發(fā)電機(jī)碳刷冒火原因及解決方法

發(fā)電機(jī)碳刷冒火原因及解決方法第一頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日碳刷冒火對(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。第二頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日碳刷冒火原因分析1．設(shè)備的性能方面。2．

運(yùn)行維護(hù)方面。第三頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日D172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）70第四頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日設(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。第五頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日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，裕度較小第六頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日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(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。

第七頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日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，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

第八頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日電流分布變差系數(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載流的均衡性第九頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日變差系數(shù)圖解非常好好較好不良第十頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日轉(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以上壞第十一頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日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，單簧第十二頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日1.5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)第十三頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日1.6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，圓度差第十四頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日1.7滑環(huán)的冷卻方式吹入式抽吸式第十五頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日吹入式冷卻第十六頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日抽吸式冷卻第十七頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日運(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。第十八頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.1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。第十九頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日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，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。第二十頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日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。第二十一頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日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。第二十二頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.5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。第二十三頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日應(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)使用壽命第二十四頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日3.1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(lèi)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，第二十五頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日碳刷的特性參數(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第二十六頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日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，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)孔阻塞第二十七頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日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)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。第二十八頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日滑環(huán)通風(fēng)孔堵塞情況第二十九頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日滑環(huán)光潔度檢查第三十頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日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

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。第三十一頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日碳刷改型前后載流情況比較原型號(hào)第一組新型號(hào)第三十二頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日碳刷改型前后載流情況比較原型號(hào)第二組新型號(hào)第三十三頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日碳刷改型前后載流情況比較原型號(hào)第三組新型號(hào)第三十四頁(yè)，共三十六頁(yè)，編輯于2023年，星期日結(jié)論效果