发电机电刷维护

null妈湾发电总电厂 发电机电刷维护 妈湾发电总电厂 发电机电刷维护 内部交流，共同探讨 电机班 2009.12引言引言哈尔滨电机厂发电机说明上强调对集电环和电刷的监视、维护并及时处理其发生的故障和损伤，是保证发电机长期稳定运行的重要工作之一。 提纲提纲１ 系统结构及设备参数 2 本厂碳刷历史故障统计 3 本厂采取的防范措施 4 有关问探讨系统结构及设备参数 发电机碳刷系统系统结构及设备参数 发电机碳刷系统发电机碳刷系统-------碳刷 厂家：慕根耐香港有限公司 　　型号：MORGAN634 　　最高温度：１０５℃ 　　正常温度：60-90 ℃ 　　弹簧压力：大约２.50-2.8磅 　　过电流：８Ａ／cm2 最高转速：16000fpm 电阻：1775micro ohm/cm 摩擦系数：0.2-0.29 外形尺寸：25*32*90 系统结构及设备参数 发电机碳刷系统系统结构及设备参数 发电机碳刷系统碳刷最低线绝缘垫块　　　刷辫系统结构及设备参数 发电机碳刷系统系统结构及设备参数 发电机碳刷系统发电机碳刷系统---刷握 　 刷握厂家:阜新刷握厂 系统结构及设备参数 发电机碳刷系统系统结构及设备参数 发电机碳刷系统系统结构及设备参数 发电机碳刷系统系统结构及设备参数 发电机碳刷系统2002年发电机碳刷系统的技术改造 （一）刷盒更换 通过详细调查研究，科学论证以即实际使用效果考察，我厂现已逐步使用阜新刷盒厂生产的刷盒。新刷盒特点是恒压弹簧改质，改大，绝缘加强，用更优质的弹簧钢，较大的曲率半径，较高的绝缘强度，使恒压弹簧彻底地不参与导电，从而延长了恒压弹簧的使用寿命。 通过改造，效果较好，如#3机由改造前每周维护一次降至改造后厂每个月维护一次。 系统结构及设备参数 发电机碳刷系统系统结构及设备参数 发电机碳刷系统二）碳刷更换 经进一步观察分析，电刷冒火、电流不均与电刷质量有关，而原来使用哈尔滨电刷质量不好。通过对已改造碳刷的厂家珠江电厂，沙角电厂考察，经厂里研究同意，将碳刷由原哈尔滨电机厂生产的电刷更换为进口的MORGAN NCC634 碳刷。MORGAN 是全球最有名的发电机碳刷生产厂家，其生产的MORGAN NCC634碳刷有如下优点：良好的润滑性能，低电阻率，良好的通电流性，电刷温升低，对集电环磨损小，本身耐磨，能建立良好的氧化膜。  系统结构及设备参数 发电机碳刷系统系统结构及设备参数 发电机碳刷系统通过改造，进口电刷与阜新刷盒厂生产的刷盒配套使用，明显电流分布均匀，电刷冒火情况大大减少，运行维护量下降，发电机安全运行可靠性增加，取得了良好的效果。 系统结构及设备参数 发电机碳刷系统系统结构及设备参数 发电机碳刷系统发电机碳刷系统-------集电环、刷架 集电环 发电机集电环最高温度限值为120度 （电阻温度计） 集电环材料为50Mn钢。外圆周表面开有螺旋沟，并有沿集电环圆周均布30度的通风孔，以加强集电环本身的冷却。集电环通过绝缘套筒热套于轴上。两环间装有离心式风扇，此风扇直接热套于轴上，加强集电环部位的通风冷却。集电环通过导电螺钉与组装在转子中心孔内的导电杆和转子绕组相连接。系统结构及设备参数 发电机碳刷系统系统结构及设备参数 发电机碳刷系统发电机碳刷系统-------刷架 刷架与导电环合二而一，每个环由两瓣拼成，其材料为铸硅黄铜。整个导电环座落在绝缘底板上，每个导电环上分别设置十排电刷，每排四个电刷，每极是四十个电刷，以减小集电环表面的磨损。