电刷及集电环常见故障
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发电机滑环碳刷电火花故障处一、故障描述在发电机运行过程中,发现滑环碳刷出现电火花现象,影响了发电机的正常工作。
需要针对这个故障进行处理。
二、故障原因1. 碳刷磨损严重2. 滑环表面有积尘或腐蚀3. 电流过大,超出滑环碳刷的承载能力4. 滑环碳刷接触不良或松动三、故障处理步骤步骤一:停机与断电停机前先将发电机断开电源,并进行必要的安全措施,避免意外发生。
确保工作环境安全。
步骤二:检查碳刷磨损情况1. 使用工具将滑环碳刷取出,检查碳刷磨损情况。
2. 如发现碳刷磨损严重,需要更换新的碳刷。
步骤三:清洁滑环表面1. 清洁滑环表面,将积尘、腐蚀物清除干净。
2. 可使用清洁剂和柔软的布擦拭滑环表面。
步骤四:检查电流是否过大1. 检查发电机的负载情况,确定是否超过滑环碳刷的承载能力。
2. 如负载过大,应适当降低负载,以减少滑环碳刷电流的大小。
步骤五:确认碳刷接触是否良好1. 仔细检查滑环碳刷与滑环之间的接触情况。
2. 如发现接触不良或松动现象,需进行调整或紧固。
步骤六:重新启动发电机1. 处理完上述故障后,重新启动发电机。
2. 观察滑环碳刷是否正常工作,是否还有电火花现象。
四、故障预防措施1. 定期检查滑环碳刷的磨损情况,如有必要及时更换。
2. 定期清洁滑环表面,避免积尘、腐蚀物在工作中影响滑环碳刷接触。
3. 注意发电机的负载情况,避免超过碳刷的承载能力。
4. 定期检查滑环碳刷与滑环之间的接触情况,确保良好接触。
5. 注意发电机的工作环境,避免湿气、尘埃等对滑环碳刷的影响。
五、工作注意事项1. 处理故障时需断开发电机电源,确保安全。
2. 操作工具时要注意安全,避免误伤或损坏设备。
3. 在进行碳刷更换和调整时,要小心操作,避免碳刷损坏或接触不良。
4. 在清洁滑环表面时,要使用合适的清洁剂和软布,避免使用刺激性物质和粗糙的物品。
5. 在重新启动发电机后,要仔细观察滑环碳刷的工作情况,确保没有电火花现象。
六、故障处理总结通过对发电机滑环碳刷电火花故障的处理,不仅解决了电火花现象,保证了发电机的正常工作,也为今后的预防工作提供了经验。
浅谈水轮发电机集电环和碳刷故障及处理摘要:水轮发电机是一种常见而重要的能源转化设备,而集电环和碳刷作为其关键部件之一,也是容易出现故障的地方。
本论文通过对水轮发电机集电环和碳刷故障的研究,分析了故障的原因和表现,并提出了相应的处理措施。
通过实验和案例分析,确定了集电环表面磨损、碳刷磨损和接触不良等故障的影响因素,并提出了更好的维护保养和检修方法,以减少故障发生的概率,提高水轮发电机的工作效率和稳定性。
这些研究成果对于水轮发电行业的可靠性和可持续发展具有重要意义。
关键词:水轮发电机;集电环;碳刷故障引言水轮发电机作为一种重要的能源转化设备,其可靠性和稳定性对于水力发电行业的可持续发展至关重要。
然而,集电环和碳刷作为水轮发电机的关键部件之一,常常会出现故障问题。
本论文针对水轮发电机集电环和碳刷故障进行深入研究,分析了故障的原因和表现,并探讨了有效的处理方法。
通过实验和案例分析,提出了更好的维护保养和检修策略,以减少故障发生的概率,并提高水轮发电机的工作效率和稳定性。
这些研究成果对于水轮发电行业具有重要的指导意义和应用价值。
1.水轮发电机集电环故障分析水轮发电机集电环是连接转子与外部电路的关键零件,其故障会导致电能传输中断和发电机性能下降。
集电环故障的主要原因包括集电环表面磨损、接触不良以及金属疲劳等。
磨损引起的故障可能由于长期运行导致表面磨损严重,失去良好的电接触能力。
接触不良可能由于灰尘、油污等导致集电环与碳刷之间的电接触不良,进而引起工作效率下降。
金属疲劳则是由于长期的机械摩擦和电弧撞击造成的,最终损坏集电环结构。
