
電廠勵(lì)磁系統(tǒng)為靜止型三機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng),主勵(lì)磁機(jī)和電機(jī)'>發(fā)電機(jī)都采用D172型號的碳刷,采用恒壓刷握,主勵(lì)磁機(jī)碳刷共8塊,電機(jī)'>發(fā)電機(jī)碳刷共72塊。碳刷是電機(jī)'>發(fā)電機(jī)中動(dòng)靜接觸和交換能量的設(shè)備(shèbèi),碳刷運(yùn)行的好壞,直接關(guān)系到電機(jī)'>發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全,因此,碳刷的運(yùn)行問題不容忽視。
1勵(lì)磁碳刷運(yùn)行中存在的問題
電廠1、2號機(jī)組自投產(chǎn)以來,發(fā)生過一次較大環(huán)火事故,多次燒斷刷辮事件和經(jīng)常出現(xiàn)火花大、碳刷跳動(dòng)現(xiàn)象,給我廠安全生產(chǎn)帶來極大的威脅。
1997年11月23日,2號機(jī)有功240M
W、無功70Mvar,值班人員發(fā)現(xiàn)馬達(dá)'>發(fā)電機(jī)勵(lì)磁'>電機(jī)'>發(fā)電機(jī)勵(lì)磁碳刷火花大,馬上進(jìn)行調(diào)整,但無論如何調(diào)整都不能消除火花,且隨著時(shí)間的推移,火花越來越大,碳刷越來越熱。
并伴有濃煙,最后形成環(huán)火。令2號機(jī)有功降至180M
W、無功降至6Mvar,更換燒爛的碳(C)刷、恒壓彈簧(Spring)后,火花才得到控制。事后檢查,刷握燒毀17塊,滑環(huán)燒傷,出現(xiàn)許多小坑。
1號機(jī)組常常發(fā)生刷辮燒斷事件,由于刷辮包著絕緣套, 燒斷后不易發(fā)現(xiàn),若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)及更換,將造成大量碳刷由于過載而燒毀,最后導(dǎo)致馬達(dá)'>發(fā)電機(jī)失磁。
1、2號機(jī)組曾于1997、1998、1999年更換碳刷1000多塊, 表1為3年換刷統(tǒng)計(jì),在被換的碳刷中,部分碳刷是由于磨損造成過短而更換;大部分是由于刷辮燒斷、跳動(dòng)大引起崩角而更換。
2檢查與分析
2.1碳(C)刷質(zhì)量不良且與刷握不匹配
在換下的碳刷中發(fā)現(xiàn)有許多是崩角的和刷辮與碳刷接觸松動(dòng)的。崩角的原因可能是碳刷跳動(dòng)太大或材質(zhì)不良。刷辮與碳刷聯(lián)接部分松動(dòng)會造成接觸電阻增加,使碳刷電流分擔(dān)不均。碳刷在刷握中尚能上下活動(dòng),但在卡上恒壓彈簧(huáng)后,即不能活動(dòng)自如,這就會造成碳刷不能與滑環(huán)接觸,使實(shí)際分擔(dān)電流為零。
2.2恒壓彈簧壓力不夠或壓力不均勻
自卷式恒壓彈簧受熱后彈簧會拉長,彈性變差,同一只彈簧兩邊的壓力可能不一樣,以致造成碳(C)刷實(shí)際接觸面積最大化減少。發(fā)電機(jī)是指將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備,它由水輪機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其他動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng),將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī),再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。從換下的恒壓彈簧的檢查中發(fā)現(xiàn),部分彈簧發(fā)生斷片或有裂紋,而不同的彈簧壓力不一樣,從而造成不同碳刷分擔(dān)電流不一樣。另在實(shí)測時(shí)發(fā)現(xiàn),更換彈簧前某碳刷電流小于
10A,更換彈簧(Spring)后,該碳刷(carbon brush)分擔(dān)電流(Electron flow)可達(dá)80A。
2.3刷握調(diào)整不當(dāng),碳刷(carbon brush)位置不能對準(zhǔn)滑環(huán)圓周的法線方向經(jīng)目測,發(fā)現(xiàn)部分刷握距離滑環(huán)的高度不一,有些不能平行于滑環(huán)圓周的法線方向。
2.4馬達(dá)'>發(fā)電機(jī)滑環(huán)偏心,引起碳刷跳動(dòng)
1999年11月1號機(jī)大修時(shí),對其滑環(huán)也進(jìn)行了一次車光處理,由于滑環(huán)發(fā)生了偏心(實(shí)測50多絲),結(jié)果機(jī)組啟動(dòng)后碳刷跳動(dòng)。
