600MW汽轮发电机励磁机正极碳刷振动大
600MW汽轮发电机励磁机正极碳刷振动大，碳刷磨损严重，碳刷有掉角现象，负极正常。
正负极对调一下
调节正极碳刷与滑环的安装角度，正极碳刷中心线应该垂直于滑环的的切线，碳刷盒与滑环之间的间隙约5mm，然后再更换新的碳刷及其压紧弹簧片。（注意：新的碳刷接触面应该预先磨个圆弧半径与滑环一致）然后再检查接线头是否松动，滑环是否刮伤严重，如果严重的话，建议拆出用车床磨过，不严重可以用细砂布在电机空转的时候磨一下，以便保持良好的接触。
我厂的励磁机也存在这种现象，经过分析，应该是与轴振有关系。可是我厂是5万的小机组，轴振不做监视，只监视轴瓦振。当时轴瓦振数据并不超标。这时候降有功振动消失。60万的机组应该有轴振监视，可以对比分析一下。
由于正极电刷，电荷流向与负极不同，一般正负极磨损不一样，建议一定周期内对调正负极，你们的发电机这样，应检查滑环同心度一般不超过0.005mm,滑环不平行度不超0.50mm,还有通风沟的倒角问题检查后就明白。
发电机碳刷故障的原因及处理方法 发电机中的碳刷，主要起着将电流分流给滑环为发电机的提供直流电源，完成交直流的转换，因此在发电机工作中，如果碳刷发生故障，则会对发电机发电工作造成非常严重的影响，因此本文简单介绍碳刷故障的主要原因及相应的解决办法。 一，碳刷接触面积小发生打火，主要原因为，更换新的碳刷时没有打磨，碳刷装的时候没有与滑环垂直。处理方法为减小负荷运行，使在低负荷下运行，让滑环与碳刷摩擦、自己配合;重新研磨碳刷，使碳刷与滑环接触良好，不产生间隙，与滑环接触最大面积为宜。 二，碳刷引线接触不好打火，主要原因为，碳刷引线过小，2碳刷后面的落实松动。处理方法为，检查碳刷引线是否紧固，紧固碳刷引线螺丝，更换新的碳刷。 三，碳刷压力不均匀，主要原因为，更换碳刷时没有对刷握的压紧卡簧检查，导致卡簧卡涩；卡簧没有对准碳刷的根部，导致在运行时碳刷受理只在一边。处理方法为，对于卡簧紧的碳刷需要调整或者更换卡簧，对于不受力的，给予调整或者更换。 四，滑环和电刷接触表面不清洁产生火花，主要原因为碳刷长时间磨的碳粉没有清扫，导致滑环的卫生不清洁，长时间磨损的碳粉与轴承油雾混合后形成难清扫的碳垢在滑环的接触面。处理方法为，使用白布与酒精清扫;使用纱布、水磨石碾磨滑环，使表面整洁。 五，碳刷在刷握中动作卡涩引起火花，主要原因为，更换碳刷时没有抽动碳刷，导致碳刷与刷握接触太紧，没有动作的间隙。处理方
法为之在刷握中动作灵活，能上下左右活动，无卡涩现象，调整间隙为四面存在0.1-0.2mm的间隙为佳; 六，滑环研磨不均匀，主要原因为变形，不圆或者不水平；机组振动、摆度过大。处理方法为，观察滑环是否存在变形，若变形则应该将滑环处理；若因为机组摆度与振动引起，则需要分析振动与摆度超标原因；滑环严重变形或者不圆造成碰撞碳刷落块则应该查找原因停机检查。 七，转子接地，主要原因为转子绝缘下降，导致转子接地，因为滑环与接触碳刷是转动与静止的关系，此次为薄弱环节，所以转子接地产生短路很容易放电，从而感觉是碳刷打火。处理方法为，校验保护装置，投入保护装置转子一点接地保护功能，当报警后引起注意，停机后使用摇表测量转子绝缘情况，并分段检查，查清原因后方可开机运行， 八，刷碳的比例与滑环不对打火，主要原因为碳刷的硬度太大，与运行的滑环不匹配。严重时碳刷成块的掉落。处理方法为咨询厂家滑环材质，针对滑环的硬度配置相应的碳刷。 发电机的碳刷长期使用后，就需要对其进行定期的清洁和更换，电力工作者们在实际的工作中，需要不断总结经验，每次故障发生及处理后，都需要做好相应的记录，以便下次工作中用到。
发电机励磁碳刷事故分析和对策 摘要〕分析了沙角A电厂200MW汽轮发电机碳刷烧损事故的原因，介绍了改进碳刷维护管理的措施。 〔关键词〕碳刷事故；发热；电流平衡；措施 沙角A电厂1，2号机曾因励磁碳刷环火造成2次停机事故。机组容量200 MW，发电机的励磁形式为它励，额定励磁电流1 765 A，励磁碳刷采用非恒压形式，主励每极32条碳刷，碳刷型号为 D172HT-25×32×65，2000年6月2号机组大修增容改造时，励磁碳刷改为恒压形式，每极30条碳刷，碳刷形号为D172HT-25×32×100。D172碳刷主要参数见表1。 1 事故经过 (1) 2001-06-29T08:00交接班检查1号机组碳刷无火花机，14:45检查发现主励磁机负极滑环碳刷环火，减负荷和减励磁电流、调整处理无效，碳刷刷辫相继发红烧断，并伴有弧光，14:55，值长令解列停机，事故过程约10 min，结果造成20个碳刷刷辫烧断，4个刷握孔熔化。当时机房内温度35～40℃，有功负荷200 MW，无功负荷90 Mvar，励磁电流1 650 A。 (2) 2001-09-18，机房内温度35～40℃，2号机组有功负荷210 MW，无功负荷87 Mvar，励磁电流1 550 A，班中检查发现励磁负极的其中一条碳刷断辫，滑环碳刷火花大，取出该组(3条)碳刷更换，滑环环火，并发现其它碳刷相继发红断辫，减励磁电流，有功减至140 MW调整处理无效，解列停机。整个过程约15 min，结果造成10只碳刷刷辫烧断，部分采集电环及销钉固定孔烧化，“V”架部分销钉烧断。 2 引起碳刷发热的因素 碳刷发热由3部分组成：碳刷自身电阻发热，碳刷接触压降发热和磨擦发热。 碳刷自身电阻发热功率：W1=I2R 碳刷接触压降发热功率：W2=I△E 磨擦发热功率：W3=Fv 其中：I－流过碳刷的电流； R-碳刷电阻； △E-接触压降； F-碳刷压紧力； v-碳刷与滑环的相对运动速度。
