(fù)極刷架處碳粉較多，滑環(huán)負(fù)極表面局部有電灼傷麻點(diǎn)，碳刷磨損較多。經(jīng)過清掃碳粉處理后，火花消失，隨后加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視。2008-03-24，滑環(huán)負(fù)極又出現(xiàn)碳刷輕微火花現(xiàn)象，碳刷磨損的碳粉較多。

發(fā)電機(jī)運(yùn)行中碳刷出現(xiàn)火花或者溫度升高現(xiàn)象若不及時(shí)消除，將加劇碳刷磨損和滑環(huán)損傷，對(duì)發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行造成威脅，是機(jī)組安全運(yùn)行的一大隱患，因此決定對(duì)缺陷進(jìn)行徹底處理。

2 原因分析及檢查

2.1 滑環(huán)的問題

首先檢查推力罩通風(fēng)網(wǎng)無阻塞，拆開滑環(huán)的勵(lì)磁引線，檢查壓接頭無明顯過熱痕跡。對(duì)滑環(huán)表面進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)滑環(huán)表面有多處存在程度較輕的熔點(diǎn)、麻坑，滑環(huán)中間與碳刷接觸的表面粗糙度較大，由于運(yùn)行中滑環(huán)表面腐蝕點(diǎn)與碳刷接觸，對(duì)碳刷磨損嚴(yán)重，滑環(huán)表面氧化發(fā)黑；又由于碳粉積聚，滑環(huán)氧化膜太厚，也使碳刷接觸電阻增大，導(dǎo)致滑環(huán)過熱。滑環(huán)表面形成過厚的氧化膜，溫度升高，形成惡性循環(huán)，從而產(chǎn)生火花，造成滑環(huán)表面的創(chuàng)面。因此依據(jù)規(guī)程及檢修經(jīng)驗(yàn)需對(duì)滑環(huán)表面的凸凹不平、腐蝕進(jìn)行研磨處理。

2.2 碳刷和刷握的問題

(1) 現(xiàn)場(chǎng)檢查碳刷型號(hào)為摩根D172，為新更換的碳刷，材質(zhì)細(xì)膩，電導(dǎo)率高，應(yīng)無問題。

(2) 檢查刷握與滑環(huán)距離不是過小就是過大，壓簧壓力不均勻，使碳刷接觸不良，造成碳刷跳動(dòng)，運(yùn)行中電流分配不均衡，致使個(gè)別碳刷電流增大而過熱，從而形成打火現(xiàn)象。部分刷握還有位移現(xiàn)象，因此應(yīng)對(duì)刷握與滑環(huán)的距離進(jìn)行必要的調(diào)整。

(3) 個(gè)別刷握壓簧彈性降低，應(yīng)進(jìn)行更換。

(4) 有6～7個(gè)碳刷磨損嚴(yán)重，碳刷接觸不良，使碳刷過熱；滑環(huán)表面刷架處、地面碳刷磨損的碳粉較多，造成滑環(huán)、絕緣件與碳刷表面有油污雜質(zhì)，因此決定更換碳刷和清掃。

3 處理措施

(1) 滑環(huán)的處理。拆除刷架，將發(fā)電機(jī)處于空載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。做好安全措施，用砂紙與油石對(duì)滑環(huán)接觸表面進(jìn)行打磨，消除打火造成的電腐蝕麻點(diǎn)，將滑環(huán)過熱形成的凸凹點(diǎn)打磨光滑。

(2) 刷握的處理。在拆除刷架后，更換彈簧壓力不夠的刷握，測(cè)試彈簧壓力合格，將壓力調(diào)整到0.12

MPa～0.16MPa。刷握內(nèi)壁與碳刷之間的間隙太小或者個(gè)別刷握內(nèi)壁有毛刺，碳刷容易卡澀，導(dǎo)致碳刷與滑環(huán)接觸不良。應(yīng)使用細(xì)砂紙對(duì)碳刷外表面及刷握內(nèi)壁進(jìn)行拋光處理。

(3) 碳刷的處理。更換磨損嚴(yán)重的和表面因電腐蝕而不平的碳刷，保證碳刷與滑環(huán)的接觸良好，清掃干凈碳粉。新碳刷在使用時(shí)，按照滑環(huán)外圓尺寸進(jìn)行適形磨弧度。按照規(guī)程規(guī)定，每次更換的碳刷數(shù)量不能超過碳刷總數(shù)的1/3，此次更換8個(gè)新碳刷。更換后的3～5天內(nèi)運(yùn)行中增加巡檢次數(shù)。

(4) 回裝時(shí)調(diào)整刷架和刷握的距離，將刷握下邊沿與滑環(huán)表面的距離調(diào)整為2mm～3mm，刷握與滑環(huán)表面處于中心線上。

4 加強(qiáng)管理

(1) 處理后的6～8月份正值發(fā)電高峰期，對(duì)滑環(huán)應(yīng)加強(qiáng)溫度監(jiān)測(cè)。使用紅外測(cè)溫儀進(jìn)行運(yùn)行中電刷、滑環(huán)溫度測(cè)量，發(fā)現(xiàn)溫度偏高及時(shí)處理。

(2) 建立發(fā)電機(jī)碳刷維護(hù)檢查和更換紀(jì)錄，責(zé)任明確到人。班組結(jié)合機(jī)組大小修對(duì)滑環(huán)、碳刷部件進(jìn)行仔細(xì)檢查，做好檢修紀(jì)錄。

5 效果

1號(hào)發(fā)電機(jī)滑環(huán)打火缺陷處理后，未再出現(xiàn)類似的打火現(xiàn)象。此次打磨處理得當(dāng)，效果明顯，保證了機(jī)組安全運(yùn)行。