这种结构装配简单，维护运行方便。发电机碳刷正负极共有八十碳刷。 刷架与集电环有独立的通风系统，冷空气由两个集电环的外侧进入，中间出去，由装在转子上的两个并联的离心式风扇驱动。进风和出风均由管道引至厂房外部，有利于降低噪声和排出碳粉。 系统结构及设备参数 发电机碳刷系统系统结构及设备参数 发电机碳刷系统发电机碳刷系统的电气连接 （静止部分）直流线线铜排正负极----刷架导电板----刷握---刷辨---碳刷----（旋转部分）集电环---导电螺钉----转子中心的导电杆---转子绕组系统结构及设备参数 励磁机碳刷系统系统结构及设备参数 励磁机碳刷系统 发电机主励-------集电环、刷架 集电环 主励磁机集电环由优质碳素结构钢材料锻制而成。通过转子轴表面引线槽把集电环与转子绕组连接起来。集电环表面加工出螺旋沟，以防止气垫现象。集电环采用绝缘套筒式结构。 刷架 主励磁机刷架由独立的支架固定在底架上，刷架和导电板为一体，中间用绝缘隔板分开正负极。每个导电板设置八个电刷盒，每个刷盒由电刷、刷盒和可调试弹簧组成。系统结构及设备参数 励磁机碳刷系统系统结构及设备参数 励磁机碳刷系统发电机主励-------碳刷 发电机主励碳刷参数：25*32*65 历史回顾历史回顾 历史是一面镜子，让我们回顾一下本厂建厂以来发电机碳刷历史事故和异常，从中查找原因，吸取一些教训。 1994．6．24 1995．1．24 2000．12．10 2001．4．4 2005． 4．13 历史回顾历史回顾（-）#1发电机碳刷着火事故 a、时间：1994．6．24 b、事故经过：发电机励磁小罩靠发电机侧起火，成小罩内励磁滑环、刷盒的烧损， 原因：由于#7瓦回油不畅，导致密封油系统运行不佳，氢气外泄借发电机的励磁火花而燃烧。 C、处理结果 停机更换滑环，更换碳刷和烧损的刷盒，该事故造成异常停机并导致设备烧损。历史回顾历史回顾（二）#1发电机刷盒烧损 a、时间：1995．1．24 b、事故经过：#1发电机运行中碳刷环火，靠发电机侧励磁刷盒10个烧毁，两个滑环不同程度的烧伤，#1发电机被迫停机。 原因：发电机励侧#6瓦的测温线小孔漏油，在励磁小罩内负压作用下，漏油粘在滑环上，使得环刷接触电阻增大，发热所致。 C、处理结果 停机，经人工打磨两个滑环，更换了10支刷盒及电刷，尽快恢复了发电机的正常运行。该事故导致非正常停机，并对滑环造成了损伤，有安全隐患。null（三）#3发电机运行中励磁系统着火 a、时间：2000．12．10 b、事故经过：#3发电机运行时12米碳刷处冒火花并有焦糊味，冒火情况继续恶化，并发出发电机转子一点接地信号，运行人员手动断开#3发电机2203主开关，励磁机侧10组碳刷盒均有不同程度烧损，其中四组已严重烧毁；导电板有轻度烧伤，环氧隔板一侧过热焦糊，滑环有中度电烧伤痕迹，绝缘套边缘轻度烧伤，隔音罩励磁机侧挡风环受热变形。 原因：碳刷接触不良，接触电阻增大，使碳刷间电流的分配不均匀度变大，引起碳刷打火。 C、处理结果 更换十个刷盒，四十个碳刷，更换导电板，环氧隔板，励侧挡风环，滑环研磨，绝缘套边缘包扎，进行绝缘处理，然后发电机恢复运行。该事故造成异常停机，设备有不同程度的损伤。历史回顾历史回顾（四）#3发电机运行中励磁系统冒火 a、时间：2001．4．4 b、事故经过：#3发电机运行中有火花，随即碳刷过电流，温度高，碳刷变红，情况紧急。 