发电机励磁碳刷打火原因分析及处理 【摘要】发电机励磁碳刷打火在各个电厂的运行生产中是常见的异常现象。宁夏华能大坝发电有限责任公司的四台机组在相继投产的十几年里，均出现过不同程度的励磁碳刷打火现象。通过从碳刷打火的现象进行分析、判断，找出了励磁碳刷产生打火的可能原因。利用运规和相关知识相结合的方法，提出了一系列处理碳刷打火的方法，最终将碳刷打火现象消除，并且进一步引申至机组正常运行时，对励磁碳刷如何加强维护，以防止机组励磁碳刷打火现象的发生。 【关键词】励磁碳刷；打火；原因分析；防止措施；运行维护 0 引言 宁夏华能大坝发电有限责任公司发电机励磁系统采用交流励磁机静止整流器励磁方式，即三机励磁方式。这种励磁方式由于旋转部件较多，励磁系统发生故障的几率也较高。主励磁机和发电机最初都采用上海电刷厂生产的S27型碳刷，硬度为81。后在各机组的大小修中均陆续改为上海碳刷厂的NCC634型号碳刷，硬度为93。采用恒压刷握，压紧碳刷的恒压弹簧压力为1.1～1.2公斤。主励磁机碳数正、负极各四块，共八块；发电机碳数正负极各四十块，共八十块。碳刷是三机励磁系统中，励磁负荷由静止元件向旋转元件传递必然之路，碳刷出现故障时，必然会影响励磁系统的正常运行，势必造成机组的异常运行，所以碳刷的运行维护就显得至关重要。 1 概述 发电机运行中碳刷打火是常见的故障之一，如不及时消除，可能会导致发电机环火，严重时会烧毁滑环造成失磁而被迫停机。就大型发电机而言，紧急停机不仅造成系统出力下降，影响系统稳定运行和企业的效益，而且对发电机本身也危害极大。所以我们有必要对发电机组的碳刷打火原因进行认真的分析，监测设备运行状况，拟定相应的对策来防止或消除发电机碳刷打火现象。 2 原因分析 2.1 碳刷质量不过关且与刷握不匹配 每次碳刷打火处理中，在换下的碳刷中发现有部分碳刷表面不平有崩角，有部分刷辨与刷握接触松动。崩角的原因极有可能是碳刷跳动太大或材质不良造成，刷辨与刷握连接松动会造成二者接触电阻增加，使各碳刷电流分布不均。碳刷即使在刷握中可上下活动，但在卡上恒压弹簧后，便不能活动自如，这就会造成碳刷不能与滑环可靠接触，使实际分担电流远远降低，甚至会为零。这样长久运行必然导致碳刷打火烧红现象的发生。 2.2 恒压弹簧压力不够或压力不均，接触不良
1 自并励静止励磁系统 potential source static exciter systems 从发电机机端电压源取得功率并使用静止可控整流装置的励磁系统，即电势源静止励磁系统。由励磁变压器、励磁调节装置、功率整流装置、灭磁装置、起励设备、励磁操作设备等组成。 2 励磁调节装置 excitation regulating equipment 实现规定的同步电机励磁调节方式的装置，它一般由自动电压调节器和手动励磁控制单元组成。 3 自动电压调节器 automatic voltage regulator 实现按发电机电压调节及其相关附加功能的环节之总和，也称自动通道。 4 手动励磁控制单元 manual excitation regulator 实现按恒定励磁电流或恒定励磁电压或恒定控制电压调节及其相关附加功能的环节之总和，也称手动通道。 5 强励电压倍数 excitation forcing voltage ratio 励磁系统顶值电压与额定励磁电压之比。 6 强励电流倍数 excitation forcing current ratio 励磁系统顶值电流与额定励磁电流之比。 7 电压静差率 static voltage error 无功调差单元退出，发电机负载从零变化到额定时端电压的变化率，即： 式中：UN——额定负载下的发电机端电压，V； UO——空载时发电机端电压，V。 8 无功调差率 cross current compensation 同步发电机在功率因数等于零的情况下，无功电流从零变化到额定值时，发电机端电压的变化率，即： 式中：U——功率因数等于零、无功电流等于额定无功电流值时的发电机端电压，V； UO——空载时发电机端电压，V。 9 超调量 overshoot 阶跃扰动中，被控量的最大值与最终稳态值之差对于阶跃量之比的百分数。 10 上升时间 rise time 阶跃扰动中，被控量从10%到90%阶跃量的时间。 11 调节时间 settling time 从阶跃信号或起励信号发生起，到被控量达到与最终稳态值之差的绝对值不超过5%稳态改变量的时间。 12 振荡次数 number of oscillation 被控量第一次达到最终稳态值时起，到被控量达到与最终稳态值之差的绝对值不超过5%稳态改变量时，被控量波动的次数。 图 A1 扰动响应曲线 13 阻尼比ζ damping ratio
浅谈电机电刷的故障与处理 摘要 根据自己所在实习单位工作，并且听些工作汇报和讲座，同时也在网上查找了一些相关材料与书籍。发现电刷是电动机中的重要部件之一，因而它的安全和正常对保证电机的稳定、可靠地运行起到非常重要的作用。而近些年，由于生产需要的不断增加，使得很多电机不得不长时间超负荷不间断的运转，电机中电刷的故障率也不断攀升，进而影响到整个电机的正常工作，使生产企业的经济利益甚至是社会效益受到损害，于此，电机中电刷的故障的原因分析与故障处理的方法逐渐被人们重视起来，以不断的研究与摸索总结归纳了电机电刷产生故障的原因和处理其的方法，以及防止其发生故障所要采取的必要措施。 关键词：电机，电刷，故障，处理，措施
