发电机碳刷及滑环温度高原因分析及解决措施
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发电机碳刷及滑环温度高原因分析及解决措施发电机的碳刷和滑环温度高可能由多种原因造成,下面将针对这个问题进行分析,并提出相应的解决措施。
首先,碳刷和滑环温度过高的原因主要有以下几点:1.拖动力过大:如果电机受阻或负载过重,会导致电机产生过大的拖动力,进而导致摩擦和热量的增加。
解决措施:调整电机的负载和阻力,确保在额定负载范围内正常运行。
2.碳刷磨损:长时间使用会导致碳刷的磨损,磨损的碳刷表面不光滑,导致与滑环之间的接触产生较大的摩擦,进而导致温度升高。
解决措施:定期更换碳刷,确保其与滑环之间有良好的接触。
在更换碳刷时,要确保新碳刷与滑环的配合度好,避免产生过大的摩擦。
3.碳刷材质不合适:碳刷的材质和质量对于降低温度起到重要的作用,如果选择的碳刷质量较差或者材质不合适,会导致摩擦和温度升高。
解决措施:选择质量合格的碳刷,并根据实际工作条件选择合适的碳刷材质。
一般来说,碳刷的硬度、密度、导电性能等都应与滑环相匹配。
4.滑环接触不良:如果滑环接触不良,会导致电流传递不畅,产生较大的电阻,进而产生过多的热量。
解决措施:定期清洁滑环和碳刷,确保其表面光洁、无油污和氧化层。
同时,检查滑环和碳刷之间的间隙,确保其正常接触。
在安装碳刷时,要确保其压力适中,既不过紧也不过松。
5.电机散热不良:如果电机的散热不良,无法将产生的热量及时散出,就会导致温度升高。
解决措施:确保电机周围的散热风扇或冷却器工作正常,保持良好的散热通道。
另外,可以在温度较高的地方增加散热片或散热风扇,提高散热效果。
在解决碳刷和滑环温度高的问题时,需要综合考虑以上因素,并从根本上解决问题。
通过正确选择材质和质量良好的碳刷、定期保养和清洁电机、调整负载和阻力、优化散热系统等措施,可以有效地降低碳刷和滑环的温度,确保发电机的正常运行。
发电机滑环电刷过热处理方案摘要:碳刷和滑环是发电机动静接触和交换能量的设备,是发电机励磁系统的重要组成部分。
在我厂机组安装试运过程中,空载工况下发电机滑环电刷出现过热情况,现严重危及发电机的安全运行。
本文结合几年来的实践经验,有针对性的处理发电机碳刷发热。
对其同类事件有借鉴意义。
关键词:碳刷、滑环发热冷却风道混风1.引言随着国产汽轮发电机组容量不断升高,发电机励磁电压和电流也由制造技术的升级和革新不断提高。
无刷静态励磁方式以在600MW火电机组中普及,但在300MW供热机组中静止励磁系统仍为主要励磁方式,发电机碳刷就成为励磁电流的主要传递原件,发电机碳刷过热也成为各发电厂普遍存在的现象。
2.****1号发电机空载试运后拖动侧滑环碳刷过热事件2.1事件情况:2009年8月3日****1号发电机空载试运,发电机型号:QFSN-300-2,励磁方式:静态励磁。
21:33分电科院作励磁系统试验,(具体实验项目和方法见实验报告)。
4日上午发电机盘车状态下,设备部在检查滑环和碳刷时,发现拖动侧滑环刷握内靠近风扇侧三排碳刷都有不同程度的损坏情况(共30块每个刷握装4个碳刷),靠近冷却风道进风侧一排的碳刷完好无损(图一)。
当即取下全部刷握检查滑环情况,发现拖动侧滑环表面有过热现象(图二),非拖动侧滑环碳刷未发现问题,滑环表面正常。
图一图二2.2原因分析1、由于设计安装等原因,发电机滑环风路安装不合理,出风口与滑环冷却风道进风口距离较近,冷、热风未能做到有效隔绝。
使冷却风进风温度偏高,不利于对滑环和碳刷进行冷却。
2、发电机励磁台板两侧进风口靠近非拖动侧滑环进风口,且台板内设计未能有效隔开两侧滑环冷却风的风路,冷却进风大部分从非拖动侧进风口进入,拖动侧进风量受到影响,使拖动侧的冷却风进风量减少,导致滑环与碳刷不能充分冷却,使温度逐渐升高。
拖动侧冷却风量小,是拖动侧滑环过热及碳刷损坏的主要原因。