原因：碳刷接触不好，电流分布不均。 C、处理结果 更换碳刷，刷盒，刷握，抹导电膏，完善风路。该故障造成#3机组被迫减负荷运行，使发电机安全运行不能保证，检修人员运行维护工作量加大。历史回顾历史回顾（五）#3发电机主励励磁碳刷冒火 时间：2005年 4月13日 事故经过：#3发电机主励励磁碳刷冒火，碳刷拉弧越来越严重，火花跳跃着直往上窜，被迫紧急停机 C、处理结果：停机后检查发现，励侧（正极）#1、2、5、7四个刷盒过热损坏，电刷和刷盒粘结，不能活动。机侧（负极）#7一个过热变形。更换正极8个刷盒及电刷，负极1个刷盒及电刷。清理检查其余部分，绝缘合格，滑环打磨处理。历史回顾历史回顾（五）#3发电机主励励磁碳刷冒火 原因：碳刷烧损是由初期的碳刷打火发展而来的。碳刷打火应有以下原因:滑环、电刷及刷握表面脏污；刷握边缘卡涩、弹簧压力不匀;机组轴系振动，带动滑环一起振动.由于以上原因造成一些碳刷接触不良，接触电阻增大，使碳刷间电流的分配不均匀度变大，引起碳刷打火.碳刷打火后开始发热。由于碳刷的负温度效应，碳刷的接触电阻变小，这样，流过该碳刷的电流将增加，则该碳刷愈加发热，直至接触电阻降至饱和最低值，流过的电流至饱和最大值。如此恶性发展，使碳刷持续受热升温，将碳刷及刷握烧融。本厂防范措施本厂防范措施本厂防范措施------运行 一、巡视检查 1 、正点的每小时抄表前，必须就地对碳刷检查一次，以便及时发现碳刷异常现象。 2 、在两次抄表的间隔间，至少应检查发电机各表记一次（设在半点）， 3、 正常运行时，二、三期大屏幕应保留一幅发变组参数画面 4、 每个班在班中检查碳刷时，至少用点温仪检查各碳刷温度一次，异常情况下加强温度检查次数，当单个碳刷的温度超过90度时，及时联系电机班处理并在班长日志里记录。 5 、测量碳刷温度时应检查各碳刷的长度，经与检修专工协商，碳刷过短的标志是刷辨落入刷盒，发现过短的碳刷请及时联系电机班处理并在班长日志里记录。本厂防范措施本厂防范措施 本厂防范措施－运行 二、故障处理： 1、 对碳刷故障进行处理时，应调整发电机励磁，尽量降低发电机无功、发电机/励磁机电压电流，视具体情况适当降低有功。 2、 对于检查有过热、过短现象的碳刷，除填写缺陷单联系检修人员外，值班员要加强巡视，并用钳表的直流档测量其电流，遇电流分配明显差异较大的，应适当提拉、压紧碳刷，调整碳刷的电流分配。 3、 对于检查有轻微冒火现象的碳刷，除联系检修人员外，电气值班员应汇报值长并及时处理，以免事态扩大。通过适当提拉、压紧冒火碳刷和别的碳刷，使冒火现象消除。 4 、对于冒火严重的碳刷，除迅速降低有关参数外，应根据现场实际沉着果断处理，可先通过对冒火不严重的碳刷的调整降低冒火程度，然后再对故障点进一步处理。null本厂防范措施 运行 3、 对于检查有轻微冒火现象的碳刷，除联系检修人员外，电气值班员应汇报值长并及时处理，以免事态扩大。通过适当提拉、压紧冒火碳刷和别的碳刷，使冒火现象消除。 4 、对于冒火严重的碳刷，除迅速降低有关参数外，应根据现场实际沉着果断处理，可先通过对冒火不严重的碳刷的调整降低冒火程度，然后再对故障点进一步处理。 其它未尽事宜参照电气运行规程。本厂防范措施本厂防范措施本厂防范措施－－检修 1、检修人员每天巡视发电机碳刷，经常提拉每个电刷，检查有无卡涩、过热异常振动及其它不正常现象，及时消除电刷在运行中出现的火花。碳刷的磨损后所剩余长度的不低于1/3。