了解集电环故障的原因和表现有助于及时识别和处理故障,并采取相应的维修和更换措施,保证水轮发电机的正常运行和高效发电。
2.碳刷故障分析碳刷在水轮发电机中起着重要的接触和导电功能,因此其故障会影响发电机的正常运行。
碳刷故障的主要原因包括磨损、断裂和接触不良。
磨损是由于长时间摩擦和磨损而导致碳刷表面减少,降低了与集电环的接触效果。
处理风电电刷磨集电环方法一、现场反馈情况进口电刷ELIN接地电刷磨损集电环进口滑环在使用中主电刷磨损集电环。
进口滑环在使用中主电刷磨损集电环。
进口滑环在使用中主电刷磨损集电环。
接地电刷磨损集电环。
二、对于以上问题分析原因:风电集电环磨损分析1、主电刷对集电环磨损:(1)进口电刷和国产电刷对集电环磨损严重情况分析如下:电刷先磨损了集电环,破坏了集电环的光泽面,继续磨损形成粗糙面和同心度超标出现恶性循环。
电刷破坏集电环运行面形成粗糙度,反而集电环粗糙面对电刷疯狂磨损,使电刷产生特大量的碳粉。
碳粉在集电环绝缘体上形成导体,严重产生电弧放电、短路、烧毁集电环和其它。
使电刷和集电环出现故障。
(2)接地电刷(负刷)故障分析:接地电刷对接地集电环破坏磨损成粗糙面,接地集电环粗糙疯狂磨损接地电刷,接地电刷出现大量金属碳粉,严重出现短路,对绝缘体烧毁,接地电刷寿命急速降低。
2、接地电刷对发电机主轴承破坏分析:接地电刷对接地集电环破坏磨损成粗糙面,电刷和集电环出现电刷跳动、打火花、接触不良现象,接地电刷不能正常导出电流。
使接地电流转移电机主轴承导电流。
主轴承出现打火花,如果持续运转,主轴承烧伤,轴承出现间隙。
主轴跳动,电机出现震动超标。
接地电刷质量关系集电环和发电机主轴承寿命。
三、处理及解决方法/时间:风力发电机负刷(接地电刷)DS2433组件简介一、技术特点:1、电刷材料:电刷材料针对风电接地电流高频、波动性大等特殊要求研制而成。
原材料采用特高纯纳米石墨、银粉、润滑剂、稀土添加剂及部分稀有元素,结合造粒包衣工艺加工,使原材料分子结构形成筛网结构,纳米石墨及润滑剂分子镶嵌其中,从而使材料的导电和润滑性能结构分离。
筛网状结构改变电流的运行轨迹(详见图2),减少集电环的电气磨损,提高电流密度,纳米石墨和润滑剂润滑延长使用寿命,减少磨损产生的碳粉,从而减少了碳粉对电刷运行及电机绝缘带来的不利影响,同时也延长了集电环的使用寿命。
发电机滑环电刷异常分析及应急对策摘要:电刷和滑环是发电机励磁系统的重要组成部分,电刷是用于滑环上作为导入导出电流的滑动接触体,是发电机能量交换的设备。
在运行过程中由于电刷质量、选型及维护不到位等原因,将会出现电刷发热、打火等现象,严重危及发电机的安全运行。
本文通过分析#5机组主励磁机电刷滑环偶尔出现电刷发热、打火产生及演变发展,结合我厂几年来的实践经验,总结出问题处理对策,进一步针对性地提出了出现问题时的维护措施和注意事项。
关键词:电刷滑环发热火花椭圆度1.前言陡河发电厂现运行发电机共计6台,以#5机组为例,#5机组发电机、励磁机电刷压簧均采用直压式结构,其中发电机单极电刷为28只,主励磁机单极原设计为6只。
发电机主励转子额定励磁电压70V,额定励磁电流103A;发电机转子额定励磁电压445V,额定励磁电流1765A;发电机转速3000转/分。
根据华北电网自动电压控制(A VC)系统管理规定,华北电网调[2007]34号文件要求。
(自动电压控制(A VC)是保证电网安全稳定经济运行的重要措施。
是为提高华北电网自动电压控制系统运行质量,确保电网无功、电压控制在良好水平的一个技术措施)。
我厂各机组在自动调节无功方A VC试验后,无功功率升至100KV A后,#5机组主励磁机电刷温度升至110°,机组运行在非安全范围内,其他机组主励磁机电刷在90°左右。
为了保证机组安全运行,相关专业人员对碳刷过热的原因进行分析,并提出了相应的解决方案。