(图三:箭头方向为风路方向)图三3、在1号机试运期间,当发电机转速3000转时,隔音罩两侧大门打开非常费劲,说明隔音罩内负压很大,冷却进风量偏小。
发电机励磁碳刷集电环磨损发热的原因分析及维护要求发电机励磁碳刷集电环是发电机励磁系统的重要组成部分,用于传递电流到转子的励磁线圈,实现励磁电流的输入。
由于长时间使用和高温、潮湿等外界环境因素的影响,励磁碳刷集电环会出现磨损和发热等问题。
下面将从原因分析和维护要求两个方面进行论述。
原因分析:
1.励磁电流过大:励磁电流过大会导致碳刷与集电环之间的接触面增大,摩擦加剧,进而导致碳刷和集电环的磨损加剧。
2.集电环表面不光滑:集电环表面如果存在凹坑、烧蚀等情况,会增加碳刷与集电环之间的摩擦,进而导致碳刷和集电环的磨损加剧。
3.励磁系统故障:如励磁电源异常、电压失调等问题,会导致励磁电流波动,增加碳刷和集电环的磨损。
4.温度过高:高温环境下,碳刷和集电环之间的摩擦增大,容易导致磨损和发热。
维护要求:
1.定期检查和清洁:定期检查碳刷和集电环的磨损情况,及时清洁集电环表面的灰尘和杂物。
2.碳刷及时更换:当碳刷的长度接近极限时,应及时更换碳刷,以免碳刷磨损过度,影响发电机的正常运行。
3.维护励磁系统:定期检查和维护励磁系统,确保励磁电流的稳定和均匀输出,避免电流波动引起的磨损加剧。
4.控制温度:在高温环境下,应加强冷却措施,如增加散热风扇、提供良好的通风条件等,控制碳刷和集电环的温度在合理范围内,减少磨损和发热。
5.定期润滑:在碳刷和集电环之间适量涂抹润滑脂,减少摩擦,延长碳刷和集电环的使用寿命。
总之,发电机励磁碳刷集电环的磨损和发热问题对于发电机的正常运行和寿命有着重要的影响。
因此,定期检查和维护励磁碳刷集电环是确保发电机性能稳定和延长使用寿命的关键。
电工电气 (20 9 No.8)碳刷温度异常偏高分析及临时处理办法黄世超,李超(雅砻江流域水电开发有限公司,四川 成都 615000)发电机碳刷是发电机励磁回路的重要组成部分,起到将励磁电流从固定元件输送至转动部件的连接作用。
为保证发电机碳刷与滑环的安全、稳定运行,避免设备的过热损坏,一般将碳刷温度控制在90℃以下。
碳刷温度异常偏高分为两种情况,一种为个别碳刷温度异常偏高,大部分碳刷温度正常,造成此现象的原因一般为励磁电流分布不均衡,个别碳刷流过的励磁电流偏大导致;另一种为碳刷温度整体偏高,造成此现象的原因一般是碳刷个数偏少,导致每个碳刷正常流过的励磁电流偏大。
由于不同异常现象的原因不同,需要采用不同的方法处理。
1 异常现象某电厂发电机组自投运以来,多年运行时发现在汛期满负荷运行工况下,发电机碳刷整体温度在110℃左右,高于设备稳定运行要求,结合设备现有条件,采取单极加装3个碳刷实现分流降温的措施,取得一定效果,碳刷温度下降至108℃且保持稳定。
某年汛期机组满负荷期间,#3机组出现碳刷温度分布不均现象,部分碳刷温度由108℃下降至90℃,另一部分碳刷温度则上升至125℃,个别碳刷温度甚至高达180℃并伴有间歇性打火现象。
2 检查及分析2.1 碳刷温度测量及记录使用红外测温仪对机组碳刷逐个开展全方位温度测量,并将温度数据按标记的顺序记录在表格内,对于各碳刷的最高温度位置进行注释,同时在表格内记录存在间歇性打火现象的碳刷编号。
测量发现,碳刷的温度最高点普遍集中于刷辫处,而存在打火现象的碳刷温度最高点则是打火点处。
根据数据记录及现场碳刷分布,发现处于励磁回路负极的碳刷温度整体高于正极碳刷,出现打火现象的碳刷分布于同一水平高度的位置。
2.2 碳刷检查依据记录表、按照每次只拆除一个碳刷的要求逐个拆除存在打火现象的碳刷并移送至滑环室外。
将碳刷与刷握解体后分别进行检查,检查发现此类碳刷表面凹凸不平,已失去平整度。
浅析水轮发电机碳刷打火温度异常升高原因及措施水轮发电机碳刷打火和温度异常升高是水轮发电机运行中常见的问题,可能会导致设备损坏和安全事故的发生。
为了保证水轮发电机的正常运行和延长设备寿命,必须及时发现并解决这些问题。
