30MW发电机集电环打火原因分析处理及维护方法
谈发电机集电环打火与温度过高的处理方法
148研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2020.11 (下)当前科技不断更新换代，集电环作为发电机转子电流的承载体，对发电机组运行状态具有较大影响。
由于其在运行中高速滑动，在打火时容易受电刷发热因素影响，导致温度骤然升高，从而引发发电机停机事故。
对此，技术人员应加强重视，并通过更换碳刷、电刷、恒压弹簧等方式，使打火时温度得到有效控制，避免此类故障的发生。
1 事故发生某厂拥有两台300MW 的火力发电机，2017～2019年，二者在运行时连续多次发生故障，且均因集电环打火导致温谈发电机集电环打火与温度过高的处理方法陈卓（国家电投集团贵州鸭溪发电有限公司，贵州 遵义 563108）摘要：本文以某发电厂为例，对该厂的发电机集电环故障问题进行分析，主要为电环打火与温度过高，对该项问题的成因进行剖析后，提出科学有效的处理措施。
力求通过加强电刷碳刷检查、集电环打磨降温、调整碳刷电流大小等方式，使此类故障得到有效预防和解决。
处理结果显示，电环冷却系统的气密性得到显著提升，集电环的温度被控制在允许的指标范围内，且各项指标的运行状态良好，机组能够稳健地持续运行。
关键词：发电机；集电环；温度过高；处理措施中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2020）11（下）-0148-03度过高，使碳刷刷握被烧毁，火电机组被迫降低负荷甚至几次停机整修，不但使检修任务量提升，还对当地正常发电造成严重影响，为企业带来极大的经济损失。
2 原因分析为了能够彻底解决这一问题，技术人员到厂后从多个方面探究问题的成因，主要总结为以下几点。
2.1 碳刷质量不佳在本厂的1#火电机组碳刷打火中，将碳刷替换下来，发现其表面存在不均匀的崩角，一些刷握与刷辫之处存在松动。
统测量结果精确。
系统简便，易于操作，能够在主泵调试及运行过程中独立进行主泵的转速及转差率的测量，同时，也可以作为现有转速测量系统的冗余，防止转速测量系统发生共模失效，提高核电厂运行的安全性与可靠性。
发电机集电环检修维护事项及故障处分解
3 引起碳刷、滑环发热的因素
(1)碳刷发热量由4部分组成：碳刷自身电阻发热Q1，碳 刷接触压降发热Q2，磨擦发热Q3，刷辫与碳刷接触电阻 和散流电阻发热Q4 。 碳刷自身电阻发热：Q1 =I2R ． 式中：I一流过碳刷的电流： R一碳刷电阻。 碳刷接触压降发热：Q2=I△U 式中： △U一接触压降。 磨擦发热：Q3=FV 式中： F一碳刷压紧力； V一碳刷与滑环的相对运动速度。 接触电阻和散流电阻发热：Q4=I r 式中： I一流过碳刷的电流； r一接触电阻和散流电阻保证电刷在刷握内活动自 如，无卡涩，弹簧压力正常。同时，对未更换的 电刷，按电刷磨损程度，将弹簧压力作适当调整， 使压力正常。 5）在更换电刷过程中，不许用锐利金属工具顶 住电刷增加接触效果，即使是短时间也不允许， 因为万一顶偏，可能造成滑环面损坏或人身事故。 6）每次停机期间，应清除集电环通风沟、孔内 的碳尘物，以免影响通风效果。同时应特别注意 检查集电环底部（运行中不易检查）的电刷情况。 7）为了使两集电环的磨损均匀，每隔一段时间 （至少每年一次）将发电机的集电环极性交换。 如集电环凸凹点及变形偏心，应进行处理。对于 集电环表面的凸凹点，轻者用细纱布打磨，对于 由划伤或灼伤造成较严重的凸凹点。用重新精车 的方法处理。
