浅析发电机组碳刷常见故障与预防措施

浅谈发电机碳刷磨损过快的原因分析及防范措施摘要：对发电机碳刷磨损过快的危害进行了介绍，对磨损过快的原因进行的分析，同时针对原因提出了防范措施，对发电机碳刷磨损过快类似的问题提供了参考价值。

关键词：碳刷；集电环；磨损1、发电机碳刷的作用碳刷在发电机中运行过程中具有举足轻重的作用，它是发电机旋转机械动、静部分传递电能的重要工具，它将经整流后的直流电能传输给发电机转子，在发电机转子上形成一个连续不断的电磁场，让发电机定子线圈做切割磁力线的运动，从而在发电机定子上产生所需要电能的重要工具。

2、碳刷磨损过快的危害2.1碳刷磨损过快不但增加了电厂的维护费用和维护工作量，同时会在短时间内产生的大量的碳粉，这些碳粉受机罩狭小空间的影响会堆积在集电环上的绝缘支柱上，从而造成发电机转子绝缘电阻值降低，严重时威胁发电机的安全稳定运行。

如发电机上导油槽与发电机大轴之间的密封效果差，油槽内的透平油因受热产生油雾进入机罩集电环处，油雾与碳粉混合堆积于集电环上，不但会使发电机的转子绝缘电阻值快速降低，同时这种混合物附着在集电环和绝缘支柱上也非常难以清理。

2.2若只是部分碳刷磨损较快，会造成发电机该极各个碳刷压力弹簧受力不均匀，严重时甚至造成碳刷与集电环之间接触不良，以至于影响碳刷承受励磁电流不平衡，承受励磁电流大的碳刷温度就会逐渐升高，在与集电环接触面容易产生打火现象，影响碳刷与集电环的使用寿命。

碳刷磨损过快的原因分析3.1碳刷材质的影响。

碳刷是一种复合材料,有多种粉料混合,经过压缩后成型，再经过烧结工艺使分子排列更有序,从而更好的导电。

其静态性能与电阻率、抗折强度、硬度、密度相关。

磨损过快的原因之一就是碳刷的硬度没有达标过于软化，无法正常承受与集电环之间的摩擦力。

3.2集电环表面的光洁度也是影响碳刷磨损过快的原因之一，集电环表面的光洁度越高，其碳刷之间的摩擦系数就越小，碳刷的磨损率就越低，因此在机组新安装和大修时对集电环的光洁度检查是十分有必要的。

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。

发电机滑环碳刷冒火的原因及防治办法【摘要】发电机的滑环碳刷是发电机的一个重要的部件,在实际的工作中经常会遇见由于处理不当而使得发电机冒火的现象出现,本文针对于发电机的滑环碳刷冒火的原因及处理的办法做了一些探讨。

【关键词】发电机滑环碳刷;冒火;原因与对策概述:发电机运行中滑环碳刷冒火是常见的故障之一,若不及时消除,可导致发电机滑环碳刷冒火形成环火,对发电机安全运行造成直接威胁,特别是氢冷发电机,严重时将被迫停机。

紧急停机不仅影响企业连续生产,而且对发电机本身也将产生重大危害。

一、什么是碳刷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。

因此,对于发电机滑环碳刷的故障以及对策做了一些总结。

二、故障原因的分析通过对电厂发生的几次较大的环火造成停机事故的原因进行分析.可以得出产生环火的几个主要原因。

1.在机组运行中,虽然使用同一压簧、碳刷,但由于压簧的压力不同,使用时间长短不一样,出厂质量有差别,使得碳刷与滑环间的接触点电阻不一样,使得同极滑环上不同碳刷间电流不均,部分碳刷电流太大,造成压簧严重受损变形,产生火花。