目录 摘要 (1) 序言 (2) 1 电机电刷故障案例 (3) 2.电刷的定义 (4) 3电刷的作用 (4) 4 电刷的分类 (4) 4.1按电刷的使用对象分类 (5) 4.2按材质的软硬分类 (5) 4.3按电刷的颜色分类 (5) 4.4按电刷材料的不同分类 (5) 4.4.1石墨电刷 (5) 4.4.2电化石墨电刷 (5) 4.4.3金属石墨电刷 (6) 5 电刷产生故障的原因和处理 (6) 5.1电刷的颤震原因及处理 (6) 5.2电刷磨损不均匀的原因及处理 (6) 5.3电刷的火花产生的原因及处理 (7) 6防止电机电刷产生各种故障的措施 (7) 7 结束语 (8) 序言
换向器由电刷和换向环组成，碳刷就是电刷的一种。由于转子的转动，电刷始终与换向环进行摩擦，且在换向的瞬间还会产生电火花灼蚀，所以电刷是直流电机里的易损件。碳刷的作用主要是对金属磨擦的同时导电；它不象金属对金属磨擦导电时一样；金属对金属磨擦导电时；磨擦力可能会增大；同时交接的地方可能会烧结在一起；而碳刷则不会；因为碳和金属是两种不同的元素；它的用途多半都用在电动机上；型状是多种多样的；有方的有圆的等等…… 碳刷适用于各种电动机、发电机、轮轴机。具有较好的换向性能，使用寿命长。碳刷是用于电机的换向器或滑环上，作为导出导入电流的滑动接触体，它的导电，导热以及润滑性能良好，并具有一定的机械强度和换向性火花的本能。几乎所有的电机都使用碳刷，它是电机的重要组成部件。广泛适用于各种交直流发电机，同步电动机，电瓶直流电动机，吊车电机集电环，各型电焊机等等。随着科学技术的发展，电机的种类和使用的工况条件越来越多样化，因而需要有各种不同品级的电刷来满足这些要求，故电刷的种类也随着电机工业的发展而越来越多，而对于电刷的故障排除与维修也提出了更高的要求。 1 电机电刷故障案例 2005-01-08，某发电厂发生一起300 MW发电机滑环着火引发励侧主轴弯曲事
关于静止励磁系统和无刷励磁系统分析发电机静止可控硅励磁系统和无刷励磁系统是目前汽轮发电机的两种励磁方式，早期的发电机励磁系统大多采用三机无刷励磁系统，主要原因是因为当时电力电子技术尚未得到很大的发展，单晶闸管容量做不大，所以主发电机需要的励磁电流由交流励磁机进行放大。从2000年开始，随着电力电子的发展，使得大功率的晶闸管成为可能，大多励磁系统开始大量采用静态励磁系统，相对，三机（两机）无刷励磁系统比，静态励磁系统有以下几点优势： 一、轴系短，节省厂房面积。一般来说，根据机组容量的不同，静 态励磁系统可以节省几米到几十米的厂房长度，节省了大量的 基础投资。 二、震动小。因为无刷励磁机的整流盘、交流励磁机及永磁副励磁 机在整个轴系的一端，呈悬臂状态，因此极易引起摆尾现象， 导致励磁机扫镗接地现象。目前多数主机厂还解决不了悬臂梁 问题，所以只能采用两机无刷系统。由于静态励磁轴系平衡， 稳定，所以机组振动小，节省了每次大修开机调整振动的时间 和费用，减少了运行中，机组摆尾引起的励磁故障（目前在马 钢、唐钢等已发生多起这种事故）。 三、运行可靠。众所周知，旋转机械故障率必定高于静态系统，旋 转整流盘尤其是一个薄弱环节，整流管容易击穿，每次更换需 要停机拆卸，而且发电机转子回路没有明显的断口，在事故停
机时，不能保证快速灭磁。 四、响应速度快。三机励磁系统是通过调节主励磁机的电流来改变 发电机电压，而静态励磁系统是直接调节，响应速度提高10 倍，达到0.08秒。在系统扰动的情况下，大大提高了系统的稳 定性。 五、生产周期短。三机无刷励磁涉及部件多，制造工艺复杂，没有 固定国家标准，大部分是舶来品，其中最成功的是南汽从英国 BURSH公司引进图纸，其他主机厂再进行测绘和抄袭，多数主 机厂会将励磁机部分进行外委生产，不能保证统一设计、统一 工艺，往往会大大的影响生产进度。 六、制造、运行经验多。自本世纪以来，国内从60万大型发电机到 6千的小机，有80%以上均采用静态励磁，在迁安附近的5万 机由九江线材、津西钢铁等多台5万机静态励磁已投入运行。 综上所述，静态励磁系统以其众多的优点已经成为主流设计方式，顾我建议采用这种励磁方式。 北京科电
发电机励磁碳刷事故分 析和对策 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
发电机励磁碳刷事故分析和对策沙角A电厂1，2号机曾因励磁碳刷环火造成2次停机事故。机组容量200MW，发电机的励磁形式为它励，额定励磁电流1765A，励磁碳刷采用非恒压形式，主励每极32条碳刷，碳刷型号为D172HT-25×32×65，2000年6月2号机组大修增容改造时，励磁碳刷改为恒压形式，每极30条碳刷，碳刷形号为D172HT-25×32×100。D172碳刷主要参数见表1。 表1D172碳刷主要参数 长度L/mm 磨擦系数k 正压力P/Pa 接触压降△E/V 电流密度I/（A/cm2） 额定电流I/A 最高速度v（m/s） 电阻率、p/Ω·m 电阻率R/Ω 65 9.8×2500 0.25
