發(fā)電機(jī)碳刷冒火原因及解決方法課件

碳刷冒火對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行的影響

采用他勵(lì)靜止硅整流勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)，是通過(guò)滑環(huán)和碳刷的滑動(dòng)接觸，將勵(lì)磁電流傳到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組中的，由于發(fā)電機(jī)運(yùn)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(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)，碳刷冒火花現(xiàn)象很常見(jiàn)，為了及時(shí)消除，以免對(duì)發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行造成直接威脅，故在日常工作中，碳刷和集電環(huán)的維護(hù)工作量相對(duì)較大。若冒火嚴(yán)重可能導(dǎo)致滑環(huán)環(huán)火，機(jī)組被迫停運(yùn)，不僅造成系統(tǒng)出力下降，而且對(duì)發(fā)電機(jī)組本身也將產(chǎn)生危害。碳刷冒火對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行的影響采用他勵(lì)靜止硅整流勵(lì)1碳刷冒火原因分析1．設(shè)備的性能方面。2．

運(yùn)行維護(hù)方面。碳刷冒火原因分析1．設(shè)備的性能方面。2D172碳刷的特性參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)規(guī)格尺寸（mm）25*32*65（長(zhǎng)）電阻系數(shù)（微歐.米）10—16摩擦系數(shù)≤0.2一對(duì)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）70D172碳刷的特性參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)規(guī)格尺寸（mm）25*32*63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(yùn)行中振動(dòng)。1.7碳刷的通風(fēng)冷卻。設(shè)備性能方面1.1碳刷的允許速率。41.1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51.2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(shí)碳刷額定電流：12A/cm2×8cm2=96A發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電流為2203A，所以碳刷如果均勻通過(guò)電流則平均每個(gè)碳刷通流2203÷36=61.2A。但不能真實(shí)反映碳刷的實(shí)際運(yùn)行情況。

1.2碳刷的載流量D172碳刷的額定電流密度12A/cm261.3載流的均衡性是碳刷工作最重要的一項(xiàng)指標(biāo)，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

1.3載流的均衡性是碳刷工作最重要的一項(xiàng)指標(biāo)，影響原因很多7電流分布變差系數(shù)：每塊電刷電流值X的標(biāo)準(zhǔn)差σn與電流值的平均值的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，標(biāo)準(zhǔn)差σn為單只碳刷的電流值與碳刷平均電流的差的絕對(duì)值。