4．5电流平衡的破坏 一般情况下，碳刷与滑环接触面的接触紧力较大， 即接触压降小，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)、气膜、 卡阻等因素，碳刷磨短或弹簧压力降低，碳刷接触 面的接触紧力减小，碳刷间电流重新分配，每条碳 刷的电流差别增大。这个阶段时间长，且逐渐变化， 不容易引起警觉。当环境温度升高或励磁电流增加 时，随时可引起发热，造成平衡破坏。
发电机集电环发热现象原因分析及解决措施
发电机集电环发热现象原因分析及解决措施发电机集电环发热现象是指在发电机工作过程中，集电环表面会产生较高的温度。
发电机集电环是传递电流和信号的元件，其发热问题可能会导致电机工作不稳定，影响其寿命和性能。
下面将对这一问题的原因进行分析，并提出相应的解决措施。
第一，导电性能不佳。
集电环与电刷之间的接触电阻过大，导致电流通过时产生较大的功率损耗，从而使集电环表面温度升高。
此外，集电环使用过程中可能出现表面氧化、结焦等现象，进一步导致导电性能下降。
解决措施：可以采用金属材料具有较好的导电性能，如铜或银制造集电环，提高传导电流的能力。
另外，可以采取定期清洗集电环表面，确保其表面光滑，减少氧化和结焦现象的发生。
第二，机械磨损。
在发电机长时间运行过程中，集电环与电刷之间会发生机械磨损，产生摩擦热，进而导致集电环发热。
解决措施：在设计和制造发电机时，选择合适的材料和加工工艺，提高集电环和电刷的耐磨性。
另外，重视发电机的维护保养工作，定期更换磨损严重的集电环和电刷，减少摩擦磨损引起的发热问题。
第三，散热不良。
发电机集电环在工作过程中产生的热量无法及时散发，导致集电环表面温度升高。
解决措施：可以在集电环表面涂覆散热涂料，增加散热面积，提高热量的散发能力。
另外，设计和优化发电机的散热系统，确保冷却风扇、散热片等部件的正常工作，提高散热效果。
第四，电流过大。
当发电机输出电流超过其额定电流时，集电环会负载过重，导致发热问题。
解决措施：在设计和选型发电机时，根据实际需求合理确定额定电流，并选择合适的容量。
此外，可以通过增加集电环数量、改变排列方式等方式，提高集电环的承载能力，降低电流过大带来的发热问题。
综上所述，发电机集电环发热问题主要有导电性能不佳、机械磨损、散热不良和电流过大等原因所导致。
解决这一问题可以采用改善导电性能、提高耐磨性、增强散热能力以及调整电流等手段。
通过有效的措施，可以有效降低发电机集电环的发热现象，提高其稳定性和使用寿命。
发电机滑环冒火原因探讨及在线处理
发电机滑环冒火原因探讨及在线处理【摘要】本文简述了我厂#1、2发电机滑环表面频繁灼伤以及滑环冒火现象的发生过程，对滑环表面灼伤及冒火的的原因进行了分析，对发电机滑环表面灼伤的在线处理及发电机滑环的运行和维护提出了自己的建议。
【关键词】发电机；滑环；灼伤；冒火；故障；处理华能南京电厂现有2x320MW发电机组，发电机采用原苏联引进的水氢氢冷却机组，型号为TBB-320-2EY3，采用同轴旋转的交流励磁机（BT-4000-2Y3 1450KW）励磁，励磁机采用自励恒压方式，转子额定电流3500安培。
2007年先后对#1、2机俄供滑环架及刷握进行国产化改造，更换为上海申克碳刷有限公司产品，碳刷选用法国罗兰LFC554型碳刷，滑环正负两极各安装8组刷握，每组刷握由6个碳刷组成，每极碳刷总数为48块，碳刷的平均额定电流为72.9A。