1.25 12 96 70 12×10-6 0.00105 100 9.8×2500 0.25 1.25 12 96 70 10×10-6 0.00162 1事故经过 (1)2001-06-29T08:00交接班检查1号机组碳刷无火花机，14:45检查发现主励磁机负极滑环碳刷环火，减负荷和减励磁电流、调整处理无效，碳刷刷辫相继发红烧断，并伴有弧光，14:55，值长令解列停机，事故过程约10min，结果造成20个碳刷刷辫烧断，4个刷握孔熔化。当时
机房内温度35～40℃，有功负荷200MW，无功负荷90Mvar，励磁电流1650A。 (2)2001-09-18，机房内温度35～40℃，2号机组有功负荷210MW，无功负荷87Mvar，励磁电流1550A，班中检查发现励磁负极的其中一条碳刷断辫，滑环碳刷火花大，取出该组(3条)碳刷更换，滑环环火，并发现其它碳刷相继发红断辫，减励磁电流，有功减至140MW调整处理无效，解列停机。整个过程约15min，结果造成10只碳刷刷辫烧断，部分采集电环及销钉固定孔烧化，“V”架部分销钉烧断。 2引起碳刷发热的因素 碳刷发热由3部分组成：碳刷自身电阻发热，碳刷接触压降发热和磨擦发热。 碳刷自身电阻发热功率：W1=I2R 碳刷接触压降发热
发电机碳刷更换维护工作应按规程规定时间进行，当运行中发现碳刷磨损到极限线时也应及时更换。为了保证碳刷更换维护工作的正确性，特做如下要求： 一当碳刷磨损到极限线时（短边为15mm时）应予更换。t" i! v7 D1 ?6 P" F! R" ]# q 二发电机碳刷更换维护前应准备以下工器具：绝缘手套、螺丝刀、专用扳手、酒精、砂纸、毛刷、白布、手电。( [& F- t7 |; g1 k8 K! I/ { 三更换时应由有经验的值班人员担任；装取发电机刷架及更换发电机碳刷时必须严格执行操作监护制度，操作人为副值班员以上岗位运行人员，监护人为值班员或值班员以上岗位运行人员。8 l4 t4 H: J! w1 ?3 h0 a1 \ 四工作时站在绝缘垫上，工作人员应特别小心，扣紧袖口，发辫要放在帽内，防止衣服及擦拭材料被转动部分挂住。 五不得同时接触两极或一极与接地部分，也不能两人同时进行工作。 六更换碳刷时，要使其型号与旧碳刷相一致。( d, ]7 D7 c9 q7 T 七更换碳刷应逐一进行，严禁两块及以上碳刷同时更换。 八在更换时，首先用专用扳手松动刷辫紧固螺丝，松动紧固螺丝时不宜松动过度，防止螺丝脱落；取下碳刷刷辫；再将碳刷和均压弹簧同时取下。装碳刷时，先将碳刷放入刷握；压好均压弹簧；再用专用扳手紧固刷辫紧固螺丝，紧固螺丝时不宜用力过大，防止将螺丝损坏；检查碳刷在刷握内活动自如，弹簧应压在碳刷中心位置，压力正常，检查发电机碳刷运行正常。 九装、取均压弹簧时，动作应缓慢，要用力捏住均压弹簧严防其滑落。% E/ ]: Y3 `; j# Q. G, r; s) G 十发电机碳刷每极一次更换不得超过3块，励磁机碳刷每极一次更换不得超过1块，碳刷接触面积应大于70%。4 }$ t$ Q8 G* z" A 十一更换下部碳刷时特别注意防止碳刷脱落。: l( Y4 r; l$ G2 [$ o4 d4 U# P+ U 十二发现发电机大轴碳刷短或发电机转子正负极对地电压偏差大时（8V），应及时对发电机大轴碳刷进行维护或更换，维护或更换后，应检查发电机大轴碳刷运行情况和发电机转子正负极对地电压情况。 1 }* @: a+ A0 j! I% @ J 2 Y 如何更换和调整发电机碳刷？" \& `; z6 r1 t) Q9 s# u& m$ i, m 一、更换和调整发电机碳刷应注意的事项： （1）严禁两人同时工作； （2）工作时必须将衣服和袖口扣好，以免被转动部分绞伤；8 w; C( w! C1 n; j- b1 A( Q D) s （3）工作时站在绝缘垫上； （4）严禁同时触摸两极或一极对地； （5）同一机组应使用同一型号碳刷；来源国难，可使用不同型号的碳刷（同一级仍然保证同一型号），但是必须事先征的领导同意； （6）在碳刷上部低于刷握或与刷握一样平时应立即更换。6 p7 c# \5 l! K 二、如何打磨发电机碳刷：3 e4 y/ u* m9 L: p3 d7 ~ （1）从目前所进D172型碳刷来看均偏厚，所以使用前均需进行打磨 ——打磨至碳刷在刷握内能上下自如（一般经验碳刷在刷握内与四周 间隙均在0.2mm即可）：如打磨过多，碳刷在刷握内晃动，易破损， 还可造成接触面过小而发热，打磨过少时又容易造成碳刷膨胀后卡7 f; z2 K+ g5 N
发电机静态励磁系统 发电机静态励磁系统（参考EXC —9000 型）发电机励磁系统的主要任务是向发电机的励磁绕组提供一个可调的直流电流，以满足发电机正常运行的需要。无论在稳定运行或暂态过程中，同步发电机运行状态在很大程度上与励磁有关。对发电机的励磁进行的调节和控制，不仅可以保证发电机运行的可靠性和稳定性，而且可以提高发电机及其电力系统的技术经济指标。 WX21Z —085LLT 150MW 发电机采用的是静态励磁方式，也称为机端自并励励磁系统，指的是发电机出口处装设有一台降压的励磁变压器通过晶闸管向发电机提供受控的励磁电流，其显著特点是整个励磁装置中没有旋转的励磁机部分，电源来自静止的变压器所以又称为静态励磁系统。这种系统没有转动部分，励磁系统接线相对简单，维护简单，造价低，而且是一种高起始响应系统。但这种系统也有缺点，当发生发电机机端短路时，励磁电压会严重下降，以至完全消失。实际证明，在短路开始的0.5S 内，静态励磁与它励方式的励磁能力是很接近的，只是在短路0.5S 以后才明显下降。因此，只要发变组装设了动作时间小于0.5S 的快速保护，就能满足静态励磁系统的要求。 自动励磁调节器概述自动励磁调节器是发电机励磁控制系统中的控制设备，其基本任务是检测和综合励磁控制系统运行状态的信息，即发电机的端电压、静子电流、转子电流、有功功率、无功功率、发电机