否则必须将其更换。    2．碳刷无冒火花情况。碳刷刚开始打火花时，就要查找原因，及时消除。    3．碳刷无偏移滑环外侧现象，碳刷的边缘无崩裂情况。    4．碳刷刷辫与刷架和碳刷的连接良好，无发热及碰触刷握的情况。   本厂防范措施本厂防范措施本厂防范措施－－检修 5．碳刷在刷握内无跳动、摇动或卡涩的情况。 6．弹簧压力正常，无变形和断裂现象。 7、刷握与滑环的距离符合规定值。发电机刷握与滑环的距离：2.5～3 mm，主励刷握与滑环的距离：2～4 mm。 8、刷握和刷架上有无积垢。若积垢较多，应用刷子扫除或用压缩空气吹扫  9、滑环表面应无变色、过热及磨损不均现象，滑环表面温度应不大于120℃。     二、检修人员每月测量碳刷电流分布情况两次，并有记录，如有电流不平衡应及时采取措施调整。保证电刷均流情况较好。 本厂防范措施本厂防范措施 本厂防范措施－－检修 三、要据需要更换碳刷，及时更换磨损过短，异常过热及有硬粒电刷，新换电刷与集电环接触面应超过70%以上，经常清扫刷盒，及时倒出刷盒上的颗粒，注意调整各个电刷压力，保持均匀一致。 在更换碳刷时应注意以下几个问题：    a．在同一时间内，每个刷架上只许换1到2个电刷。换上的电刷应先在与集电环直径相等的模型上研磨好，且新旧碳刷型号须一致。    b．新碳刷放入刷握内后，应上下拉动一下，检查碳刷是否能上下轻松移动，若有卡涩现象，应将碳刷四面用砂纸打磨，直至符合要求。null本厂防范措施－－检修 四、在检查碳刷是否卡涩，弹簧压力是否正常时，应先确认同极其它碳刷接触良好时才能进行。    若碳刷强烈打火时，在检查其接触情况或更换此碳刷时，应先确认同极其它碳刷接触良好才能进行。 五、停机时应清扫滑环及其周围的灰尘，粉末，并定期用压缩空气吹扫，经常检查集电环表面，必要时用帆布擦拭集电环表面污垢，保护氧化膜。 六、目前打算装设碳粉收集装置，保证机务无漏油，人为主观上保证滑环干净。 本厂防范措施本厂防范措施 在运行中的滑环或其它励磁装置上工作时，值班人员应站在绝缘垫上，使用绝缘良好的工具并应采取防止短路及接地的措施。 禁止同时用两手触碰发电机励磁回路和接地部分或两个不同极的带电部分。 工作时应穿工作服，禁止穿短袖衣服或把衣袖卷起来。衣袖要小，并在手腕处扣住。女工还应将辫子或长发卷在帽子内。检查操作时，应系好领口、袖口，安全帽戴牢固，女同志将长发收紧，拿掉员工牌等一切挂物，以免被转机卷入。null注意事项 在碳刷更换过程中，要带护目镜。 要带比较贴手的绝缘手套，便于进行细微处理，操作时一定要戴上。 三期的转子一点接地保护动作时将直接跳发电机，所以当三期进行碳刷故障处理时，应首先退出转子一点接地保护，然后再对碳刷予以调整，处理过后及时恢复该保护； 检查操作时，应选好站立位置，最好脚站稳，尽可能单手操作，两人以上操作时，要相互注意身体位置，不要造成挤推而失去身体重心。 本厂防范措施本厂防范措施提拉碳刷注意事项 可先通过对冒火不严重的碳刷进行调整降低冒火程度。 提拉碳刷时，应一个一个进行，在压紧所提的碳刷后再进行下一个的操作，以免多个碳刷被悬空而造成工作的碳刷电流过载，严重时甚至造成过多的碳刷悬空而引起发电机失磁。 操作时合理利用工具，碳刷提拉幅度不要过大，以免造成弹簧飞出或正、负极短路现象。 本厂防范措施本厂防范措施提拉碳刷注意事项 更换碳刷后：  A．