2.5維護(hù)不到位,造成碳(C)刷(carbon brush)磨損嚴(yán)重或卡澀
電廠地處海濱,鹽霧大,機(jī)組停運(yùn)后,滑環(huán)很輕易生銹,若不及時(shí)除銹(rust cleaning)和打磨,就會引起碳(C)刷跳動(dòng)、磨損(零部件失效的一種基本類型)增大、接觸不良,并且產(chǎn)生大量的碳粉。碳粉聚集在刷握內(nèi)會造成碳刷卡澀。
2.6運(yùn)行調(diào)整不及時(shí),處理不當(dāng),造成惡性循環(huán)(continue)
在發(fā)生碳刷火花大或燒斷刷辮時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)整和更換碳刷。發(fā)電機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科技及日常生活中有廣泛的用途。發(fā)電機(jī)的形式很多,但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此,其構(gòu)造的一般原則是:用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路,以產(chǎn)生電磁功率,達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。調(diào)整更換碳刷時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)程規(guī)定進(jìn)行,若調(diào)整不及時(shí)或處理不當(dāng),將會蔓延至其它碳刷,造成更大的火花。
3運(yùn)行中應(yīng)采取的措施(指針對問題的解決辦法)
3.1加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)
值班人員發(fā)現(xiàn)電機(jī)'>發(fā)電機(jī)勵(lì)磁'>電機(jī)'>發(fā)電機(jī)勵(lì)磁碳刷火花大時(shí),應(yīng)根據(jù)運(yùn)行規(guī)程中提供的方法進(jìn)行處理。
3.2加強(qiáng)碳(C)刷電流(Electron flow)的監(jiān)測
(1)購置直流鉗表測量碳刷電流,規(guī)定每班測量兩次,以便全面把握每塊碳刷的電流分擔(dān)情況。發(fā)電機(jī)是指將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備,它由水輪機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其他動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng),將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī),再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。若碳刷電流在12~80A,說明運(yùn)行正常;若碳刷電流出現(xiàn)零和大于200A,說明運(yùn)行不正常;超過200A的碳刷很快便會燒斷刷辮。
(2)根據(jù)當(dāng)時(shí)的勵(lì)磁電流,計(jì)算每塊碳(C)刷的平均電流,及時(shí)調(diào)整和更換電流過大或過小的碳刷,使每塊碳刷電流分擔(dān)差別不大。
3.3選用優(yōu)質(zhì)的碳刷
更換碳刷前,必須巡查碳刷外觀是否良好,檢查碳刷與銅辮的接觸是否緊固,必要時(shí)對碳刷各面進(jìn)行直流電阻(resistance)測定,以篩選合格的碳刷,若達(dá)不到要求,則換型,選用質(zhì)量好的碳刷。
3.4更換新型的恒壓彈簧(Spring)和刷握
將原恒壓彈簧更換成中間壓的彈簧, 克服原用恒壓彈簧自身存在壓力不夠或兩邊壓力不均的缺陷,避免刷辮燒斷事件的發(fā)生。
3.5加強(qiáng)停機(jī)后維護(hù)
停機(jī)后對滑環(huán)進(jìn)行防銹和除銹,對滑環(huán)溝道和刷握進(jìn)行吹灰和清抹。
3.6對有燒損的滑環(huán)表面進(jìn)行拋光打圓處理
運(yùn)行一段時(shí)間后,滑環(huán)表面可能(maybe)會起毛或出現(xiàn)小坑,此時(shí)會造成碳刷火花和跳動(dòng),且無法通過調(diào)整消除。因此,遇停機(jī)機(jī)會 ,應(yīng)及時(shí)對滑環(huán)表面進(jìn)行拋光處理(chǔ lǐ)。如我廠1、2號機(jī)滑環(huán)經(jīng)過車光處理后,火花狀況立即得到改善。