频率等，并产生相应的控制信号，控制励磁功率单元的输出，以达到自动调节励磁、满足发电机及系统安全稳定运行的需要。自动励磁系统主要作用分析 1、控制发电机机端电压 在系统正常运行条件下，励磁调节系统供给同步发电机所需要的励磁功率，根据不同的负荷情况，自动调节励磁电流，以维持机端或系统某点电压在给定水平上。根据发电机的外特性曲线可知，造成发电机空载电势与端电压差值的主要原因是负荷电流中无功电流的大小，如果发电机的励磁电流保持不变时，当负荷的无功电流越大时，端电压降低也越严重，发电机的外特性曲线就是保持发电机转速不变，发电机的负载和负载功率因数为常数的情况下，发电机端电压随负载变化的曲线。我们所说的负载一共可以分为三类，即电感性负载、电容性负载、电阻性负载，发电机在接带这三种不同的负载时所对应的外特性曲线是不一样的，容性负载的增大使发电机端电压上升，而阻性和感性负载的增大使发电机端电压下降。从电力系统实际情况来看，负载都是阻性与感性的一种综合，当发电机接带这种综合负载时，发电机电枢反应的结果是将发电机气隙磁场削弱并扭曲，这就必然会使发电机的感应电势减小，因而使发电机的端电压降低，就必须增加转子励磁电流以增强主磁场，从而补偿由于电枢反应引起气隙磁场被削弱的程度。 2、控制无功功率分配发电机输出的无功功率和励磁电流有关，调节励磁可改变发电机输出的无功功率。在实际运行中，改变励磁会使端电压和输出无功功率都发生变化，但端电压变化较小，而输出的无
一起发电机励磁碳刷严重冒火的原因及处理方法探讨 陈刚 (大唐淮北发电厂安徽省淮北市235000) 【摘要】众所周知，发电机正常运行中励磁碳刷冒火是常见的故障之一，碳刷有极轻微冒火，对发电机运行基本无影响，当冒火严重时将导致机组被迫停运，给发电企业带来经济损失，且对机组安全稳定运行带来危害。本文通过一起发电机碳刷严重冒火的处理，对碳刷冒火的原因及处理方法和对策进行深入分析探讨，以求达到有效防止此类故障的目的。 【关键词】发电机励磁碳刷冒火原因处理方法 1经过 苏南某热电厂装备两台QF-12-2型汽轮发电机，济南发电设备厂制造。励磁系统为交流励磁，额定励磁电流为259A，碳刷型号为D172，正负极各有4块碳刷。该厂自投产以来，#1、#2机碳刷即有不同程度的冒火现象，且未彻底处理，冒火现象一直存在。2012年11月26日，大夜班，2点40分，在集控室听到严重的“噼啪、噼啪”放电声，#2发电机励磁机正极处火光一片，立即到就地检查发现第三块碳刷不规则跳动，周围散发着碳刷磨损形成的碳粉烟雾。随即紧紧按住该碳刷的压簧，放电声消失，火花减小，但仍有长火光，更换新压簧，火光进一步减小，
不消失，减少无功，降励磁电流，经鉴定认为冒火已不影响机组正常运行，待停机后彻底处理。 2 碳刷冒火原因分析 通过对这起故障的处理，发现能够引起碳刷冒火的原因很多，但主要有以下三种： A电磁方面 B机械方面 C 化学方面 2.1电磁方面的原因： 电磁方面主要指换向不良引起火花。换向是电枢绕组元件从一个支路经过碳刷过渡到另一支路，电流从一个方向变换到另一个方向的过程。当碳刷和线圈相连时，就进入换向过程，电流方向改变有三种可能：即所谓直线换向、加速换向和延迟换向。在这三种情况中直线换向最理想，随着碳刷在整流片上移动，电流是均匀变换过来的，碳刷与整流子之间的磨损和发热量均较小，故不易产生火花。而加速换向和延迟换向时，电流则是不均匀变换的，较易产生火花。 2.2机械方面的原因： 机械方面的原因有多种，例如： (1)碳刷压簧压力不均，压力过大或过小； (2)碳刷接触面研磨不良； (3)整流子表面不清洁；
- -- 大土河焦化公司资源综合利用电厂#2发电机励磁系统静态调试报告 黑龙江省火电第一工程公司调试分公司 二〇二一年一月
大土河焦化公司资源综合利用电厂 二号机组发变组保护屏调试报告 项目经理： 审核： 调试人员： 工程名称：大土河焦化公司资源综合利用电厂调试建设单位：西北电建 监理单位：山西德正工程监理有限公司 设计单位：山西意迪光华电力勘测设计院 调试单位：黑龙江省火电第一工程公司
目录 1 说明......................................................... 错误!未定义书签。 2 外观、接线检查 ........................................... 错误!未定义书签。 3 电源检查 ................................................... 错误!未定义书签。 4 输入模拟量检查 .......................................... 错误!未定义书签。 5 输入开关量检查 ........................................... 错误!未定义书签。6输出开关量检查 ............................................ 错误!未定义书签。 