新碳刷放入刷握内后，应上下拉动一下，检查碳刷是否能上下轻松移动，若有卡涩现象，应将碳刷四面用砂纸打磨，直至符合要求。  B．在检查碳刷是否卡涩，弹簧压力是否正常时，应先确认同极其它碳刷接触良好时才能进行。  C．若碳刷强烈打火时，在检查其接触情况或更换此碳刷时，应先确认同极其它碳刷接触良好才能进行。 本厂防范措施本厂防范措施示范如何提拉碳刷 观看录相问题探讨问题探讨问题探讨提纲 一、发电机运行中部分碳刷有火花时候如何实际处理？ 二、滑环的相关知识 三、碳刷弹簧在碳刷运行中的影响 四、刷握相关问题 五、碳刷相关问题 问题探讨问题探讨一、部分碳刷运行冒火的实际处理 （1）冒火原因：冒火因为碳刷压力低，接触面积小，表面脏污，接触电阻增加。 （2）运行现场简单处理：在遵守碳刷操作安全程序的前提下，对冒火碳刷进行按压，调整碳刷压力，如果仍旧不能消除碳刷火花，应该提拉碳刷，检查碳刷是否在刷盒内有卡涩。如果碳刷多个冒火，应调整全部冒火碳刷压力，提拉碳刷，碳刷压力调整至各碳刷的电流相差不大。如遇环火按电气规程处理。问题探讨问题探讨二、滑环 １、停机时应对集电环做哪些检查？ （1）滑环表面的标准： 滑环表面不平度应小于0.5mm,隋圆度应不大于0.2mm,超出此标准应进行车磨。 （2）滑环与刷握的配合 在发电机组找好中心后组装刷架。注意调整刷架各处与集电环的辐向间隙以及轴向间隙，各刷盒与集电环的辐向间隙要调整在3mm左右。刷握与滑环的距离符合规定值。发电机刷握与滑环的距离：2.5～3 mm，主励刷握与滑环的距离：2～4 mm。问题探讨问题探讨问题探讨－－滑环 １、停机时应对集电环做哪些检查？ （3）集电环上的氧化膜 停机时应检查氧化膜是否过厚或过薄，氧化膜是否均匀并有光泽。 （4）集电环的通风系统 集电环外圆周表面开有螺旋沟，并有沿集电环圆周均布30度的通风孔，以加强集电环本身的冷却。停机时应检查碳粉是否堆积，检查集电环的表面状态是否良好，通风沟是否堵塞。 问题探讨问题探讨 问题探讨－－滑环 ２、集电环的检修 滑环的检修 （具体数据在操作时参照电机厂检修要求） 如集电环有凸凹点及变形偏心等，对集电环表面的凸凹点，轻者停机后用细砂布打磨（用专用木瓦辅助），对于由划伤或灼伤造成严重的凸凹点，用重新精车的处理。问题探讨问题探讨问题探讨－－滑环 ２、集电环的检修 在对滑环进行维修时，应按滑环的烧蚀程度采取相应的处理方法。滑环烧蚀深度小于１ｍｍ，面积不大于２０％的轻度烧损，可先用细锉与油石修磨，后用０号砂布磨去毛刺和蚀点，最后用白布蘸酒精或汽油将滑环表面擦净；当滑环烧蚀深度大于１ｍｍ，面积大于２０％时，就需要对滑环进行车磨， 对椭圆度超差的滑环进行削磨，使两滑环直径之差不超过外径的１％，不圆度小于０．０７ｍｍ；对径向偏摆超差的滑环进行修复，使滑环工作面的偏摆不超过０．０３ｍｍ。 问题探讨问题探讨问题探讨－－滑环 3、油污和碳粉对集电环的危害 大量的油污染了滑环和碳刷架，增加了滑环与碳刷的接触电阻，再经过一段时间的运行，碳粉和油污交织在一起，使滑环表面进一步脏污，接触电阻同步增大，有些还粘附在刷握里面造成碳刷出现卡阻，这种滑环表面严重脏污及碳刷出现卡阻的现象，是造成碳刷打火、滑环严重电化腐蚀、滑环表面凹凸不平的根源。 