水轮发电机碳刷打火的原因主要有以下几点:1.碳刷磨损:碳刷是水轮发电机与旋转子之间的电触点,负责传递电流,当碳刷磨损严重时,会导致电汤珠并电弧,产生火花,最终引发碳刷打火的情况。
2.错位调整:水轮发电机的电枢轴和磁轭之间的间隙如果调整不当,会造成碳刷与旋转子之间的接触不良,导致碳刷电弧放电、打火。
3.湿度过高:水轮发电机所处的环境湿度过高会使碳刷表面积聚水分,水分导电性较高,容易导致碳刷打火。
针对碳刷打火的问题,可采取以下措施:1.定期检查:定期检查水轮发电机碳刷的磨损情况,一旦发现磨损严重,需要及时更换新的碳刷。
同时检查碳刷与旋转子之间的接触情况,确保接触良好,避免碳刷错位。
2.控制湿度:在水轮发电机周围安装合适的湿度控制设备,控制环境湿度在一定范围内,避免湿度过高导致碳刷打火。
3.清洁维护:定期清洁和维护碳刷,避免灰尘积累。
积累的灰尘会增加碳刷与旋转子之间的间隙,影响接触质量,导致碳刷打火。
水轮发电机温度异常升高的原因主要有以下几点:1.负荷过大:当水轮发电机的负荷超过额定负荷,会导致电流过大,产生大量的热量,使水轮发电机的温度升高。
2.冷却系统故障:水轮发电机的冷却系统如果出现故障,冷却效果会受到影响,无法有效带走热量,导致温度异常升高。
3.绝缘损坏:水轮发电机的绝缘材料如果受到损坏,会导致发电机内部的电气设备直接暴露在外,发电机运行时会产生大量热量,使温度升高。
针对温度异常升高的问题,可采取以下措施:1.控制负荷:合理控制水轮发电机的负荷,确保在额定负荷范围内工作,避免过载情况发生。
2.定期检查冷却系统:定期检查水轮发电机的冷却系统,确保冷却效果良好。
如果发现冷却系统有问题,及时修复。
发电机碳刷及滑环温度高原因分析及解决措施
【摘要】本文对QFS-135-2型双水内冷汽轮发电机运行中碳刷及滑环温度高的原因进行了分析,并对某厂的现场实际运行中发电机碳刷及滑环碳刷温度高应对进行总结。
【关键词】措施;电厂;电气;运行;故障
引言
某厂在2012年发生发电机励磁碳刷发生环火,发电机转子两点接地保护动作机组跳闸,机组被迫停运,检查发现碳刷、刷握、刷架、滑环等损坏,经检修部门修理后机组恢复正常运行。
该厂立即组织对本厂所有机组发电机碳刷和滑环进行检查发现本厂所有机组均存在发电机碳刷和滑环温度高的现状。
为了保证机组的正常运行,减少设备的损坏,该厂积极思考从设备检修和运行维护多方面着手采取可靠、有效的措施将发电机和碳刷温度控制在正常范围内。
1 处理前的运行工况
该厂在2012年发生发电机碳刷发生环火,立即组织运行和检修部门对其他运行机组的碳刷、滑环、刷握温度进行测量,发现其他运行3台机组碳刷、滑环、刷握温度均严重超限。
其中有一台机组碳刷温度达到130℃。
严重威胁机组安全运行。
用钳形电流表测量各碳刷电流情况,发现温度高的碳刷电流波动大不稳定且各电刷的电流分布不均匀。
在发电机碳刷、滑环温度高的位置可以发现碳刷有明显的跳动,更严重的是将发电机碳刷压弹簧振断。
将发电机滑环温度高的位置的碳刷取下后发现碳刷和滑环接触面可以发现明显的波纹,说明集电环表面并不平整,造成接触不良。
2 碳刷发热原因分析
集电环的热量主要来自两部分:
(1)碳刷和集电环的机械磨擦产生的热量,产生这一部分热量和发电机的集电环外径、碳刷和集电环之间的摩擦系数有关系。
集电环的外径越大,线速度越大,碳刷在集电环上造成的摩擦损失和产生的热量就越多。
(2)碳刷与集电环之间接触电阻产生的热量,这一部分热量分散在各个碳刷上。
每一个碳刷产生的热量有多方面因素的影响:第一,发电机正常工作需碳刷以及压簧的协作,然而因每一个压簧的使用期限、质量以及工作压力等所存差异比较大,而这种差异也导致碳刷与滑环之间接触点电阻有所不同,从而导致各个碳刷产生的热量不均匀导致接触电阻大的碳刷发热严重。
第二,发电机滑环碳刷于刷盒内不断地摇动,且碳刷磨损严重,其边缘存在剥落问题以及刷架附近存有污垢,再加上电力的分配不是很均匀,同时震动幅度比较大,和集电环相偏离,