滑环架改造后平稳运行一年多时间，未发生滑环冒火现象。
自2009年1月23日#2发电机发生滑环冒火现象后，#1、2机发电机正负两极环滑多次发生滑环表面电弧灼伤引起滑环表面冒火现象。
发电机滑环频繁冒火严重影响我厂#1、2发电机的安全稳定运行。
一、历次滑环表面灼伤及冒火情况处理1、近一年来滑环表面灼伤冒火记录。
#1机2012年2月至2013年3月，共发生11次，#2发电机共发生9次。
2、滑环表面灼伤情况用频闪仪在线观察滑环表面状态，可以清楚地看到，冒火滑环表面出现4组共计24条与碳刷位置相一致的呈银白色的灼伤痕迹，稍有拖尾，拖尾方向与发电机转子转动方向相反，拖尾长度约5-15毫米，深度约为0.005-0.02毫米不等。
对比各次滑环灼伤痕迹，各次灼伤程度各有不同，有时较轻，有时较重，灼伤较轻的，滑环冒火现象较轻经碳刷自行打磨后冒火现象消除，甚至有时灼伤后未造成冒火未被发现，滑环表面留下较为模糊的灼伤痕迹。
二、滑环冒火的一般原因分析1.滑环表面受水汽、油气侵蚀，在滑环及碳刷表面产生油污，堵塞滑环通风孔，并有滑环表面产生氧化膜，使碳刷接触电阻大大增加，使得碳刷温度升高，产生火花。
发电机滑环冒火原因探讨及对策(正式版)
文件编号：TP-AR-L4841In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编订：_______________审核：_______________单位：_______________发电机滑环冒火原因探讨及对策(正式版)发电机滑环冒火原因探讨及对策(正式版)使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
发电机运行中滑环冒火花是常见的故障之一，若不及时消除，可导致发电机滑环冒火，对发电机组安全运行造成直接威胁，严重时被迫停机。
就大型发电机而言，紧急停机不仅造成系统出力下降，影响系统稳定运行，而且对发电机组本身也将产生危害。
通过认真分析、研究产生环火的原因，监测设备运行状况，拟定相应对策等方法是可以有效地防止发生此类故障的。
1 经过某厂200 MW机组曾经发生一起发电机滑环冒火现象，停机检查发现2/3的发电机滑环碳刷刷握部分烧熔，而完好的刷握中有大部分压簧压力弹片折断的现象。
检修过程中将所有刷握、碳刷、压簧全部更换，机组重新启动并入系统运行近2 h后，巡检再次发现2只压簧压力弹片折断，一压簧单侧从刷握内弹出。
2 停机后检查情况通过对这次200 MW机组滑环冒火前运行情况分析，机组在故障前运行各参数均正常，有功、无功功率均在额定范围，机组的振动和轴位移均符合运行规程要求。
发电机集电环着火故障分析及防范措施
徐 景 彪 贾振 华 狄 福 仁 。 ， ，
（． １ 吉林 省 电力 有 限公 司 电力科 学研 究院 ， 吉林 长 春 １ ０ ２ ； ３ ０ １ ２ 大唐辽 源热 电有限 责任 公 司 ， ． 吉林 辽 源 １ ６ ０ ；． ３ ２ ０ ３ 大唐 长 山热 电厂 ， 吉林 松 原 １ １ ０ ） ３ １ ９
０ １ １ ０ｎ （ ０ Ｃ ） ． ７ ７ 。
程 中相关 参 数 的波 形 ， ２是 故 障位 置 及 等效 电路 图
示 意 图。
