電廠發(fā)電機(jī)滑環(huán)打火的嚴(yán)重后果

電廠發(fā)電機(jī)滑環(huán)打火的嚴(yán)重后果!火電廠技術(shù)聯(lián)盟發(fā)電機(jī)運行中碳刷打火、過熱是常見的故障之一，若不及時消除，可導(dǎo)致發(fā)電機(jī)滑環(huán)形成環(huán)火，對發(fā)電機(jī)組安全運行造成直接威協(xié)，嚴(yán)重時被迫停機(jī)。不僅造成系統(tǒng)出力下降，影響系統(tǒng)穩(wěn)定運行，而且對發(fā)電機(jī)組本身也將產(chǎn)生危害。反之，加強對集電裝置部分的維護(hù)，能及早發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，可以免除很多事故的發(fā)生。1、碳刷發(fā)熱打火有以下幾個原因：一、回路中各螺絲是否緊固。檢查電刷接觸面的清潔程度，是否存在油污污染。二、電刷壓力不均勻或不符合要求。一般非恒壓彈簧碳刷新?lián)Q上和壓緊彈簧，碳刷與滑環(huán)接觸面的接觸緊力較大，即接觸壓降小，每條碳刷的電流接近相等，刷體的平均溫度較低，碳刷間電流相對穩(wěn)定平衡。運行一段時間后，碳刷的磨損量相近，但出現(xiàn)了氧化膜、氣膜、卡阻等因素，碳刷磨短了或彈簧壓力降低了，碳刷接觸面的接觸緊力減小，碳刷間電流二次再分配，每條碳刷的電流差別增大，處于不穩(wěn)定平衡。這個階段時間長，逐漸變化，不容易引起警覺。當(dāng)環(huán)境溫度升高或勵磁電流增加時，隨時可造成弱平衡破壞。另外，非恒壓碳刷隨著碳刷的磨損，彈簧壓力也會明顯減小，壓力小到一定程度，接觸不穩(wěn)定，接觸壓降增大，發(fā)熱增加。2、基本維護(hù)（1）安裝碳刷時應(yīng)意的問題：一、實踐表明，不論碳刷的質(zhì)量多么好，如果碳刷安裝得不正確，照樣不能獲得滿意的運行效果。從理論上講，碳刷的弧面應(yīng)盡可能與滑環(huán)的滑動接觸面吻合，但大部分成品碳刷所需要的弧形接觸面是由運行人員自行研磨的，因此就存在有如何磨弧才能滿足需要的問題，碳刷壓簧壓力的大小是否均勻等一系列問題。下面分別進(jìn)行討論：二、碳刷與刷握間應(yīng)有一定的間隙。若間隙過小，由于受熱膨脹可能導(dǎo)致碳刷在刷握中卡死。碳刷在刷握中卡死或上下浮動不靈活，都會影響碳刷與滑環(huán)的接觸。但間隙也不能過大，否則碳刷在刷握中容易跳動；三、碳刷壓簧的壓力調(diào)整。實踐表明，碳刷的彈簧壓力的大小，對于維護(hù)發(fā)電機(jī)的正常運行是相當(dāng)重要的。當(dāng)施加于碳刷上的壓力過低時，該力就不能保證使碳刷與滑環(huán)始終保持良好接觸。這時會因電氣損耗的增加而引起碳刷過熱和因火花增大而引起燒傷，進(jìn)而使磨損增大。如果施于碳刷上的壓力過高時，機(jī)械磨損所產(chǎn)生的熱量將會增加，使碳刷的溫度升高，引起碳刷的迅速磨損。加在碳刷上的壓力應(yīng)力求均勻，否則將導(dǎo)致電流的分配不均。受壓簧壓力大的，接觸電阻小，因而通過的電流就多，相反，受壓簧壓力小的，接觸電阻大，通過的電流就少。這將引起部分碳刷過熱或產(chǎn)生火花，產(chǎn)生不利影響。（2）滑環(huán)的清掃與維護(hù)。在發(fā)電機(jī)的運行過程中，因碳刷的磨損不斷有碳粉剝落下來。少量的碳粉能增加碳刷與滑環(huán)間的潤滑，減少摩擦，有利于碳刷的穩(wěn)定運行。但石墨粉過多時，增加了發(fā)生環(huán)火的可能性。