2.碳刷型号虽然相同,但由于存在阻值上的差异,同极滑环上碳刷间电流分配不均,个别碳刷通流偏大,压簧发热变形,压力减小,产生火花。

3.运行人员巡检时间间隔较长或走马观花,未能及时发现部分碳刷严重过热情况,也是造成发电机滑环碳刷冒火的原因之一。

4.滑环冷却风进风口滤网堵塞,使进风量减少,影响冷却效果。

5.碳刷允许最大圆周速度为70 m/s,而发电机滑环表面园周速度为69.9 m/s,碳刷在允许最高速度下运行,很容易在碳刷接触面产生气膜和跳动,使流过碳刷的电流不稳定;虽然在滑环表面开凹槽和使用磨花碳刷可破坏接触面的气膜,但开凹槽会使碳刷实际的接触面积减小。

发电机碳刷的常见问题和日常维护良好的运行维护方式可延长发电机碳刷的使用寿命，降低碳刷引起的机组故障，本文就发电机碳刷常见问题及日常维护进行分析。

标签：碳刷问题维护引言碳刷用于电机的换向器或滑环上，作为导出或导入电流的滑动接触体，是电机动静接触和交换能量的设备，碳刷的良好维护，对机组的安全运行起着至关重要的作用。

碳刷在发电机滑环上运行时，在其接触面上形成一层均匀、适度、稳定的氧化膜，这是运行良好的主要标志之一。

因为这层氧化膜的存在，改变了碳刷与滑环的接触特性、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，其组成成分与碳刷型号及滑环的材料成分有关。

碳刷与滑环接触面积的大小，由发电机的转速、滑环材质的硬度、加工精度、偏摆度、碳刷的材质、碳刷上的压力大小等因素来决定。

一、碳刷选型的基本原则1.滑环振摆问题由于存在振摆，且振摆随转速的增加而加大，影响碳刷与滑环的良好接触。

在大振摆的前提下，对碳刷提出一个严峻的考验，为此，在振摆大的场合下，适当增加弹簧压力，或在碳刷压板之间选择良好的减震衬垫，对于改善换向有一定效果。

2.机械上的原因由于滑环偏心，转轴轴向串动，刷盒不正或碳刷与刷盒配合间隙不当，造成碳刷在刷盒内浮动受阻或卡住，弹簧压力不均，造成碳刷与滑环接触不稳定等。

3.电气上的原因由于滑动接触面间的导电微粒分布不均匀，氧化膜厚度不均匀等造成接触电阻大小不同。

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。

4.滑动接触面间气体压力的影响碳刷滑动接触面与滑环表面作高速相对滑动时，由于碳刷在刷盒内晃动，造成碳刷弧面大于滑环弧面，形成了楔形空间。

在滑入边，当电机在高速运转时，粘附于滑环或滑环表面上且随之旋转的空气层进入楔形空间，对碳刷产生一个向上的作用力；而在碳刷滑出边同样也存在一个楔形空间，在电机高速旋转时，楔形空间里的空气同样会粘附于滑环表面被带走，对碳刷的弧面造成气吸现象，使碳刷受到一个向下的吸力。

发电机滑环碳刷电火花故障处理发电机滑环碳刷电火花故障处理发电机的滑环碳刷是发电机的关键部件之一，主要用于转子与外界之间的电能转换，负责提供机器的激励电流和保持稳定运行。

在发电机的运行过程中，如果滑环碳刷出现电火花故障，会影响发电机的正常运行，甚至可能导致设备损坏。

因此，对于滑环碳刷电火花故障的处理，我们需要认真对待，及时采取有效的措施。

一、故障原因分析滑环碳刷电火花故障主要是因为接触不良导致的，通常有以下几个原因：1、滑环表面污染在使用过程中，发电机滑环碳刷表面可能会被污染，这些污染物有可能是氧化物、尘埃、油污等，导致滑环表面发生腐蚀和氧化，形成障碍物，降低了与碳刷的接触质量，会导致电流密度过高，从而引起电火花故障。