机 组 正 常 运行 时 ， 刷 与 集 电 环之 间 的接 触 电 碳 阻 Ｒ。 很小 ， 以忽 略 不计 。故 障 前 ３ ｉ， 电机 可 ０ｒ ｎ 发 ａ
自并 励 方式 ， 机励磁 自动调节 器 。 系统具 有 微 该 毫秒 级 的电压 、 电流 响应速 度 。
２ 故 障 原 因分 析
该机 组是 俄 罗斯 产进 口机 组 ， 制 造工 艺粗 糙 。 其
１ 事 件 经 过
２０ ０ ５年 ４月 １ ９日 ４时 １ ８分 ． 电厂 运行 中 的 某 ２号 １ ０Ｍｗ 发 电 机 ， ０ 因集 电环 严重 冒火 ， 致使 铜 质
自投 运 以来 ， 存在 励 磁碳 刷磨 损量 大 的 问题 ， 就 年磨 损量 达 ２ ０多块 ， ０ 而相 同容 量 的机组 ， 常磨损 量应 正 不到 １ ０块 。此次 事故 就是 因为转子 的励 磁碳 刷运 ０ 行 中先 产生 环 火 ， 由于 发现 和处理 不及 时 ， 最终 转化 成 了发 电机励 磁 回路两 点接 地 ， 而被 迫停 机 。 可以把
发 电机 集 电环装 置是 发 电机 本体 的薄７ 励 磁 电压 ：６ ９ ０Ａ； １ ０Ｖ。 １ ２ 机组 的励 磁 方式 ．
发电机组集电环烧毁原因分析及改造处理
发电机组集电环烧毁原因分析及改造处理摘要：发电机组是现代社会不可或缺的能源供应设备，而集电环作为发电机组的关键部件之一，承担着收集电流的重要任务。
然而，集电环烧毁的问题经常发生，给发电机组的稳定性、可靠性和安全性带来了威胁。
因此，深入研究集电环烧毁的原因，并探索相应的改造处理措施，具有重要的现实意义和应用价值。
本文对一起发电机组集电环烧毁引起发电机停机故障进行分析，结合故障分析中暴露的问题进行研判，提出了相应的防范措施，提高了发电机组运行的可靠性。
关键词：集电环；故障；缺陷1事故经过2019年01月22日16时54分51秒（上位机时间），上位机报：调速器紧急停机令动作、2号发电机组920DL开关跳闸、2号发电机组灭磁开关跳闸，2号发电机组事故停机。
检查2号机组后备保护装置（SDC833）发现，保护装置控制面板“事故”指示灯亮，查看动作报告“转子一点接地一段”、“转子一点接地二段”保护动作。
进入2号发电机仓检查，发现机仓内焦味严重，集电环负极烧损严重，部分刷握已烧融，固定碳刷的恒压弹簧大已部分断裂，特别是集电环接触面被电弧烧损，并留下大量弧坑。
靠近刷架的刷握及恒压弹簧因烧融与集电环支撑螺杆相连接，导致转子一点接地。
集电环正极各部件完好。
做好2号机组集电环及碳刷相关的安全措施后，拆除集电环上所有碳刷及刷握，测量转子绝缘：10MΩ，转子绕组绝缘正常。
2处理过程2019年1月23日，电站会同相关部门、A水轮机设备厂、检修人员共同确认集电环处理方案，最终通过由A厂制作特制工具在现场不拆卸集电环的基础上架设机床，通过利用机组空转对集电环现场加工。
2019年1月24日，检修方拆卸碳刷及刷握、弹簧，对集电环本体进行清扫，拆吊运行层上游盖板、进人筒盖板，工器具、临时施工电源准备等工作。
下午A厂技术人员进场，检修方配合A厂技术人员将车床吊至灯泡头并着手制作安装车床支撑平台。
2019年1月25日上午车床支撑平台制作完成，下午开机空转至额定转速对集电环上游侧负极滑环进行打磨抛光，处理时间约2.5小时。
关于集电环损坏初步分析
关于集电环损坏初步分析集电环是发电机转子励磁电流的承载体，作为高速滑动的接触部件，其在运行中打火现象比较普遍，严重时引发环火，直接导致机组停机事故。