7 回路测试 ................................................... 错误!未定义书签。8变送器校验记录 ............................................ 错误!未定义书签。 9 表计校验 ................................................... 错误!未定义书签。10继电器校验记录........................................... 错误!未定义书签。11限制及保护功能检查 ..................................... 错误!未定义书签。 12 小电流试验 ............................................... 错误!未定义书签。 1.说明
4.7 励磁碳刷更换及碳刷电流测量 4.7.1定期试验周期：每月14日、29日后夜。 4.7.2定期试验前的准备工作： 4.7.2.1确认转子保护已退出。 4.7.2.2确认发电机所带负荷低于500MW。 4.7.2.3确认发电机励磁系统无异常，各参数信号正常。 4.7.3定期试验过程的操作和注意事项： 4.7.3.1更换碳刷操作及注意事项： 1)更换碳刷应由两人操作，一人监护，一人操作，必须得到主值的许可。 2)更换碳刷时应戴好线手套，穿好绝缘鞋，将衣服和衣袖扣好，无被缠绕的地方。 3)操作时，只能一只手或两只手接触同一点进行操作，不得两只手接触不同点，更不允许两 人同时操作，避免接触带电部分。 4)当出现碳刷过短，少于原长的1/4或刷辫严重变色、破损等现象，应及时更换新的。 5)一般情况，同一时间每个碳刷架只许更换一只碳刷。每次更换的数量，不能超过总数的 1/10 6)更换时，每次只能取下一只碳刷架，更换好后，必须将每个碳刷均放入刷架挡板内，再 装入发电机刷窝。更换后应测量电流，确认碳刷接触良好。 7)当发生刷架不能取下，不要剧烈晃动，以防损坏刷架和刷窝，应通知检修处理。 8)更换时应避开发电机高负荷时，在发电机、励磁系统无异常、故障情况下进行。 9)更换碳刷时，当发现其它碳刷与滑环的接触面不光滑，很粗糙时，应检查滑环是否光洁， 发现滑环有问题，立即通知检修检修处理。 4.7.3.2钳型电流表测量发电机碳刷的电流操作及注意事项： 1)测量时，将每个碳刷的两个刷辨放入钳型电流表的钳口内，钳口应闭合，接触紧密。读 取数据时应等待读数稳定时，并按每个碳刷的编号记录好。碳刷的编号按照碳刷架把手上标识的为准，单个碳刷应按照从南到北的顺序，分别为1、2、3、4、5、6。 2)集控室增设碳刷维护记录本，每次测量或更换碳刷后，按要求认真填写。 3)当测量电流较小或没有读数时，应检查碳刷的接触情况，适当进行调整，没有效果时， 通知检修处理。 4)测电流应在系统、发电机、励磁系统无异常故障、负荷较稳定时进行。 5)测量或更换炭刷时，对脏污的炭刷用白布进行清理。 4.7.3.3碳刷维护工作结束后，应及时投入转子一点接地保护。 1)投入压板前，确认保护装值无异常报警或跳闸信号。 2)测量保护压板两侧无电压。
1、从直流电机换向的经典换向理论来说，电刷后边缘火花是电机延迟换向引起，电刷前边缘火花是电刷提前换向造成，这是从电气火花的角度说的，另外有可能是机械原因引起的火花，你所说的转速越高火花越大也有可能是电机在高速下电刷跳动引起的 2、换向器表面同心度和光洁度一定要高，调节刷架的中心点，使其空载电流最小，或者是正反转速偏差最小，然后再固定刷架或后端盖，同意楼上的意见，换向器表面或者是安装的问题居多，此外看下电刷电密，别弄得太高！ 电压提高,片间电压也提高,片间电压最好不要超过27V 3、当电磁能量足够大时,在电刷后边将产生明显的火花. ———————————————— 这就对了！但书本上对此的解释说法我想可能太模糊或牵强。我的解释是： 碳刷短路与某绕组两端相连的两个换向元件时，绕组内的电流应该等于零，但绕组内蓄积的电磁能量必定要卸除，因此只能通过与该绕组头尾相连的碳刷上构成能量泄放回路。由于绕组头尾换向元件以及碳刷所构成的泄放回路电阻决定了最大泄放电流的大小，因此如果电机转速太高，碳刷所构成的回路将不能彻底泄放完绕组中的电磁能量。因此当碳刷将换向元件断开时，剩余的绕组电磁能量将在碳刷的后缘与被断开的换向元件发生击穿空气的放电，以这种形式将能量迅速彻底地泄放完。所以，如果是低转速，换向器的碳刷后缘可以没有火花，那是因为在断开之前能量已经泄放完了。但如果是高转速，则速度超过某一特定转速，碳刷后缘必定会出现电火花。 这也就告诉我们的电机设计人员，你所设计的电机额定转速不能高于由泄放回路电阻所决定的电机特征转速，否则电机碳刷后缘将会打火花。 12楼的[赵云01]网友所说的片间电压太高，是我们在电机设计时普遍要注意避免的现象，但实际上，片间电压太高，是指绕组通电时蓄积的电磁能量会太高，这将导致碳刷在完成对换向元件的短路前，仍然有电磁能量来不及彻底泄放。 一般片间电压都是按照经验数据设定的，但这个数据的取值道理似乎所有书中都没有提到。一般都会谆谆教导你，该值取得太高将导致个碳刷火花。 我经过分析，觉得至少碳刷后缘火花是与绕组电磁能量泄放回路的电阻有关。当然，你可以按照电感时间常数的概念去设计绕组、换向器和碳刷，使之在你所设定的额定转速下，在碳刷宽度内将绕组的能量全部泄放完。 