问题探讨问题探讨三、弹簧 1、弹簧的压力 2、碳刷压力过高过低的危害 问题探讨问题探讨1、弹簧的压力 碳刷在刷盒中应能自由活动，碳刷的压力应为0.015-0.02Mpa，各碳刷所受压力应均匀稳定，各碳刷之间的不均压力差应在５％以内 问题探讨问题探讨2、碳刷压力过高过低的危害 刷握都采用自跟踪恒压弹簧刷握，运行过程中的维护和大、小修时已省去了弹簧调整这一环节，但是随着运行时间的延长，还是会出现弹簧疲劳的现象，在大、小修时常常会发现这些疲劳弹簧的情况。而在运行过程中这些疲劳弹簧会造成碳刷压力的减小，当压力小到一定程度时，使接触不稳定，容易产生打火现象，从而使滑环产生电化腐蚀，造成滑环表面损坏，因此对疲劳弹簧在检修时都采取更换处理。问题探讨问题探讨 2、碳刷压力过高过低的危害 碳刷压力过低会使碳刷与滑环接触不良，容易打火，使滑环过热，甚至烧蚀滑环，使之出现熔点；碳刷压力过高会使碳刷与滑环的摩擦力增大，加剧碳刷与滑环的不正常磨损，使滑环产生较多的热量。随着碳刷的磨损，压紧弹簧能自动调整使碳刷压力基本保持稳定，但应经常检查碳刷的工作状态，确保碳刷在刷握内自由滑动无卡阻现象 问题探讨问题探讨四、刷握 1、刷握加工对运行的影响 2、刷握的其它方面对运行的影响 问题探讨问题探讨问题探讨－－刷握 1、刷握加工对运行的影响 由于加工不精，刷握内孔粗糙，有毛刺，使碳刷在刷握内自由滑动不畅及滑环椭圆度超差，运行时径向摆动过大。应对刷握的内表面进行修磨，达到光滑平整 问题探讨问题探讨2、刷握对运行的影响 刷握在长期运行过程中总是受到单侧力作用，有些刷握还受运行中振动的影响，使紧固螺丝松动，从而使这些刷握偏离了原来的垂直方向，这种不垂直的刷握会使碳刷侧面边沿处出现卡阻，一定程度上增大接触电阻，从而使发热增加，因此在检修时发现不垂直的刷握都进行了校正。另外，有些机组的碳刷架在检修时要拆装，在安装时需要调整刷握边沿到滑环的间隙，间隙不能太小，防止运行时滑环被碳刷架碰伤，间隙也不能太大，避免运行时碳刷侧面边沿处出现卡阻。 问题探讨问题探讨五、碳刷 （1）碳刷的更换标准 （2）卡刷 （3）何对新碳刷进行粗磨工作面 （4）碳刷表面过于光滑 问题探讨问题探讨问题探讨－－碳刷 （1）碳刷的更换标准 碳刷磨损达到整个高度２／３时就需要及时更换。更换碳刷需注意：新碳刷型号要与原来使用碳刷的型号保持一致；更换碳刷数目不宜过多。因新碳刷未经磨合，其接触面积小于原来的旧碳刷，在工作中电流密度增大过多，通常一次更换的新碳刷数应少于一半。 问题探讨问题探讨问题探讨－－碳刷 （2）卡刷 电刷与刷盒配合间隙太小会产生卡刷现象；电刷受力不合理时，会产生电刷焊附现象，当电刷在工作时上下微动，电刷与刷盒壁之间的接触电阻逐渐降低达到一定程度时，由于热和电作用，电刷就粘附在刷盒壁上而失去了上下活动的能力 问题探讨问题探讨问题探讨－－碳刷 （3）何对新碳刷进行粗磨工作面 用胶带将数张200目砂布附加附于集电环上，然后将碳刷装入刷盒，利用启动前的电动盘车过程，进行碳刷的适形研磨。 按集电环外径尺寸制成一个“假轴”然后将200目砂布贴于其上再用手工方法对碳刷进行适形 问题探讨问题探讨问题探讨－－碳刷 （4）碳刷表面过于光滑 最近发现MORGAN 634碳刷在运行过程中表面过于光滑问题，通过电流减少，造成电流分布不均。摹根碳刷厂家在来访我电厂，检查了碳刷运行情况后，提出如下建议：弹簧存在老化问题，须要更换；发电机组集电环表面有油污氧化物附着。如要解决问题，一定要检查每个弹簧的压力，用清洁磨石消除附在滑环表面之油膜，但切记不可使用任何类型的沙纸，因为会令滑环之真圆恶化，增加其运行振动。