2.电刷发热及打火的原因分析2.1电刷发热的原因分析及处理方法电刷正常运行中温度一般是在45℃~80℃,(温升35℃左右),电刷电流分布整体比较均匀,根据无功的不同每块电刷工作电流在10A~55A左右。
刷握弹簧压力通常在1.2~1.6Kg,各电刷之间的不均压力差应在5%以内,刷握与滑环的距离符合规定值2~4 mm,电刷活动自如且无卡涩现象。
电刷与滑环运行中产生的热量由自然通风散走。
汽轮发电机集电环电刷打火的原因在线处理策略摘要:发电机集电环也可以称为滑环,是发电机当中的重要组成部分。
发电机集电环最主要的作用和功能就是为旋转发电机转子绕组励磁电流提供静止励磁电流。
在集电环装置当中的一项重要内容就是电刷,是促进能量交换的重要设备,同时也能够实现发电机动静接触。
集电环装置的运行情况可以对发电机组的安全性和稳定性造成直接影响。
在日常检测过程中,存在多种能够导致发电机碳刷打火的因素,如果不及时对这些安全隐患进行消除,就可能会导致碳刷损坏,从而也会损坏集电环,为发电机的稳定运行造成影响。
因此,本文针对汽轮发电机集电环电刷打火的主要原因进行分析,并提出相应解决策略,保障电力系统的正常运行。
关键词:汽轮发电机;集电环电刷打火;原因;处理策略某发电公司在发展和运行过程中,其中一个机组存在集电环碳刷打火较为严重的问题,只能降低机组的负荷,导致碳刷载流的分布情况出现失衡,而且接触面达到了200℃,集电环的表面温度在160℃左右,而且很多碳化都存在角崩裂和边崩裂的问题,对机组的运行造成严重影响。
通过对现场情况进行研究和分析,提出相应的优化措施和解决策略,对发电机碳刷打火问题进行消除,避免对社会经济和企业经济造成影响。
一、设备简介某电力企业内部安装了两台静止励磁系统的汽轮发电机。
发电机集电环装置在同轴上主要是有两个集电单环所组成的,集电单环的主要材料是合金钢锻件,经过热处理和加工以后将其套在集电环套的环形构件上,逐渐构成一个性能相对完整的集电环构件,两个环形构件之间的接触面积为镀银,能够有效降低接触面的电阻[1]。
从而使集电环的温度下降。
集电环套筒的表面存在和轴向之间夹角为45°的斜槽,而且分布较为均匀,对斜槽的进风口位置进行完善,修成单边喇叭口,提高通风效率,使自抽风能力得到增强,除此之外还能够使集电环的散热面积增加,从而降低集电环温度。
集电环构件在高速旋转过程中,旋转表面和静止电刷之间的接触面是静电流和动电流之间的交换面。
电刷及集电环常见故障(发热现象原因)的原因及解决办法
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摘要: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
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
电环与转子引线接触电阻过大,这种情况应对集电环与转子引线间的紧固螺丝进行加固。
( 4 )电刷材质不良、导电性能差、使用的型号不符合要求或者使用了不同型号的电刷。
同一电机上应使用同一型号、同一制造厂的电刷,对于外观检查有明显差异的电刷应更换。
3 、由于机械及摩擦等原因造成的过热:集电环与电刷过热故障中,很大一部分是由于机械及摩擦等原因导致的过热,如果在开机时还未加励磁,就已经发现集电环与电刷温度高,或者在运行中温度过高,拔出几只电刷后,温度反而降低,那就基本可以肯定是由于机械及摩擦原因导致的。
机械及摩擦导致发热的情况很复杂,主要有以下几个方面:( 1 )电刷接触面研磨不良或运行中一次更换过多的电刷。
运行中更换电刷,在同一时间内,每个刷架上只允许更换1 - 2 个电刷。
换上的新电刷应事先在与集电环直径相同的模型上研磨好,且新旧牌号须一致。
如果在大修时一次更换的电刷很多,应当在投运前冲转时,为电刷表面形成氧化膜留够充足的时间。