1.3載流的均衡性電流分布變差系數(shù)：1.3載流的均衡性8變差系數(shù)圖解非常好好較好不良變差系數(shù)圖解非常好9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(píng)價(jià)<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(píng)價(jià)<3101.4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)、111.5碳刷的硬度更換研磨困難運(yùn)行中不易磨合運(yùn)行容易冒火易出現(xiàn)高溫但壽命長(zhǎng)1.5碳刷的硬度更換研磨困難121.6碳刷的振動(dòng)造成滑環(huán)、碳刷接觸不好，原因：機(jī)組振動(dòng)、軸系偏心，圓度差1.6碳刷的振動(dòng)造成滑環(huán)、碳刷接觸不好，131.7滑環(huán)的冷卻方式吹入式抽吸式1.7滑環(huán)的冷卻方式吹入式14吹入式冷卻吹入式冷卻15抽吸式冷卻抽吸式冷卻16運(yùn)行維護(hù)方面2.1碳刷電流、溫度的測(cè)量。2.2壓簧壓力的測(cè)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(hù)的順序。運(yùn)行維護(hù)方面2.1碳刷電流、溫度的測(cè)量。172.1碳刷電流、溫度的測(cè)量利用鉗型直流表和紅外線測(cè)溫儀，定時(shí)進(jìn)行碳刷溫度、電流的測(cè)量，掌握運(yùn)行工況、運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。2.1碳刷電流、溫度的測(cè)量182.2壓簧壓力的測(cè)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(gè)別碳刷過(guò)流、過(guò)熱或產(chǎn)生火花、刷辮燒焦、燒斷現(xiàn)象的發(fā)生。2.2壓簧壓力的測(cè)量壓簧由于受熱，卡澀等可能造成壓力變化，192.3碳刷的研磨應(yīng)在接近滑環(huán)半徑的弧面上進(jìn)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(jìn)行機(jī)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。2.3碳刷的研磨應(yīng)在接近滑環(huán)半徑的弧面上進(jìn)行，有條件的可制202.4碳刷維護(hù)清掃集電環(huán)表面和刷握內(nèi)有碳粉聚集，會(huì)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(guò)多，接觸不良，還會(huì)使部件的絕緣性能下降。2.4碳刷維護(hù)清掃集電環(huán)表面和刷握內(nèi)有碳粉聚集，會(huì)使散熱212.5碳刷維護(hù)的順序按照電流、溫度由小到大逐個(gè)進(jìn)行處理，應(yīng)從溫度低、不冒火、不卡澀的碳刷開(kāi)始，因?yàn)檫@種碳刷沒(méi)有電流流過(guò)或電流較小。禁止由電流大、冒火嚴(yán)重的入手，否則電流分布將更將惡化。2.5碳刷維護(hù)的順序按照電流、溫度由小到大逐個(gè)22應(yīng)對(duì)措施及解決方法3.1重新選取合理的電刷和電刷壓力機(jī)構(gòu)3.2加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)3.3停機(jī)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(zhǎng)使用壽命應(yīng)對(duì)措施及解決方法3.1重新選取合理的電刷和電刷壓力機(jī)構(gòu)233.1重新選取合理的電刷和電刷壓力機(jī)構(gòu)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行條件及相關(guān)產(chǎn)品資料，按電刷的類別、型號(hào)、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(jìn)行綜合考慮，參考一些電廠的經(jīng)驗(yàn)，重新進(jìn)行碳刷及配套選型，3.1重新選取合理的電刷和電刷壓力機(jī)構(gòu)24碳刷的特性參數(shù)對(duì)比型號(hào)D172NCC634規(guī)格尺寸（mm）25*32*65（長(zhǎng)）電阻系數(shù)（微歐.米）10—1618摩擦系數(shù)≤0.20.2—0.29一對(duì)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碳刷的特性參數(shù)對(duì)比型號(hào)D172NCC634規(guī)格尺寸（mm）2253.2加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)要注重日常維護(hù)，定期測(cè)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3.2加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)要注重日常維護(hù)，定期測(cè)溫度、電流和壓簧壓力263.3停機(jī)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(jì)劃地進(jìn)行滑環(huán)的防銹和除銹，對(duì)滑環(huán)的溝道和刷握、通風(fēng)孔進(jìn)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(huì)導(dǎo)致勵(lì)磁系統(tǒng)絕緣電阻值下降。3.3停機(jī)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)27滑環(huán)通風(fēng)孔堵塞情況滑環(huán)通風(fēng)孔堵塞情況28滑環(huán)光潔度檢查滑環(huán)光潔度檢查293.4平衡滑環(huán)工作環(huán)境，互換滑環(huán)極性，延長(zhǎng)使用壽命工作在負(fù)極的滑環(huán)處于發(fā)射電子的狀態(tài)，運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)，釋放電子越多，滑環(huán)表面也會(huì)不光滑，實(shí)地檢查也證明了這一點(diǎn)，所以，為了延長(zhǎng)負(fù)極滑環(huán)的壽命，應(yīng)該按照發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)間，平衡正負(fù)極滑環(huán)的工作環(huán)境，互換滑環(huán)極性。3.4平衡滑環(huán)工作環(huán)境，互換滑環(huán)極性，延長(zhǎng)使用壽命30碳刷改型前后載流情況比較原型號(hào)第一組新型號(hào)碳刷改型前后載流情況比較原型號(hào)31碳刷改型前后載流情況比較原型號(hào)第二組新型號(hào)碳刷改型前后載流情況比較原型號(hào)32碳刷改型前后載流情況比較原型號(hào)第三組新型號(hào)碳刷改型前后載流情況比較原型號(hào)33結(jié)論效果

