发电机碳刷及滑环温度高原因分析及解决措施

发电机碳刷及滑环温度高原因分析及解决措施

【摘要】本文对QFS-135-2型双水内冷汽轮发电机运行中碳刷及滑环温度高的原因进行了分析，并对某厂的现场实际运行中发电机碳刷及滑环碳刷温度高应对进行总结。

【关键词】措施；电厂；电气；运行；故障

引言

某厂在2012年发生发电机励磁碳刷发生环火，发电机转子两点接地保护动作机组跳闸，机组被迫停运，检查发现碳刷、刷握、刷架、滑环等损坏，经检修部门修理后机组恢复正常运行。该厂立即组织对本厂所有机组发电机碳刷和滑环进行检查发现本厂所有机组均存在发电机碳刷和滑环温度高的现状。为了保证机组的正常运行，减少设备的损坏，该厂积极思考从设备检修和运行维护多方面着手采取可靠、有效的措施将发电机和碳刷温度控制在正常范围内。

1 处理前的运行工况

该厂在2012年发生发电机碳刷发生环火，立即组织运行和检修部门对其他运行机组的碳刷、滑环、刷握温度进行测量，发现其他运行3台机组碳刷、滑环、刷握温度均严重超限。其中有一台机组碳刷温度达到130℃。严重威胁机组安全运行。用钳形电流表测量各碳刷电流情况，发现温度高的碳刷电流波动大不稳定且各电刷的电流分布不均匀。在发电机碳刷、滑环温度高的位置可以发现碳刷有明显的跳动，更严重的是将发电机碳刷压弹簧振断。将发电机滑环温度高的位置的碳刷取下后发现碳刷和滑环接触面可以发现明显的波纹，说明集电环表面并不平整，造成接触不良。

2 碳刷发热原因分析

集电环的热量主要来自两部分：

（1）碳刷和集电环的机械磨擦产生的热量，产生这一部分热量和发电机的集电环外径、碳刷和集电环之间的摩擦系数有关系。集电环的外径越大，线速度越大，碳刷在集电环上造成的摩擦损失和产生的热量就越多。

（2）碳刷与集电环之间接触电阻产生的热量，这一部分热量分散在各个碳刷上。每一个碳刷产生的热量有多方面因素的影响：第一，发电机正常工作需碳刷以及压簧的协作，然而因每一个压簧的使用期限、质量以及工作压力等所存差异比较大，而这种差异也导致碳刷与滑环之间接触点电阻有所不同，从而导致各个碳刷产生的热量不均匀导致接触电阻大的碳刷发热严重。第二，发电机滑环碳刷于刷盒内不断地摇动，且碳刷磨损严重，其边缘存在剥落问题以及刷架附近存有污垢，再加上电力的分配不是很均匀，同时震动幅度比较大，和集电环相偏离，