2、碳刷寿命到期碳刷用于与滑环接触，通过钛合金弹簧和碳刷座来保持压力，但是碳刷也是有寿命的，当碳刷使用寿命到期后，弹簧的压力不能保证碳刷的正常接触，从而导致电流密度增大，产生电火花故障。

3、滑环表面磨损在发电机运行期间，滑环表面可能因为频繁的摩擦而磨损，当磨损超过一定程度时，滑环表面形成凹坑，影响了与碳刷的接触面积，从而导致电流密度过大，产生电火花故障。

二、故障处理1、滑环表面清洁当滑环表面因污染物而导致的电火花故障时，可以通过清洗滑环表面来解决。

通常可以使用无水酒精和棉棒来清洗滑环表面。

在清洗时一定要小心谨慎，不要弄湿滑环表面，否则会产生电泄漏，导致进一步故障。

2、更换碳刷当发现碳刷使用寿命到期或包裹铜丝过度磨损时，应及时更换碳刷。

更换碳刷时，要检查弹簧是否被覆盖，需要注意碳刷的弹簧压力，一般碳刷弹簧压力应在合理范围内，太小会导致接触不良，太大会引起碳刷过热和在滑环上制造凹坑。

3、磨平滑环表面当因摩擦而导致滑环表面磨损而产生电火花故障时，需要磨平滑环表面。

磨平滑环表面的目的是去除凹坑，增加接触面积，减小电流密度。

磨平滑环表面时应该使用特殊研磨装置进行研磨，保持研磨的平稳性和速度，研磨前要通风，以避免短路产生。

发电机碳刷维护及常见故障处理摘要：发电机碳刷的好坏是发电机能否正常、高效运行的关键，设备不起眼，但它却是发电机工作中一个相当重要的部件。

由于碳刷具有易磨损的特点，且在发电机的长期工作中可能会出现过各类故障，造成降负荷，设备损坏，停机。

定期对碳刷维护，消除隐患，是发电机组安全、稳定、经济基本保障。

因此，本文将结合发电机的日常工作，深入分析发电机碳刷的常见故障以及相应的处理维护。

关键词：发电机碳刷，日常维护，故障分析处理一、碳刷的作用以及发电机碳刷日常维护的重要性碳刷是一类滑动接触件，也被称为碳刷，主要被应用在各类电气设备中，其导电、导热、润滑性能都极好，主要作用是利用滑环给发电机提供足够的直流电流。

在发电机工作时，碳刷在换向器或集电环表面会形成一层氧化膜，这样不仅能够极大地降低零件磨损率，更能够从根本上提升碳刷的使用期限。

那么，为什么要安排工作人员对发电机的碳刷进行日常的维护呢？首先，只有对碳刷及时的维护和清理，才能够尽量防止发电厂安全隐患的产生；其次，碳刷在发电机中主要起到导流和换向的作用，如果不对碳刷的工作进行实时排障和检查，那么就可能会在一定程度上影响发电机的运行效率，降低发电厂的工作质量,影响发电机的安全运行。

由此可见，对发电机碳刷进行日常维护是十分重要且必要的。

二、发电机碳刷常见问题及故障处理（一）、碳刷发热、打火的问题碳刷发热过度、冒火打火现象是发电机碳刷工作的过程中极为常见的问题，产生这类问题的原因有以下几种：1、通风不良发电机碳刷发热过度的原因可能是通风不良，碳刷在工作中无法及时散热。

由于运行时间长，冷却风道滤网、滑环通风沟和附着物聚集，使冷却风量减小，引起碳刷、滑环过热；正负滑环之间的散热风扇叶片附着油尘混合物，使风扇效率大大降低。

停机时应及时清理异物，如有必要夏天在励磁小室增设通风机，强制空气流通。

2、碳刷的电流密度超标运行中，刷盒内附着油尘混合物，逐渐使碳刷失去自由活动，碳刷卡涩后与滑环接触不良或完全失去接触，碳刷过短，其它碳刷分配到的电流增大，特别是本来接触面就小的碳刷，发热量大大增加；碳刷成扇形分布在滑环周围，在垂直方向的碳刷在自重及过大弹簧力的作用下，电流密度增大，因为电流发热量Q=I2RT，发热量与电流平方成正比。

