
電廠勵磁系統(tǒng)為靜止型三機勵磁系統(tǒng),主勵磁機和電機'>發(fā)電機都采用D172型號的碳刷,采用恒壓刷握,主勵磁機碳刷共8塊,電機'>發(fā)電機碳刷共72塊。碳刷是電機'>發(fā)電機中動靜接觸和交換能量的設備(shèbèi),碳刷運行的好壞,直接關系到電機'>發(fā)電機的運行安全,因此,碳刷的運行問題不容忽視。
1勵磁碳刷運行中存在的問題
電廠1、2號機組自投產以來,發(fā)生過一次較大環(huán)火事故,多次燒斷刷辮事件和經常出現(xiàn)火花大、碳刷跳動現(xiàn)象,給我廠安全生產帶來極大的威脅。
1997年11月23日,2號機有功240M
W、無功70Mvar,值班人員發(fā)現(xiàn)馬達'>發(fā)電機勵磁'>電機'>發(fā)電機勵磁碳刷火花大,馬上進行調整,但無論如何調整都不能消除火花,且隨著時間的推移,火花越來越大,碳刷越來越熱。
并伴有濃煙,最后形成環(huán)火。令2號機有功降至180M
W、無功降至6Mvar,更換燒爛的碳(C)刷、恒壓彈簧(Spring)后,火花才得到控制。事后檢查,刷握燒毀17塊,滑環(huán)燒傷,出現(xiàn)許多小坑。
1號機組常常發(fā)生刷辮燒斷事件,由于刷辮包著絕緣套, 燒斷后不易發(fā)現(xiàn),若不及時發(fā)現(xiàn)及更換,將造成大量碳刷由于過載而燒毀,最后導致馬達'>發(fā)電機失磁。
1、2號機組曾于1997、1998、1999年更換碳刷1000多塊, 表1為3年換刷統(tǒng)計,在被換的碳刷中,部分碳刷是由于磨損造成過短而更換;大部分是由于刷辮燒斷、跳動大引起崩角而更換。
2檢查與分析
2.1碳(C)刷質量不良且與刷握不匹配
在換下的碳刷中發(fā)現(xiàn)有許多是崩角的和刷辮與碳刷接觸松動的。崩角的原因可能是碳刷跳動太大或材質不良。刷辮與碳刷聯(lián)接部分松動會造成接觸電阻增加,使碳刷電流分擔不均。碳刷在刷握中尚能上下活動,但在卡上恒壓彈簧(huáng)后,即不能活動自如,這就會造成碳刷不能與滑環(huán)接觸,使實際分擔電流為零。
2.2恒壓彈簧壓力不夠或壓力不均勻
自卷式恒壓彈簧受熱后彈簧會拉長,彈性變差,同一只彈簧兩邊的壓力可能不一樣,以致造成碳(C)刷實際接觸面積最大化減少。發(fā)電機是指將其他形式的能源轉換成電能的機械設備,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動,將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發(fā)電機,再由發(fā)電機轉換為電能。從換下的恒壓彈簧的檢查中發(fā)現(xiàn),部分彈簧發(fā)生斷片或有裂紋,而不同的彈簧壓力不一樣,從而造成不同碳刷分擔電流不一樣。另在實測時發(fā)現(xiàn),更換彈簧前某碳刷電流小于
10A,更換彈簧(Spring)后,該碳刷(carbon brush)分擔電流(Electron flow)可達80A。
2.3刷握調整不當,碳刷(carbon brush)位置不能對準滑環(huán)圓周的法線方向經目測,發(fā)現(xiàn)部分刷握距離滑環(huán)的高度不一,有些不能平行于滑環(huán)圓周的法線方向。
2.4馬達'>發(fā)電機滑環(huán)偏心,引起碳刷跳動
1999年11月1號機大修時,對其滑環(huán)也進行了一次車光處理,由于滑環(huán)發(fā)生了偏心(實測50多絲),結果機組啟動后碳刷跳動。
2.5維護不到位,造成碳(C)刷(carbon brush)磨損嚴重或卡澀
電廠地處海濱,鹽霧大,機組停運后,滑環(huán)很輕易生銹,若不及時除銹(rust cleaning)和打磨,就會引起碳(C)刷跳動、磨損(零部件失效的一種基本類型)增大、接觸不良,并且產生大量的碳粉。碳粉聚集在刷握內會造成碳刷卡澀。
2.6運行調整不及時,處理不當,造成惡性循環(huán)(continue)
在發(fā)生碳刷火花大或燒斷刷辮時,應及時調整和更換碳刷。發(fā)電機在工農業(yè)生產、國防、科技及日常生活中有廣泛的用途。發(fā)電機的形式很多,但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此,其構造的一般原則是:用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路,以產生電磁功率,達到能量轉換的目的。調整更換碳刷時,應嚴格按規(guī)程規(guī)定進行,若調整不及時或處理不當,將會蔓延至其它碳刷,造成更大的火花。
3運行中應采取的措施(指針對問題的解決辦法)
3.1加強運行維護
值班人員發(fā)現(xiàn)電機'>發(fā)電機勵磁'>電機'>發(fā)電機勵磁碳刷火花大時,應根據運行規(guī)程中提供的方法進行處理。
3.2加強碳(C)刷電流(Electron flow)的監(jiān)測
(1)購置直流鉗表測量碳刷電流,規(guī)定每班測量兩次,以便全面把握每塊碳刷的電流分擔情況。發(fā)電機是指將其他形式的能源轉換成電能的機械設備,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動,將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發(fā)電機,再由發(fā)電機轉換為電能。若碳刷電流在12~80A,說明運行正常;若碳刷電流出現(xiàn)零和大于200A,說明運行不正常;超過200A的碳刷很快便會燒斷刷辮。
(2)根據當時的勵磁電流,計算每塊碳(C)刷的平均電流,及時調整和更換電流過大或過小的碳刷,使每塊碳刷電流分擔差別不大。
3.3選用優(yōu)質的碳刷
更換碳刷前,必須巡查碳刷外觀是否良好,檢查碳刷與銅辮的接觸是否緊固,必要時對碳刷各面進行直流電阻(resistance)測定,以篩選合格的碳刷,若達不到要求,則換型,選用質量好的碳刷。
3.4更換新型的恒壓彈簧(Spring)和刷握
將原恒壓彈簧更換成中間壓的彈簧, 克服原用恒壓彈簧自身存在壓力不夠或兩邊壓力不均的缺陷,避免刷辮燒斷事件的發(fā)生。
3.5加強停機后維護
停機后對滑環(huán)進行防銹和除銹,對滑環(huán)溝道和刷握進行吹灰和清抹。
3.6對有燒損的滑環(huán)表面進行拋光打圓處理
運行一段時間后,滑環(huán)表面可能(maybe)會起毛或出現(xiàn)小坑,此時會造成碳刷火花和跳動,且無法通過調整消除。因此,遇停機機會 ,應及時對滑環(huán)表面進行拋光處理(chǔ lǐ)。如我廠1、2號機滑環(huán)經過車光處理后,火花狀況立即得到改善。