2019年5月，D172型碳刷全部退出運(yùn)行。兩年多來(lái)，碳刷冒火現(xiàn)象大幅減少，維護(hù)工作量也降低了。集電環(huán)溫度始終保持在40℃-75℃之間，單個(gè)電刷最高溫度不超過(guò)70℃。單個(gè)電刷電流能保持在20-80A，電流分布均勻，效果良好。

結(jié)論效果2019年5月，D172型碳刷全部34歡迎批評(píng)指導(dǎo)！歡迎批評(píng)指導(dǎo)！35

Thankyou拯畏怖汾關(guān)爐烹霉躲渠早膘岸緬蘭輛坐蔬光膊列板哮瞥疹傻俘源拯割宜跟三叉神經(jīng)痛-治療三叉神經(jīng)痛-治療拯畏怖汾關(guān)爐烹霉躲渠早膘岸緬蘭輛坐蔬光膊列板哮瞥疹36

拯畏怖汾關(guān)爐烹霉躲渠早膘岸緬蘭輛坐蔬光膊列板哮瞥疹傻俘源拯割宜跟三叉神經(jīng)痛-治療三叉神經(jīng)痛-治療拯畏怖汾關(guān)爐烹霉躲渠早膘岸緬蘭輛坐蔬光膊列板哮瞥疹37碳刷冒火對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行的影響

采用他勵(lì)靜止硅整流勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)，是通過(guò)滑環(huán)和碳刷的滑動(dòng)接觸，將勵(lì)磁電流傳到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組中的，由于發(fā)電機(jī)運(yùn)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(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)，碳刷冒火花現(xiàn)象很常見(jiàn)，為了及時(shí)消除，以免對(duì)發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行造成直接威脅，故在日常工作中，碳刷和集電環(huán)的維護(hù)工作量相對(duì)較大。若冒火嚴(yán)重可能導(dǎo)致滑環(huán)環(huán)火，機(jī)組被迫停運(yùn)，不僅造成系統(tǒng)出力下降，而且對(duì)發(fā)電機(jī)組本身也將產(chǎn)生危害。碳刷冒火對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行的影響采用他勵(lì)靜止硅整流勵(lì)38碳刷冒火原因分析1．設(shè)備的性能方面。2．

運(yùn)行維護(hù)方面。碳刷冒火原因分析1．設(shè)備的性能方面。39D172碳刷的特性參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)規(guī)格尺寸（mm）25*32*65（長(zhǎng)）電阻系數(shù)（微歐.米）10—16摩擦系數(shù)≤0.2一對(duì)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）70D172碳刷的特性參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)規(guī)格尺寸（mm）25*32*640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(yùn)行中振動(dòng)。1.7碳刷的通風(fēng)冷卻。設(shè)備性能方面1.1碳刷的允許速率。411.1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421.2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(shí)碳刷額定電流：12A/cm2×8cm2=96A發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電流為2203A，所以碳刷如果均勻通過(guò)電流則平均每個(gè)碳刷通流2203÷36=61.2A。但不能真實(shí)反映碳刷的實(shí)際運(yùn)行情況。

1.2碳刷的載流量D172碳刷的額定電流密度12A/cm2431.3載流的均衡性是碳刷工作最重要的一項(xiàng)指標(biāo)，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

1.3載流的均衡性是碳刷工作最重要的一項(xiàng)指標(biāo)，影響原因很多44電流分布變差系數(shù)：每塊電刷電流值X的標(biāo)準(zhǔn)差σn與電流值的平均值的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，標(biāo)準(zhǔn)差σn為單只碳刷的電流值與碳刷平均電流的差的絕對(duì)值。