(2 )电刷与集电环接触面过小,接触面积一般不应小于单个电刷截面的75 %。
(3 )电刷在刷盒中摇摆或动作卡涩。
电刷在刷握内应能上下自由移动,其间隙应符合产品的规定,当无规定时,其间隙可为0.10 -0.20mm 。
电刷外形要方正,上下端尺寸误差不得大于0.05mm 。
(
4 )刷握与集电环表面间隙过大。
由于电刷材质较脆,当刷握与集电环表面间隙过大时,运行中电刷不能整体接触集电环,与集电环呈斜面接触,容易造成电刷崩裂的情况。
刷握与集电环表面的间隙应符合产品技术要求,当产品无规定时,其间隙可调整为 2 -3mm 。
调整间隙时,可使用一层2 -3mm 厚的橡胶垫附在集电环表面,将刷握抵到橡胶垫上,然后上紧定位螺丝,取出橡胶垫。
二、几起集电环、电刷故障的分析及建议:
1 、加强对电刷表面氧化膜的认识,创建其形成和正常工作的条件:近期发生的几起故障,主要原因是因为电刷表面的氧化膜润滑层无法形成,氧化膜的形成需要一些条件,当条件不满足时,氧化膜无法形成或形成不良,主要有以下几个原因:( 1 )温度过高:电刷的氧化膜一般在70 ℃左右较易形成,当集电环、电刷出现过热故障时,通常温度都在150 ℃以上,此时即便换上新的电刷,氧化膜也不易形成,无法起到润滑作用,电刷磨损将加剧,导致温度继续升高,成为恶性循环。
此时可采取外部强迫降温的方法,譬如涂抹凡士林、大功率风扇通风等手段,使集电环温度降到正常范围内,持续一段时间,让电刷表面氧化膜逐渐形成,使之进入良性循环状态。
(
2 )冷却空气中有污染性杂质:空气中的杂质对电刷表面氧化膜的形成将带来不利影响,这些杂质包括:硫化物或卤族元素的腐蚀性气体、空气中油气混合物、粉尘、铁屑、铁锈粉尘、碳粉等其他杂质。
电刷磨损时,本身会产生碳粉的粉尘杂质,可采用在刷架罩冷却通风循环通道上安装过滤装置来改善刷架罩内的空气质量。
(
3 )空气湿度太低或含氧量太低:电刷表面氧化膜的形成需要空气中有一定的水分含量,即空气湿度不能太低,但也不能太高。
另外,氧化膜的形成主要与空气中的氧气发生氧化作用而产生,当含氧量过低时也不利于氧化膜的形成。
氧化膜无法形成或形成不良除与上述因素有关外,还有电刷过度研磨、使用溶剂进行擦拭、集电环表面光洁度不良以及碳刷材质不合格等原因。
2 、电刷及刷架产品在选购过程中应严格控制质量:目前同一品牌的电刷,都是在各个不同的地方、不同的工厂加工的。
这就要求我们在进货过程中对产品质量严格把关,对生产厂家的工艺和质量检测手段及程序进行了解。
3 、生产运行中加强对集电环及电刷的维护管理:加强电刷、集电环系统的专职维护制度,
提高专责人的技术水平,严格按照《汽轮发电机运行规程》的要求对集电环、电刷进行检查和运行维护,一次更换电刷的数量要严格控制。
另外要积极运用红外热成像技术进行集电环、电刷日常的巡检检查以及对故障部位有怀疑时作为辅助分析的工具。
另外,本次会议还就定子绝缘引水管结垢提出分析建议:
1 、当发现绝缘引水管结垢很严重时,或者已经影响到常规预试结果时,建议全部更换新的绝缘引水管。
2 、发电机每次大修结束后,开机前定子水系统应使用除盐水进行带压力反复冲洗,直至排水清澈无颗粒,电导率合格。
3 、发电机正常运行期间累积运行时间达到两个月遇有停机机会时,对定、转子内冷水系统进行反冲洗。
4 、完善发电机整个冷却水系统,应尽可能使其密闭循环,运行中水质含铜量高,绝缘引水管内壁脏污结垢主要成分为铜,是因为水路不密闭,长期氧化腐蚀铜管导致。
5 、加强运行中水质监控,内冷水质应严格按照运行规程执行。
6 、对于水系统问题的解决应主要从平时运行维护抓起,各专业间应进行必要的沟通交流,对相互专业交叉知识部分应当有一定的了解。
发电机是一个综合设备,关系到很多的专业层面,在某一个专业看来很重要的问题,也许并不能得到其他专业的重视,这就对设备的安全运行造成了很多隐患。