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上海伊謄實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司
主營(yíng)產(chǎn)品： 伊藤發(fā)電機(jī),小型柴油發(fā)電機(jī),汽油發(fā)電機(jī)價(jià)格 |
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發(fā)電機(jī)滑環(huán)冒火情況及處理辦法
2017-11-7 閱讀(259)
1.設(shè)備簡(jiǎn)述
某電廠#2機(jī)為汽輪發(fā)電機(jī)組。發(fā)電機(jī)為發(fā)變組單元接線。#2機(jī)組為97年11月相繼投產(chǎn)的哈爾濱電機(jī)廠生產(chǎn)的300MW機(jī)組，勵(lì)磁系統(tǒng)是帶有永磁付勵(lì)磁機(jī)、交流主勵(lì)磁機(jī)，靜止整流器的“三機(jī)勵(lì)磁”系統(tǒng)。
圖1 壓簧形狀及尺寸
主勵(lì)磁機(jī)Exc輸出的交流電流，由三相全波橋式接線的硅整流柜整流后，經(jīng)發(fā)電機(jī)碳刷供給發(fā)電機(jī)G勵(lì)磁。而交流主勵(lì)磁機(jī)Exc的勵(lì)磁，由中頻永磁付勵(lì)磁機(jī)PMG輸出交流電，由勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的可控硅整流橋整流后，經(jīng)主勵(lì)碳刷供給。
勵(lì)磁碳刷采用恒壓壓簧，壓簧形式見圖1。發(fā)電機(jī)和主勵(lì)碳刷型號(hào)均為D172/2-14②；規(guī)格為25×32×65；圖號(hào)為92HL-79T。發(fā)電機(jī)每極36條碳刷，分四排、每排9條，；兩極共72條；主勵(lì)每極4條，共8條。
1.1 發(fā)電機(jī)為三相二極同步發(fā)電機(jī)，型號(hào)：QFSN-300-2-20型。
1.2 主勵(lì)磁機(jī)為同步發(fā)電機(jī)三相四極勵(lì)磁機(jī)，型號(hào)為TFL-1670-4。
1.3 副勵(lì)磁機(jī)為同步發(fā)電機(jī)永磁，型號(hào)為TFL-75-400。
2.事件經(jīng)過及處理
2.1 事件的發(fā)生
2008年01月10日 檢查發(fā)現(xiàn)#2發(fā)電機(jī)大滑環(huán)北側(cè)一極有三塊碳刷辮發(fā)熱，立即將發(fā)熱炭刷更換，更換后正常；事后測(cè)量#2發(fā)電機(jī)碳刷電流分布，發(fā)現(xiàn)#2發(fā)電機(jī)大滑環(huán)北側(cè)一極電流分布不均勻；有三塊超過100A，有四塊電流低于20 A。經(jīng)調(diào)整后，降到100 A以下，但仍在80A左右。
2008年02月04日 #2發(fā)電機(jī)停運(yùn)轉(zhuǎn)B級(jí)檢修，2008年03月6日#2發(fā)電機(jī)B級(jí)檢修結(jié)束后，#2發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)。
2.2 事件的發(fā)展
2008年5月13日檢查發(fā)現(xiàn)#2發(fā)電機(jī)北極碳刷冒火嚴(yán)重，減無功進(jìn)行調(diào)整處理后基本不冒火。運(yùn)行每班重點(diǎn)對(duì)#2發(fā)電機(jī)北極碳刷進(jìn)行維護(hù)，但從13日開始到5月20日#2北極發(fā)電機(jī)碳刷冒火情況逐步惡化，每班多次進(jìn)行維護(hù)，但間隔一段時(shí)間后仍出現(xiàn)冒火現(xiàn)象。中間幾次出現(xiàn)被迫減無功、降低勵(lì)磁電流進(jìn)行處理和調(diào)整。
5月20日 測(cè)量#2發(fā)電機(jī)北極個(gè)別碳刷電流大在250A左右，并且刷辨溫度高、燒焦變色，緊急減#9機(jī)無功進(jìn)行處理，處理中共更換8塊碳刷，其中有5塊刷辨被已燒斷，并對(duì)全部碳刷進(jìn)行了調(diào)整和維護(hù)，將各碳刷電流調(diào)整后降至80A以下。
從5月20日開始到5月27日多次出現(xiàn)燒斷碳刷刷辨，25日開始出現(xiàn)每班都碳刷刷辨燒斷的現(xiàn)象，并且出現(xiàn)碳刷刷窩被燒壞的情況；冒火情況經(jīng)調(diào)整后消失，但加無功后，冒火情況又出現(xiàn)，無法消除。被迫限zui高無功100MVAR運(yùn)行。