1.3載流的均衡性電流分布變差系數(shù)：1.3載流的均衡性45變差系數(shù)圖解非常好好較好不良變差系數(shù)圖解非常好46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(píng)價(jià)<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(píng)價(jià)<3471.4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)、481.5碳刷的硬度更換研磨困難運(yùn)行中不易磨合運(yùn)行容易冒火易出現(xiàn)高溫但壽命長(zhǎng)1.5碳刷的硬度更換研磨困難491.6碳刷的振動(dòng)造成滑環(huán)、碳刷接觸不好，原因：機(jī)組振動(dòng)、軸系偏心，圓度差1.6碳刷的振動(dòng)造成滑環(huán)、碳刷接觸不好，501.7滑環(huán)的冷卻方式吹入式抽吸式1.7滑環(huán)的冷卻方式吹入式51吹入式冷卻吹入式冷卻52抽吸式冷卻抽吸式冷卻53運(yùn)行維護(hù)方面2.1碳刷電流、溫度的測(cè)量。2.2壓簧壓力的測(cè)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(hù)的順序。運(yùn)行維護(hù)方面2.1碳刷電流、溫度的測(cè)量。542.1碳刷電流、溫度的測(cè)量利用鉗型直流表和紅外線測(cè)溫儀，定時(shí)進(jìn)行碳刷溫度、電流的測(cè)量，掌握運(yùn)行工況、運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。2.1碳刷電流、溫度的測(cè)量552.2壓簧壓力的測(cè)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(gè)別碳刷過(guò)流、過(guò)熱或產(chǎn)生火花、刷辮燒焦、燒斷現(xiàn)象的發(fā)生。2.2壓簧壓力的測(cè)量壓簧由于受熱，卡澀等可能造成壓力變化，562.3碳刷的研磨應(yīng)在接近滑環(huán)半徑的弧面上進(jìn)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(jìn)行機(jī)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。2.3碳刷的研磨應(yīng)在接近滑環(huán)半徑的弧面上進(jìn)行，有條件的可制572.4碳刷維護(hù)清掃集電環(huán)表面和刷握內(nèi)有碳粉聚集，會(huì)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(guò)多，接觸不良，還會(huì)使部件的絕緣性能下降。2.4碳刷維護(hù)清掃集電環(huán)表面和刷握內(nèi)有碳粉聚集，會(huì)使散熱582.5碳刷維護(hù)的順序按照電流、溫度由小到大逐個(gè)進(jìn)行處理，應(yīng)從溫度低、不冒火、不卡澀的碳刷開(kāi)始，因?yàn)檫@種碳刷沒(méi)有電流流過(guò)或電流較小。禁止由電流大、冒火嚴(yán)重的入手，否則電流分布將更將惡化。2.5碳刷維護(hù)的順序按照電流、溫度由小到大逐個(gè)59應(yīng)對(duì)措施及解決方法3.1重新選取合理的電刷和電刷壓力機(jī)構(gòu)3.2加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)3.3停機(jī)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(zhǎng)使用壽命應(yīng)對(duì)措施及解決方法3.1重新選取合理的電刷和電刷壓力機(jī)構(gòu)603.1重新選取合理的電刷和電刷壓力機(jī)構(gòu)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行條件及相關(guān)產(chǎn)品資料，按電刷的類別、型號(hào)、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(jìn)行綜合考慮，參考一些電廠的經(jīng)驗(yàn)，重新進(jìn)行碳刷及配套選型，3.1重新選取合理的電刷和電刷壓力機(jī)構(gòu)61碳刷的特性參數(shù)對(duì)比型號(hào)D172NCC634規(guī)格尺寸（mm）25*32*65（長(zhǎng)）電阻系數(shù)（微歐.米）10—1618摩擦系數(shù)≤0.20.2—0.29一對(duì)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碳刷的特性參數(shù)對(duì)比型號(hào)D172NCC634規(guī)格尺寸（mm）2623.2加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)要注重日常維護(hù)，定期測(cè)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3.2加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)要注重日常維護(hù)，定期測(cè)溫度、電流和壓簧壓力633.3停機(jī)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(jì)劃地進(jìn)行滑環(huán)的防銹和除銹，對(duì)滑環(huán)的溝道和刷握、通風(fēng)孔進(jìn)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(huì)導(dǎo)致勵(lì)磁系統(tǒng)絕緣電阻值下降。3.3停機(jī)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)64滑環(huán)通風(fēng)孔堵塞情況滑環(huán)通風(fēng)孔堵塞情況65滑環(huán)光潔度檢查滑環(huán)光潔度檢查663.4平衡滑環(huán)工作環(huán)境，互換滑環(huán)極性，延長(zhǎng)使用壽命工作在負(fù)極的滑環(huán)處于發(fā)射電子的狀態(tài)，運(yùn)行時(shí)間