仅此也可以看到，为什么永磁有刷电机的效率会在50~60%，就是因为它泄放掉的电磁能量就达到了30%左右。绕组通电后建立磁场所蕴藏的电磁能量，在绕组断电后必须泄放掉，这就是根本原因。而交流感应电机定子绕组所蕴藏的电磁能量，被作为无功功率消耗掉了。这也就是直流永磁有刷电机和交流感应电机这两种古老电机品种效率不高的原因。 估计我的这番分析会让很多人拍砖，那就拍吧。但一线电机设计人员还是应该好好考虑一下我的这番分析。 这可是原创的分析哦！！！ 4、若火花的颜色是蓝色，那认定火花是电气火花，确定是电机换向造成的，原因主要是电机换向电势过高，已超出电刷和换向器的抑制能力。这主要可能是电机换向区域过窄（即换向元件的反电势过大，极弧过宽等）、磁路或电枢元件严重不对称，换向位置不准确、换向元件电感大，片间电压高，电刷不匹配等原因引起的。也有可能是换向器或工作温度过高，
发电机碳刷正常运行维护和注意事项….沈宇亭 1. 用直流钳形电流表和远红外测温仪，定期测量和掌握集电环表面无过热现象，刷架温度应不高于120℃；每个碳刷电流控制在20～100A，刷体温度控制在不大于80℃，但重点检查无电流和室温碳刷及时消除电流不平衡、卡阻等因素，保证碳刷在良好平衡状态工作。 2.经常检查碳刷的活动情况。用提刷的方法检查鉴定碳刷在刷握内上下活动是否自由，有无卡刷和碳刷焊附在刷握壁的现象。 3.经常检查刷辫是否完好，是否有脱辫现象，导线是否氧化及是否有烧断股线现象等。有无过热现象，如出现发黑或烧伤应更换。 4.检查有无碳刷颤振的情形。碳刷松弛，机组振动等原因都将会引起碳刷颤振，此时必须将刷握拔出检查是否有损坏情形，查明颤振原因并消除。刷握最低点距离滑环3～4毫米，可以减小振动现象。 5.检查刷握和刷架上有无积垢，每月一次定期用吹风管子吹净；特别是绝缘件上的碳尘及灰尘,以避免降低励磁回路的绝缘电阻。 6.每次停机时，应清除集电环通风沟、通风孔内的碳尘物，以免影响散热及通风效果，同时应特别注意集电环底部电电刷情况。 7.检查碳刷的磨损程度。刷块边缘是否存在剥落现象，如果碳刷磨损严重或刷块有剥落现象，就必须更换。正常运行中，一般碳刷磨损掉 1／3，或碳刷在刷握内有摇摆的情形，应及时更换，消除碳刷太短、电阻值变大、卡阻、阶梯形四面体等现象。运行中电刷磨损到其顶部仅高出刷握顶部约3mm时，即滑环碳刷长度不小于新碳刷的2/3，应更换电刷。
碳刷更换操作规则 1更换碳刷应由有经验的人员执行。工作人员应站在绝缘垫上，不得接触两极或一手接触碳刷一手接地。更换时应视情况适当降低无功。 2.电刷宜一次全部更新，如果新旧电刷混用，可能会出现电流分布不均匀现象。每次更换20%的电刷（即每组A或B的一刷架），每次间隔时间为1-2周，待磨合再逐步更换其余电刷，保证机组的正常运行。 3.领用新碳刷时应首先进行碳刷阻值测量，并将阻值相同的碳刷分别编号存放。更换碳刷时，必须在同一极滑环上使用同一阻值的碳刷。严禁不同阻值的碳刷在同一极滑环上使用。且每个碳刷均应标明阻值。 A组：阻值为(0.0015±0.0003)*(励磁机侧滑环) B组：阻值为(0.0021±0.0003)*(发电机侧滑环) 5.新碳刷使用前必须适形研磨（磨弧），以保证碳刷与滑环表面接触达70%，电刷装入刷握内要保证能够上下自由移动，电刷与刷握内壁的间隙应在0.1-0.3毫米之间，以免电刷卡在刷握之中或因间隙过大产生摆动。刷握下边缘距整流子表面的距离应保持在2毫米左右。 6.碳刷压簧的压力调整。碳刷上压力过低时，碳刷与滑环不能良好接触。这时会因电气损耗的增加而引起碳刷过热和因火花增大而引起烧伤，进而使磨损增大。碳刷上压力过高时，机械磨损所产生的热量将会增加，使碳刷的温度升高，引起碳刷的迅速磨损。加在碳刷上的压力应力求均匀，否则将导致电流的分配不均。受压簧压力大的，接触电阻小，因而通过的电流就多，相反，受压簧压力小的，接触电阻大，通过的电流就少。这将引起部分碳刷过热或产生火花，产生不利影响。
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 发电机励磁碳刷事故分析和对策(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-9332-99 发电机励磁碳刷事故分析和对策(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 沙角A电厂1，2号机曾因励磁碳刷环火造成2次停机事故。机组容量200 MW，发电机的励磁形式为它励，额定励磁电流1765 A，励磁碳刷采用非恒压形式，主励每极32条碳刷，碳刷型号为D172HT-25×32×65，20xx年6月2号机组大修增容改造时，励磁碳刷改为恒压形式，每极30条碳刷，碳刷形号为D172HT-25×32×100。D172碳刷主要参数见表1。 表1 D172碳刷主要参数 长度L/mm 磨擦系数k
正压力P/Pa 接触压降△E/V 电流密度I/（A/cm2）额定电流I/A 最高速度v（m/s） 电阻率、p/Ω·m 电阻率R/Ω 65 9.8×2500
