发动机滑环碳刷电流分布不均匀的原因分析及采取得采取的措施.doc

发动机滑环碳刷电流分布不均匀的原因分析及采取的措施： 目前我公司正处于发电的高峰期，四台机组运行，但＃5发动机滑环碳刷运行情况不甚理想，存在的问题较为突出，是机组安全稳定运行的隐患，主要表现在以下几个方面： 1、碳刷电流分布不均匀，尤其是C排。 2、刷握装配与导电环接触面吻合不良。 3、个别碳刷运行中出现卡涩、发热现象。 原因分析： 发动机滑环碳刷正常运行应该达到单个碳刷电流分布比较平衡。刷握弹簧压力比较均匀，碳刷活动自如且无振动卡涩现象，温度一般在50℃～80℃，（即温升40℃左右）。＃5发动机滑环碳刷通过我们跟踪检查测量的结果显示，滑环表面温度一般在60℃～70℃，（标准：不超过120℃），碳刷无明显振动，有个别碳刷存在卡涩、发热现象，总体情况尚可，但均流情况较差，碳刷最高电流达到200A,最小为0A,电流分布极不均匀。流过40块碳刷刷辫的电流总和与励磁电流存在400A左右的差值，也就是说有400A 我公司＃5发动机刷握采用恒压弹簧的结构形式，按照哈尔滨电机厂的规定，弹簧压力应保持在0.015~0.02Mpa的范围内，如果弹簧压力过小，碳刷与滑环表面的接触电阻增大，接触电阻发热会增大，即Q接触=I2·r(其中: I-流过碳刷的电流, r-接触电阻)，引起碳刷发热；如果弹簧压力增大，虽然接触电阻变小，接触压降降低，但摩擦发热表现突出，即Q摩擦＝F·v （其中：F-碳刷压紧力，v-碳刷与滑环的相对运动速度），所以说弹簧的压力应保持在一个合理的范围内，才可以同时控制接触发热和摩擦发热。但目前＃5发电机的碳刷弹簧压力偏大，另外弹簧压力不均匀，每个碳刷的接触电阻差异很大，每极40个碳刷，相当于40个并联之路，接触电阻越小，流过的电流越大，接触电阻越大，流过的电流越小，因此形成电流分布差异很大。这是发电机碳刷电流分布不均匀的主要原因。 一般情况下，碳刷与滑环接触面的接触良好，接触压降小，所有碳刷工况相近，每条碳刷的电流大小接近，刷体的平均温度较低，碳刷间电流相对稳定平衡。运行一段时间后，碳刷的磨损量相近，但出现了氧化膜（氧化膜应均匀并有光泽，氧化膜太厚，接触电阻增大）、卡涩等因素，碳刷磨短或弹簧压力变化，碳刷间电流随之重新分配，这也是电流分配不均匀的一个重要原因。 ＃5发电机滑环刷握运行中就存在个别碳刷卡涩和发热现象，这样容易形成碳刷焊附在刷握壁的现象，（焊附现象就是碳刷受力不合理或者与刷握配合间隙过小时，当碳刷工作时上下微动，碳刷与刷握壁之间的接触电阻逐渐降低达到一定程度时，由于热和电的作用，碳刷就粘附在刷握壁上而不能自如活动），测量显示个别碳刷电流为0V，此时极有可能是碳刷卡涩或者焊附在刷握上了，不是说该碳刷没有电流，只是电流没有经过刷辫，长期运行就会出现过热现象。 另外，＃5发电机滑环刷握装配与导电环接触面存在吻合不良现象，刷握装配在出厂时接触面采用配套研磨，并进行镀银处理，同时做好标记，一对一，接触面配合紧密，现场维护更换了备品刷握，出现吻合不良现象，但从测量温度显示（60℃左右）问题并不突出，可以继续运行，待大修的机会进行调整研磨。 采取的措施： 定期进行检查、测量，以便及早发现问题，及时处理，避免滑环出现过热现象。检查项目包括： （1）、用提刷辫的方法检查鉴定碳刷在刷握内上下活动是否自由。如有卡刷和碳刷焊附现象时，应取下刷握进行研磨碳刷和清理刷握内壁（刷握与碳刷配合间隙为：0.01～0.02mm） （2）、检查刷辫是否完好，碳刷是否有脱辫现象，导线是否氧化、断股现象等。接触是否良好，有无过热现象，如出现发黑或烧伤等现象，则应该更换碳刷。 （3）、用直流钳形电流表和红外测温仪，定期测量碳刷及滑环表面温度（滑环表面温度应不高于120℃；刷体温度控制在不大于80℃）及碳刷电流分配。个别电流小的碳刷进行调整（可以适当将其接触面的氧化膜用200目纱布打磨处理） （4）、检查碳刷的磨损程度。刷块边缘是否存在剥落现象，刷辫是否完好，碳刷是否有脱辫现象，如果碳刷磨损严重或刷块有剥落现象，就必须更换。（正常运行中，一般碳刷磨损掉 1／3，或碳刷在刷握内有摇摆的情形，应更换） 刷握弹簧压力联系制造厂家进行调整。现阶段可以用弹簧秤进行测量，对于压力差别大的更换，使整台刷握的弹簧压力基本均匀。 更换个别有卡涩、发热现象的碳刷。更换碳刷时应进行适形研磨，（200目砂布），并注意碳刷与刷握配合间隙合适（0.01～0.02mm），过紧碳刷容易卡涩，过松碳刷容易晃动，必要时打磨碳刷或者更换一块再试。