一、引发集电环打火的基本因素引发发电机集电环打火事故的因素有：（1）碳刷质量不良，过热时碳刷容易碎裂，大量碎屑导致碳刷与集电环之间拉弧；（2）集电环冷却风进风口滤网堵塞，抽风量减小，影响集电环表面冷却效果；（3）发电机密封油泄露，以及碳粉排出不畅，油气与碳粉混合物污染集电环室；（4）碳刷过短导致碳刷金属部分接触，产生拉弧现象（5）碳刷不匹配原因导致电流偏移，导致集电环打火（6）发电机转子绕组三相电流不平衡导致集电环打火。
（7）碳刷与集电环表面接触不良，集电环表面及碳刷组件过热（8）集电环本身质量不良，绝缘电阻不达标，运转过程中绝缘减弱造成局部放电。
（9）发电机轴承振动导致碳刷与集电环接触不良，导致集电环打火二、现场勘查及反馈及分析（1）打火滑道周围处碳刷未发现碳刷碎裂现象，在集电环室内也未发现碳刷碎裂现象（由于现场在报故障后第一时间登机，未复位，并进行检查，较好的保留了故障现场）初步排除第一项碎裂导致集电环打火可能（2）检查集电环冷却风进风口滤网处通透无异物，集电环尾部风扇无异常（3）发电机后端轴承废油脂导出正常，未发现进入集电环室（4）检查发电机碳刷长度，其最短碳刷5.3cm，且碳刷监控良好，排除由于碳刷过短，监控失效导致集电环打火现象。
（5）经检查使用碳刷为集电环厂家指定碳刷，排除不匹配性可能（6）经测量发电机转子绕组电阻为；KL:44.73mΩLM:44.73mΩMK:44.72 mΩ;排除转子绕组三相电流不平衡导致集电环打火；（7）初步怀疑为碳刷与集电环表面接触不良，导致集电环表面及碳刷组件过热进而导致集电环打火；①由于机组为运行较长时间，排除新更换碳刷接触面积小导致的集电环打火；②碳刷架碳刷压指弹簧力不足导致碳刷与集电环接触不良，由于现场的局限性不能精确确定其弹簧力，初步比较其弹簧力相差不大。
发电机滑环冒火原因分析
发电机滑环冒火原因分析发电机滑环冒火原因分析及对策发电机运行中滑环冒火是常见的故障之1，若不及时候消除，可导致发电机滑环冒火，对发电机组安全运行造成直接威协，严重时候被迫停机。
就大型发电机而言，紧急停机不仅造成系统出力下降，影响系统稳定运行，而且对发电机组本身也将产生危害。
通过认真分析、研究产生环火的原因，监测设备运行情况，拟订相应对策等方法是可以有效地防止发生此类故障的。
1．经过某厂200MW机组曾经发生1起发电机滑环冒火现象，停机检查发现2/3的发电机碳刷刷握部分烧熔，而完好的刷握中有大部分压簧压力弹片折断的现象。
检修过程中将所有刷握、碳刷、压簧全部更换，机组重新启动并入系统运行2小时候后，巡检再次发现2只压簧压力弹片折断，1压簧单侧从刷握内弹出。
2．停机后检查情况通过这次200MW机组滑环冒火前运行情况分析，机组在故障前运行各参数均正常，有功、无功功率均在额定范围，机组的振动和轴位移均符合运行规程要求。
同时候对故障后的碳刷、压簧、刷辩及部分完好刷握（仍装有碳刷和压簧）进行了详细检查，其结果如下：（1）发现所有碳刷均为同1型号（D172），且长度均为新碳刷的2/3以上。
（2）对部分完好的刷握进行检查，压簧、刷辩均未有严重过热迹象，且压簧压力弹片有大部分两侧均已折断。
且压簧均为“V”型。
（3）对于压簧压力弹片1侧折断的情形，其另1侧大部分有严重过热或电弧烧伤迹象，且压簧均为“V”型。
（4）部分压簧压力弹片完好，但两侧压力弹片均有严重过热迹象，且压簧均为“V”型。
（5）个别压簧卡口较浅，易造成压簧从刷握内弹出。