发电机碳刷环火故障原因与预防措施研究摘要：发电机是发电厂的三大主机之一，是发电厂安全生产的可靠保障。

发电机的工作原理是通过磁场旋转的形式切割导线，产生电流。

碳刷是发电机励磁系统的换流设备，其主要作用是为了把电流输送到转子线圈中，让转子中产生磁场，所以保障发电机碳刷运行的可靠性是发电机安全稳定运行的关键。

关键词：发电机；碳刷环火故障；原因；措施引言：实际运行过程中，发电机碳刷常常出现磨损速度快、振动情况严重、碳刷打火等现象，如果情况非常严重会导致温度过高，进而发生瞬时环火，碳刷刷辫的温度可以达到200~300℃，这个温度可以将刷辫烧断、碳刷烧熔，甚至还有可能导致碳刷刷握和集电环的烧毁，这在很大程度上威胁了发电机励磁系统运行的安全稳定性。

本文结合实例对发电机碳刷环火故障产生的原因进行了分析，并提出了相应的预防措施，希望能够有效增强发电机组运行的安全水平。

１实例分析某电厂发电机组在运行过程中，部分碳刷存在高温和颜色发红的情况，碳刷表面发生氧化，另外还有两个碳刷的弹簧松弛，存在跳动的情况，而且机组功率因数也存在波动现象，发电机组有功负荷是3000kW，励磁电流是202A[1]。

运行巡视人员发现情况异常之后，立即将现象汇报当班值长，负责生产的领导和技术人员通过对现场进行检查以后，通知值班人员减机组负荷，但是通过这种方式仍然没有办法降低碳刷的温度，而且励磁电流存在非常大的波动现象，随后通过对碳刷的位置以及恒压弹簧压紧力实施相应的调整，并且更换了磨损情况比较严重的碳刷，使用钳形电流表测量碳刷的电流，同时采取合理的措施调整碳刷电流的分布情况，确保每个碳刷的电流大体上相同，通过一系列调整之后再缓慢的增加机组负荷，增加负荷以后，碳刷的温度再次升高发热，最后只能采取停机的方式进行处理。

2 发电机碳刷环火故障原因分析引起发电机碳刷环火存在电气、机械、环境等很多方面的原因，为了有效的防止和处理碳刷环火故障，需要对其原因实施相应的分析：（1）发电机在工作的过程中，有的碳刷表面因为接触了氧气会出现氧化的现象，这会在一定程度上增大碳刷与滑环表面的接触电阻值，导致经过碳刷的电流时大时小，如果流过碳刷的电流太大，碳刷会因发热而导致刷体出现膨胀的情况，由于膨胀会影响运转的灵活性，甚至出现卡死，进一步导致电流分布的不均匀[2]。

发电机碳刷运行中烧毁原因分析及对策pengyi摘要碳刷是发电机中动静接触和交换能量的设备，碳刷运行的好坏，直接关系到发电机的运行安全，因此，碳刷的运行问题不容忽视。

关键词碳刷问题分析对策1 引言发电机碳刷运行中冒火花或温度升高是比较常见的故障，若不及时予以消除，将会加剧碳刷磨损和滑环损伤，对安全发电构成直接威胁，甚至会引起机组被迫停机，本文所述就是一起典型的碳刷运行中长期冒火花或温度升高未被发现，而导致大部分碳刷烧毁被迫紧急停机的事故。

通过认真分析事故的原因，制定出相应的对策，可有效防止类似故障的再次发生。

双河电站系九寨沟水电开发有限责任公司在白水江流域梯级开发的第二个电站，属一库七级中的第六级，始建于2005年12月，第一台机组于2009年6月26日正式并网发电，电站为压力隧洞引水式地面厂房，压力隧洞全长6279.88m，设计引用流量102 m3/s，总装机容量为3×27MW，励磁方式为静止晶闸管励磁，额定励磁电流725A，额定励磁电压140V，采用恒压弹簧，上、下滑环共有碳刷26个，励磁机罩四周采用栅格结构用于散热。