正常的滑環(huán)表面因有氧化膜存在，顏色分布均勻，有光澤。若發(fā)現(xiàn)滑環(huán)表面不正常，則要檢查與建立氧化膜有關(guān)的因素，如：負(fù)載的大小、環(huán)境的濕度與溫度、刷火情況，碳刷質(zhì)量等。所以滑環(huán)的表面要經(jīng)常保持清潔，在清潔的過程中，要用酒精對集電環(huán)、滑環(huán)、刷握、刷架進(jìn)行擦拭清洗。另外要及時將更換碳刷留下的碳粉進(jìn)行清理。3、碳刷維護(hù)時的幾點建議。在發(fā)電機(jī)運行時，應(yīng)經(jīng)常注意滑環(huán)表面狀態(tài)是否良好，碳刷在刷握內(nèi)上下滑動是否正常，碳刷的溫升及噪音，壓簧的壓力是否均勻，刷辮是否完整，接觸是否良好，有無發(fā)熱，有無碰觸機(jī)殼的情況等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)碳刷下產(chǎn)生火花時，及時調(diào)整壓簧壓力及和粉塵，避免引起勵磁正負(fù)極短路。如果在機(jī)組停機(jī)備用時進(jìn)行碳刷的更換，雖然此時為不帶電作業(yè)且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速很低，碳刷溫度較低很容易更換，但開機(jī)后一定要注意臨界狀態(tài)時的碳刷磨損情況及時調(diào)整壓簧的壓力。處理三個步驟：1.要注意個別碳刷打火的話，不可立即將其取下（退出運行），而應(yīng)先用鉗形電流表檢查調(diào)整、使電流分配均勻。火花大，往往是電流過大，超過對應(yīng)的接觸壓力值引起的，一般是其他碳唰接觸不好、電流轉(zhuǎn)移而集中通過個別碳刷所致，特別對于碳唰總數(shù)很少的勵磁機(jī)表現(xiàn)更為突出。當(dāng)然，卡澀、表面粗糙、壓簧失效，也可形成火花，但不會太大，或僅僅表現(xiàn)為通流能力下降；2.如果已經(jīng)形成環(huán)火，應(yīng)立即將發(fā)電機(jī)有功功率盡可能地降至最低，發(fā)電機(jī)無功功率降至零，作好隨時進(jìn)相、失磁、失步停機(jī)的準(zhǔn)備；同時應(yīng)立即更換部分著火較大的電刷，調(diào)整電刷的壓力，保持都在均衡狀態(tài)。更換以前，準(zhǔn)備好別的電刷，主要是研磨好碳刷接觸凹面，注意取下時候的順序，先是刷辨螺栓-壓簧；不然有可能跳躍，更換的時候注意保護(hù)自己眼睛等地方。防范措施：1、每天都應(yīng)對碳刷和滑環(huán)進(jìn)行檢查，主要檢查項目有：（1）碳刷的磨損長度不超過2/3。當(dāng)碳刷的磨損長度超過2/3（即碳刷的頂部與刷握的頂部在同一平面）時，必須將其更換。（2）碳刷無冒火花情況。碳刷剛開始打火花時，就要查找原因及時消除。（3）碳刷無偏移滑環(huán)外側(cè)現(xiàn)象，碳刷的邊緣無崩裂情況。（4）碳刷刷辮與刷架和碳刷的連接良好，無發(fā)熱及碰觸刷握的情況。（5）碳刷在刷握內(nèi)無跳動、搖動或卡澀的情況。（6）定期用直流鉗型表測量各碳刷的電流分擔(dān)均勻，用紅外線測溫儀測量碳刷有無過熱現(xiàn)象，如有異常應(yīng)及時更換。（7）彈簧壓力正常，無變形和斷裂現(xiàn)象。正常時各碳刷所受壓力應(yīng)均勻穩(wěn)定，其單位壓力通常在1.1kg~2.5kg之間，各碳刷之間的不均壓力差應(yīng)在5％以內(nèi)。