浅谈发电机集电环发热现象及处理意见 简介：电刷在集电环上运行时，在其接触面上形成一层均匀、适度、稳定的氧化膜，这是电机运行良好的主要标志之一。电刷的过热故障，很多情况是由于氧化膜被破坏且无法重新建立导致的。本文主要浅谈发电机转子集电环发热的现象及解决对策。 关键字：发电机发热氧化膜对策相关站中站：电动机专题发电机组专题 电刷在集电环上运行时，在其接触面上形成一层均匀、适度、稳定的氧化膜，这是电机运行良好的主要标志之一。因为这层氧化膜的存在，改变了电刷与集电环的接触特性、减少了摩擦、降低磨损、延长使用寿命。氧化膜是一种复合薄膜，其组成成分与电刷型号及集电环的材料成分有关。氧化膜的正常厚度在8－100nm的范围内，一般为25nm。用电子显微镜观察发现，电刷与集电环接触面是由无数个点相接触，一般接触面只有电刷总面积的千分之几左右。接触面积的大小，由电机的转速、集电环材质的硬度、加工精度、偏摆度、电刷的材质、电刷上的压力大小等因素来决定。 有研究发现，外加电压小时，氧化膜绝缘，当电压升高到一定值时，氧化膜被击穿。当击穿后，不管电流如何增加，由于导电点的增加、导电面积的扩大，则接触电压保持恒定。 氧化膜具有非常好的润滑性能，电刷与集电环接触表面起润滑作用的润滑层主要是石墨膜，这层石墨膜，将电刷与集电环分开，使摩擦在石墨润滑层间进行，降低了摩擦系数，减少了摩擦热的产生，减少了电刷的磨损。电刷的过热故障，很多情况是由于氧化膜被破坏且无法重新建立导致的。 一、电刷及集电环常见故障的原因及解决办法： 电刷在运行中最常见的故障为发热、产生火花、严重的烧损电刷刷握及集电环。从产生过热故障的原因看，主要有以下几个方面： 1、由于通风不良导致的发热：通风不良主要是因为冷却风道堵塞，集电环表面通风沟、通风孔堵塞、循环风扇风量下降等原因，尤其是当运行中集电环表面温度过高时，导致电刷磨损加剧，碳粉积聚增加，有可能会堵塞上述集电环表面的散热通道。因此在大小修时，应对集电环表面通风沟、孔以及冷却风道滤网进行清理，保持通畅。对于经过多次车削的集电环，如果集电环表面的通风沟高度不到5mm，已经车削到径向限制孔时，就应当按照说明书根据最小使用外径进行更换，以保证集电环的机械及散热可靠性。 2、由于接触电阻过大或分布不均匀而产生的发热：集电环和电刷是通过相互滑动接触导通励磁电流的，根据容量及型号的不同，每个集电环上大约分布着数十只电刷，由于接触电阻的不同，电流分配的差异，会导致发热不均匀，有以下几个原因：（1）电刷与滑环表面接触电阻、电刷与刷辫接触电阻、刷辫与刷架引线接触电阻过大。可通过测量单个电刷总压降、电刷接触压降、刷体压降、联结压降、刷辫压降进行相互间对比来检查。同时检查回路中各螺丝是否紧固。检查电刷接触面的清洁程度，是否存在油污污染。（2）电刷压力不均匀或不符合要求，可能有电刷过短、弹簧由于过热变软老化失去弹性等原因。应使用弹簧秤检查电刷压力。恒压弹簧应完整无机械损伤，压力应符合其产品的规定，同一极上的弹簧压力偏差不宜超过5％；非恒压的电刷弹簧，有规定时压力应符合其产品的规定，当无规定时，应调整到不使电刷冒火的最低压力，一般为140－250g/cm2，同一刷架上每个电刷的压力应均匀。（3）集电环与转子引线接
鹤壁电厂二期扩建 工程 2×300M W机组 发电机励磁系统调试方案 河南电力建设调试所
目次 1 目的 (04) 2 依据 (04) 3 设备系统简介 (04) 4 试验内容 (05) 5 组织分工 (05) 6 使用仪器设备 (05) 7 试验应具备的条件 (05) 8 试验步骤 (06) 9 安全技术措施 (10) 10调试记录 (10) 11 附图（表） (10)
1 目的 为使发电机励磁系统安全可靠地投入运行，须对励磁系统的回路接线的正确性、自动励磁调节器的性能和品质以及励磁系统所有一、二次设备进行检查和试验，确保励磁调节器各项技术指标满足设计要求，特编制此调试方案。 2 依据 2．1 《电力系统自动装置检验条例》 2．2 《继电保护和安全自动装置技术规程》 2．3 《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》 2．4 《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》 2．5 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》 2．6 设计图纸 2．7 制造厂技术文件 3 设备系统简介 河南鹤壁电厂二期扩建工程同步发电机的励磁系统设计为发电机机端供电的自并励静态励磁系统，采用瑞士ABB公司生产的UNITROL5000励磁系统设备。 整个系统可分为四个主要部分：励磁变压器、两套相互独立的励磁调节器、可控硅整流桥单元、起励单元和灭磁单元。 在该套静态励磁系统中，励磁电源取自发电机端。同步发电机的磁场电流经由励磁变压器、可控硅整流桥和磁场断路器供给。励磁变压器将发电机端电压降低到可控硅整流桥所需的输入电压，为发电机端电压和磁场绕组提供电气隔离以及为可控硅整流桥提供整流阻抗，可控硅整流桥将交流电流转换成受控的直流电流提供给发电机转子绕组。 励磁系统可工作于AVR方式，自动调节发电机的端电压，最大限度维持发电机端电压恒定；或工作于叠加调节方式，包括恒功率因数调节、恒无功调节；也可工作于手动方式，自动维持发电机励磁电流恒定。自动方式与手动方式相互备用，备用调节方式总是自动跟随运行调节方式，在两种运行方式间可方便进行切换。 励磁调节器采取双通道结构，有两个完全独立的调节和控制通道组成，两个通道完全相同，可任选一路作为运行通道。备用通道（非运行通道）总是自动跟踪运行通