2 碳刷故障情况介绍2009年10月20日08：35，运行人员巡检发现2号机组＋X方向励磁机罩栅格内有火花，并伴有强烈焦臭味，汇报值长后随即在现地监控装置上将2号机组紧急停机，吊开机罩后发现2号机组下滑环共8个碳刷烧毁，部分刷握烧溶变形，刷辫轻轻一动就断裂了，有2个恒压弹簧掉入上导/推力轴承油盆盖上，滑环因形成环火，但时间不长，有轻微损伤，上滑环及碳刷基本完好。

随即对1F、3F机组停机检查发现3F上滑环－Y方向3个碳刷及刷握烧毁。

1号机组碳刷及滑环检查正常。

图片1：烧毁的碳刷3 故障处理做好2F、3F 机组的安全措施后，将2F机组上滑环与3F上滑环互换，并对3F滑环、刷握上的碳粉进行吹扫，回装后摇测转子绝缘500MΩ，15:40将3F机组并入系统。

2009年10月21日待碳刷备品到后将2F机组烧坏的碳刷和刷握全部更换，对2F机组滑环、碳刷等上的碳粉进行清扫，对下滑环回装后摇测转子绝缘500MΩ，09:39将2F机组并入系统。

运行中发电机碳刷着火故障分析及防范措施摘要：发电机滑环和碳刷是传递励磁电流的中间环节，也是机组运行中的最薄弱的环节，对其监视、维护和防护是保证机组稳定运行的重要工作。

本文通过具体的实际案例，从中分析故障原因，得出具体防范措施。

关键词：发电机；滑环；碳刷；防范措施近年来，发电机滑环烧坏事故频繁发生，已严重影响机组和电网安全稳定运行。

2013年7月某厂#1发电机主励磁机因为碳刷打火而使得主励磁机的集电环中度灼伤、同时导致发电机因失磁保护动作跳闸。

本文重点研究发电机碳刷打火的故障现象及产生原因，并针对运行现场实际情况，提出多种防范的措施，通过运行值班人员的调整和检修日常的有效维护，使发电机碳刷正常运行时电流工作稳定，避免发电机出现转子滑环烧损的事故。

一．事件经过某厂#1机为哈尔滨电机厂QFSN-300-2型发电机，采用同轴交流励磁机、永磁副励磁机及静止硅整流的它励高起始响应三机励磁系统，2013年7月29日，有功负荷290MW，无功负荷105MVAR，光字牌发“欠励限制”报警，发电机励磁电压、励磁电流、定子电流大幅度摆动，碳刷火星溅射形成环火，无法靠近碳刷现场处理，无功负荷剧烈摆动，引起发电机“失磁”保护动作跳闸。

二．事故分析机组长期处于运行状态，主励磁机转子碳刷也处于因为长年磨损的状态，而逐渐变短，而发电机7号轴瓦一直存在渗油的情况，于是碳粉与油结合，形成油泥积聚在碳刷架上，使得部分碳刷架的弹簧出现卡涩情况，导致主励磁机转子碳刷与滑环之间的接触压力减少，碳刷与滑环之间接触电阻逐渐增大。

起初是个别碳刷出现打火现象，打破碳刷彼此间的平衡状态，其他的碳刷的电流迅速升高，滑环和碳刷温度此时也迅速升高从而部分磨损过多的碳刷与滑环之间的接触电阻进一步增大，此时，与滑环接接触电阻大的碳刷流过的电流逐渐减小，而与滑环接接触电阻小的碳刷流过的电流继续增大。

很快这个恶性循环使得发电机主励磁机正极碳刷出现环火，最终导致发电机欠励及失磁保护动作。