（8） 刷握與滑環(huán)的距離符合規(guī)定值。發(fā)電機(jī)刷握與滑環(huán)的距離：2.5?3mm,主勵刷握與滑環(huán)的距離：2?4mm。（9） 滑環(huán)表面應(yīng)無變色、過熱及磨損不均現(xiàn)象，滑環(huán)表面溫度應(yīng)不大于100°C。集電環(huán)溫度不大于100°C（10） 刷握和刷架上有無積垢。若積垢較多,應(yīng)用刷子掃除或用壓縮空氣吹掃。規(guī)程規(guī)定。發(fā)電機(jī)碳刷運行規(guī)定：集電環(huán)（滑環(huán)）上碳刷無破裂、打火。碳刷在刷框內(nèi)無跳動、擺動或卡澀的情況,彈簧壓力正常。碳刷刷辮完整,與碳刷的連接良好,無發(fā)熱變色及觸碰機(jī)構(gòu)件的情況。碳刷邊緣無剝落現(xiàn)象。5集電環(huán)表面溫度不大于100C,電刷最高溫度不超過100Co大軸接地碳刷銅辨清潔且與大軸接觸良好。刷握與刷架上無積垢。應(yīng)每三日用壓縮空氣對滑環(huán)吹掃一次,吹掃壓力不超過0.3MPa且壓縮空氣里不含水份和油脂。碳刷進(jìn)入刷握62.5px時應(yīng)及時聯(lián)系點檢進(jìn)行更換。若發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)碳刷打火嚴(yán)重、破碎、刷辮發(fā)熱變紅等不立即處理有可能引起環(huán)火的情況,運行人員應(yīng)立即更換,更換時應(yīng)注意以下事項和方法：更換工作必須由兩人且由主值班員親自進(jìn)行更換。更換時，工作人員應(yīng)穿工作服，緊扣袖口、站在絕緣墊上進(jìn)行，禁止穿短袖衫或?qū)⒁滦渚砥?，女工?yīng)將長發(fā)卷入安全帽內(nèi)。禁止雙手同時接觸兩極或一極與接地部分，不允許兩人同時進(jìn)行工作。將預(yù)更換的碳刷從刷握里提出，握在手中，然后旋松刷辮螺絲、取下碳刷。將研磨好的碳刷握在手中，上緊刷辮螺絲，然后將碳刷用恒壓器壓入刷握。一般情況下在同一時間內(nèi)每個刷架只允許更換1-2個碳刷，換上的碳刷事先要研磨好,且新舊碳刷型號必須一致。更換后應(yīng)詳細(xì)記錄。一、事件經(jīng)過：7:43值班員檢查發(fā)現(xiàn)4號發(fā)電機(jī)碳刷打火嚴(yán)重，退出4號機(jī)組AVC,降低發(fā)電機(jī)無功（無功功率由+30Mvar減至-5Mvar）,緊停4號機(jī)組10磨減負(fù)荷。就地檢發(fā)電機(jī)碳刷打火狀況未見好轉(zhuǎn)，07:49緊停4號機(jī)組。機(jī)組停運后，檢查發(fā)現(xiàn)4號發(fā)電機(jī)正極集電環(huán)表面有過熱熏黑現(xiàn)象，表面及通風(fēng)溝內(nèi)有粘有異物殘渣。南北兩側(cè)共有四只刷握損壞。原因分析：根據(jù)停機(jī)后現(xiàn)場檢查情況分析，發(fā)電機(jī)滑環(huán)打火原因為正極個別碳刷與集電環(huán)接觸不良，產(chǎn)生打火現(xiàn)象并使集電環(huán)相應(yīng)部位溫度升高，同時因集電環(huán)溫度升高又引發(fā)相對應(yīng)的徑向圓周方向上所有碳刷與集電環(huán)接觸電阻增大，形成環(huán)火。機(jī)組無法維持運行，緊急停運。滑環(huán)損壞照片如下：

二、暴露問題：1、電廠1號至4號發(fā)電機(jī)原采用手動調(diào)整彈簧式刷握的刷架，1、2、3機(jī)組于2015