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類型分類:
科普知識
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發電機

發電機滑環冒火原因探討及對策

發布日期:2022-10-09 點擊率:79

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 發電機運行中滑環冒火花是常見的故障之一,若不及時消除,可導致發電機滑環冒火,對發電機組安全運行造成直接威脅,嚴重時被迫停機。就大型發電機而言,緊急停機不僅造成系統出力下降,影響系統穩定運行,而且對發電機組本身也將產生危害。通過認真分析、研究產生環火的原因,監測設備運行狀況,擬定相應對策等方法是可以有效地防止發生此類故障的。

    1 經 過

      某廠200 MW機組曾經發生一起發電機滑環冒火現象,停機檢查發現2/3的發電機滑環碳刷刷握部分燒熔,而完好的刷握中有大部分壓簧壓力彈片折斷的現象。檢修過程中將所有刷握、碳刷、壓簧全部更換,機組重新啟動并入系統運行近2 h后,巡檢再次發現2只壓簧壓力彈片折斷,一壓簧單側從刷握內彈出。

    2 停機后檢查情況

      通過對這次200 MW機組滑環冒火前運行情況分析,機組在故障前運行各參數均正常,有功、無功功率均在額定范圍,機組的振動和軸位移均符合運行規程要求。同時對故障后的碳刷、壓簧、刷辮及部分完好刷握(仍裝有碳刷和壓簧)進行了詳細檢查,其結果如下:

    (1) 發現所有碳刷均為同一型號(D172),且長度均為新碳刷的2/3以上。

    (2) 對部分完好的刷握進行檢查,壓簧、刷辮均未有嚴重過熱跡象,但壓簧壓力彈片有大部分兩側均已折斷,且壓簧均為“V"型。

    (3) 對于壓簧壓力彈片一側折斷的情形,其另一側大部分有嚴重過熱或電弧燒傷跡象,且壓簧均為“V"型。

    (4) 部分壓簧壓力彈片完好,但兩側壓力彈片均有嚴重過熱跡象,且均為“V"型。

    (5) 個別壓簧卡口較淺,易造成壓簧從刷握內彈出。

    (6) 廠家新購3種同一型號壓簧,其檢測結果列于表1:

    見表

    3 原因分析

      通過對壓簧、碳 刷、刷握的檢查以及對3種壓簧的檢測結果綜合分析后認為,此次冒火的原因是:

    (1) 在機組運行中,雖然使用的是同一型號的碳刷,但由于其壓力不同,造成碳刷與滑環間的接觸電阻不一,致使同極滑環上不同碳刷間電流不均,部分碳刷電流過大。

    (2) 部分壓簧(V2型)未插入卡口或彈出(相當于未加彈簧)造成其它碳刷通過電流增大,其原因主要是卡口較淺。

    (3) 部分壓簧(V1型)壓力彈片均折斷(相當于此碳刷無壓簧),或壓力彈片一側折斷,使該碳刷接觸面減小,單位載流量增大。

    (4) 碳刷型號雖然均為D172,但由于其存在阻值上的差異,同樣使同極滑環上碳刷間電流分配不均。

    (5) 由于運行人員巡檢間隔時間較長,未能及時發現部分碳刷嚴重過熱情況,也是最終造成發電機滑環冒火的原因之一。

    4 對 策

    為有效防止類似故障的發生,擬采取下述相應的對策:

    (1) 將發電機滑環上的所有壓簧全部更換為“U"型壓簧。

    (2) 運行各班每小時必須對發電機滑環、碳刷、壓簧進行一次全面、系統的檢查。

    (3) 運行中發電機滑環碳刷長度不小于新碳刷的2/3,如發現長度不足,必須立即更換。

    (4) 壓簧使用前應檢查其壓力均勻,卡口卡入刷握內應牢固,無彈出現象,壓簧無斷裂現象。

    (5) 領用新碳刷時應首先進行碳刷阻值測量,并將阻值相同的碳刷分別編號存放。更換碳刷時,必須在同一極滑環上使用同一阻值的碳刷。嚴禁不同阻值的碳刷在同一極滑環上使用。

    (6) 新碳刷使用前必須配磨,以保證碳刷與滑環表面接觸達70%,同時,新換碳刷長度應與運行中的碳刷長度基本一致。

    (7) 新碳刷在刷握內應有間隙,且碳刷上下靈活串動無卡澀現象。

    (8) 運行中更換壓簧時,應檢查壓簧接觸點牢固,彈片、彈簧正常受壓,在壓力消失后能完全恢復,壓簧卡口應有足夠余度,不能太淺。

    (9) 運行中發電機集控室內必須備有足夠的彈簧和碳刷,以便及時更換,且每個碳刷均應標明阻值。

    A組:阻值為(0.0015±0.0003)*(勵磁機側滑環)

    B組:阻值為(0.0021±0.0003)*(發電機側滑環)

      通過采取上述措施,有效地控制了發電機滑環過熱、彈簧彈出、壓簧斷裂等情況的發生,對發電機長期安全穩定運行起到了較好的保障作用。

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