导致局部发热加剧。
第三,尽管碳刷型号与规格均一样,但是由于阻值之间存在着一定的差距,同极滑环上各碳刷之间的压簧压力不断减小、电流的分配不均以及个别的碳刷通流过大等,因此也很容易导致滑环碳刷局部过热。
第四,运行过程中,运行人员未能认真地执行定期巡检和清扫工作,未能及时的发现发电机碳刷存在局部磨损、碳刷压碳簧力量不足、冷却风道堵塞等现象,最终导致发电机碳刷着火。
(3)机组本身所接带的无功对发电机滑环温度也有很大的影响。
发电机所带的无功越多励磁电流就越大,从而产生的热量也就越多。
在同样的散热条件下滑环的温度会必然的升高。
集电环散热的主要途径:
(1)通过集电环和周围环境之间的热交换。
主要是通过辐射的形式进行热交换。
这受周围环境温度的制约,环境温度越高换热效果越差,环境温度越低换热效果越好。
所以在冬季时相比夏季在相近的工况下,冬季发电机滑环的温度相对要低一些。
(2)在滑环上开有许多斜向通风小孔,随转子转动,带动外部风进入冷却槽对发电机集电环进行冷却。
(3)在两个滑环之间装有1只离心式风扇,通过固定风道对发电机集电环进行冷却。
按照设计冷却风机送入的风量是能完全能满足机组在夏季工况下带额定出力冷却要求的,但是由于在实际运行中冷却风道的密封性较差,冷却风量沿途损失较大。
同时冷却风在进入刷架前分置两侧,进一步减少了冷却风量。
造成实际冷却风量严重不足,从而出现碳刷发热严重的现象。
3 应对措施
(1)针对发电机碳刷和集电环动接触,碳刷磨损是不可避免的,正常运行中要求运行值班员加强发电机碳刷、滑环巡查和测温工作,发现碳刷磨损超过新碳刷的三分之二、压弹簧压力不足、压弹簧断裂、局部碳刷、滑环温度高的及时通知检修人员更换。
在更换时要求检修人员保证碳刷型号一致。
同时一次更换碳刷不能超过8块。
检修人员更换新碳刷前对新碳刷实施电阻值测试,以保证同极滑环所用碳刷其阻值基本一致。
同时还对新碳刷进行研磨,保证滑环与碳刷表面接触面积大于70%。
(2)加强发电机集电环表面清洁工作,定期对发电机碳刷、刷握集电环使用吹扫风进行清理。
同时加强发电机冷却风道检查,发现风道有堵塞的情况及时通知检修人员处理。
(3)机组停运检修时,做到逢停必检,对集电环表面平整度、弧度进行测量,对表面平整度、弧度有异常的对集电环进行车削,保证表面平整度和弧度能符合要求,保证碳刷和集电环能很好的接触,减小接触电阻从而降低集电环温度。
对集电环进行车削一方面保证了整改集电环表面的平整和弧度另一方面也间接的减少了集电环的外径,集电环外径的减少线速度减小,碳刷和集电环之间的摩擦减少产生的热量也相应减少。
(4)机组停运期间对各碳刷和集电环间距进行调整,保证碳刷和集电环接触良好。
同时对整个风道德严密性进行检查减少冷却风道漏风。
(5)机组由于运行时间长,滑环表面磨损不一致整个表面的平整度下降弧度不均匀从而导致滑环局部过热,而电网负荷紧张或从单位的经济效益出发机组需要保持长时间的运行。
这是可以采取临时的处理措施将发热严重的个别碳刷取下,从该厂实价经验来看,取下少数碳刷后对其他的碳刷测电流以及温度基本上没有影响。
而整个集电环的温度基本能控制在安全稳定运行的范围。
(6)在系统电压能满足要求,同时也能满足发电机的稳定运行的条件下,当某台机出现集电环温度普遍上升时可以通过适当降低机组无功来实现降低集电环的温度,从而保证机组安全和长周期运行。
4 取得的成果
经过对发电机集电环进行车削,调整发电机碳刷和滑环之间的距离,使发电机碳刷和集电环之间能很好的接触,减小接触电阻,减少发热。
在正常运行中加强对碳刷、集电环的清洁、巡查及时发现碳刷磨损情况和压弹簧压力情况,当出现发电机碳刷磨损严重,压弹簧力量不足振动大、压弹簧断裂时及时通知检修人员处理。
加强对发电机冷却风道滤网的清理,保持风道畅通。
目前该厂4台发电机碳刷和滑环的温度都能控制在70℃左右,保证了机组的安全稳定运行。
参考文献:
[1]王朝文,何刚.QFQS-200-2型汽轮发电机及电环及刷架改造.。