2.3 事件的發(fā)展的zui后結(jié)果
從6月27日北極碳刷zui北側(cè)一排碳刷振動(dòng)開始明顯增大，壓簧斷裂崩開也呈逐步上升，到#2機(jī)7月8日停機(jī)，平均每班更換壓簧4個(gè)以上。北極碳刷其他三排碳刷壓簧斷裂崩開情況比較少。期間只能維持發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流在1500A(額定電流2203A)左右運(yùn)行。
3.停機(jī)處理經(jīng)過
#2發(fā)電機(jī)由于碳刷冒火只能降無功維持運(yùn)行，但*運(yùn)行勢(shì)必造成更大的危害，被迫于2008年7月8日申請(qǐng)省調(diào)停機(jī)，處理#2發(fā)電機(jī)碳刷北側(cè)一極碳刷冒火。
停機(jī)后檢查發(fā)現(xiàn)：滑環(huán)表面已凸凹不平、特別是zui北側(cè)一排，靠近發(fā)電機(jī)6瓦一側(cè)，不平度比較明顯；部分刷窩內(nèi)有電弧燒灼痕跡；部分碳刷由于震動(dòng)有掉塊現(xiàn)象；部分壓簧由于過熱彈力明顯減小。
廠家對(duì)#2發(fā)電機(jī)碳刷北側(cè)一極滑環(huán)表面進(jìn)行了打磨處理。處理完畢后，將受損碳刷、壓簧、刷窩進(jìn)行了更換。檢查滑環(huán)、壓簧、碳刷和碳刷架無異常后，于7月11日12：00#2發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)運(yùn)行。
#2發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)運(yùn)行后，檢查北側(cè)一極滑環(huán)和碳刷無冒火現(xiàn)象。機(jī)組在滿負(fù)荷下，測(cè)量#2發(fā)電機(jī)碳刷電流分布偏差不大，滑環(huán)和碳刷溫度在60℃左右、無冒火情況。#2發(fā)電機(jī)碳刷和滑環(huán)運(yùn)行正常。
4.原因分析
發(fā)生碳刷冒火花的原因很多，相關(guān)資料、規(guī)程都對(duì)其作了詳細(xì)的敘述，但在實(shí)際生產(chǎn)中真正造成碳刷冒火花的原因大概有以下幾種：
4.1 碳刷電流分布不均、個(gè)別碳刷電流密度過大
實(shí)際運(yùn)行中，如果有一、兩個(gè)碳刷因機(jī)械原因卡澀，彈簧壓力不足等原因不出力，只要碳刷電流分布比較均勻的話，由其他碳刷分?jǐn)偲潆娏?，短時(shí)間內(nèi)還不致于發(fā)生大的危害，但要及時(shí)發(fā)現(xiàn)、進(jìn)行調(diào)整。就怕碳刷電流已分布不均勻，造成個(gè)別碳刷帶大負(fù)荷電流，這次#2發(fā)電機(jī)勵(lì)磁冒火時(shí)就發(fā)現(xiàn)，個(gè)別碳刷測(cè)量電流在200A左右，峰值達(dá)到過400A，如此大的電流造成接觸面通流密度增大，根據(jù)Q=I*IRT，發(fā)熱量跟電流的平方成正比，積聚的熱量無法散發(fā)出去時(shí)，溫度急劇升高，碳刷與滑環(huán)接觸面就會(huì)產(chǎn)生火花。另外火花的產(chǎn)生后，使碳刷工作環(huán)境更加惡劣，從而惡性循環(huán)，使碳刷冒火花更嚴(yán)重。并且在如此大電流下將造成碳刷刷辮燒斷。碳刷燒斷后其分?jǐn)偞箅娏饔洲D(zhuǎn)移到其他碳刷上，造成其他碳刷也發(fā)生如此情況，形成惡性循環(huán)。
4.2 滑環(huán)和碳刷表面不潔
這一點(diǎn)zui讓人忽略的，正常運(yùn)行的發(fā)電機(jī)碳刷密封在密閉的柜子內(nèi)，靠出風(fēng)口在南側(cè)一極下方的滑環(huán)風(fēng)機(jī)把磨下的石墨碳粉、碳刷發(fā)熱及時(shí)吹走，達(dá)到冷卻的作用。如果由于發(fā)電機(jī)密封瓦漏油、甩油將油污附著在碳刷、滑環(huán)上，一方面影響碳刷散熱，另一方面碳刷發(fā)生火花時(shí)因滑環(huán)表面不潔，刷柱之間絕緣強(qiáng)度不夠很容易環(huán)火。此外滑環(huán)上車有螺旋狀一道道溝槽，這是為了增加碳刷散熱面積，改善同碳刷接觸，使碳刷更充分冷卻，同時(shí)更容易讓碳粉抽走。油污也很輕易附著在螺旋狀溝里，其也將嚴(yán)重影響其散熱。