（6）厂家新购3种同1型号压簧，其检测结果列于下表：3．原因分析：通过对压簧、碳刷、刷握的检查以及对3种压簧的检测结果综合分析后认为，，此次冒火的原因是：（1）在机组运行中，虽然使用的是同1型号的碳刷，但由于其压力不同，造成碳刷与滑环间的接触电阻不1，致使同极滑环上不同碳刷间电流不均，部分碳刷电流过大。
发电机滑环冒火情况及处理办法
发电机滑环冒火情况及处理办法发电机滑环冒火情况及处理办法【摘要】发电机运行中滑环冒火是常见的故障之一，若不及时消除，可导致发电机滑环冒火，严重时将造成滑环烧毁、被迫停机的事故。
通过分析此次发电机碳刷冒火处理的经过和事故原因，提出了防范措施和运行维护中要注意的有关事项。
【关键词】发电机；过热；滑环；冒火；碳刷1.设备简述某电厂#2机为汽轮发电机组。
发电机为发变组单元接线。
#2机组为97年11月相继投产的哈尔滨电机厂生产的300MW机组，励磁系统是带有永磁付励磁机、交流主励磁机，静止整流器的“三机励磁”系统。
图1 压簧形状及尺寸主励磁机Exc输出的交流电流，由三相全波桥式接线的硅整流柜整流后，经发电机碳刷供给发电机G励磁。
而交流主励磁机Exc的励磁，由中频永磁付励磁机PMG输出交流电，由励磁调节器的可控硅整流桥整流后，经主励碳刷供给。
励磁碳刷采用恒压压簧，压簧形式见图1。
发电机和主励碳刷型号均为D172/2-14②；规格为25×32×65；图号为92HL-79T。
发电机每极36条碳刷，分四排、每排9条，；两极共72条；主励每极4条，共8条。
1.1 发电机为三相二极同步发电机，型号：QFSN-300-2-20型。
1.2 主励磁机为同步发电机三相四极励磁机，型号为TFL-1670-4。
1.3 副励磁机为同步发电机永磁，型号为TFL-75-400。
2.事件经过及处理2.1 事件的发生2008年01月10日检查发现#2发电机大滑环北侧一极有三块碳刷辫发热，立即将发热炭刷更换，更换后正常；事后测量#2发电机碳刷电流分布，发现#2发电机大滑环北侧一极电流分布不均匀；有三块超过100A，有四块电流低于20 A。
经调整后，降到100 A以下，但仍在80A左右。
2008年02月04日#2发电机停运转B级检修，2008年03月6日#2发电机B级检修结束后，#2发电机并入系统。
发电机集电环环火事故分析及预防处理措施
发电机集电环环火事故分析及预防处理措施摘要：针对发电机集电环环火这一严重威胁机组安全运行的多发性事故，结合项目实际案例进行了分析，认为碳刷与集电环接触不良引发了局部打火，进而引发集电环环火，同时对设备设计本身存在的问题进行了分析，并提出了建议和预防集电环环火的措施。
关键词：发电机；集电环；碳刷；环火1引言发电机集电环装置是发电机励磁系统的重要组成部分，它将静止励磁电流通过碳刷提供给旋转的发电机转子绕组励磁电流，结构为：集电环转轴、碳刷、刷握和刷架、集电环风扇及通风系统。
因集电环着火故障而引起的机组非停事故在国内外曾多次发生，而且事故后的恢复时间长,财产损失大,因此对这类事故必须要严加防范。
2集电环环火事故2.1 事件经过某国外电厂额定功率350MW发电机组稳定运行中,发电机有功功率220MW、无功功率53.51MVar、励磁电压180V、励磁电流1754A。
运行人员在对发电机及励磁机设备例行巡检时，未发现异常。
巡检1h后，接电网调度指令，要求将机组负荷由220MW升至350MW。
升负荷速率设定5MW/min，机组负荷升至258MW时,运行发现发电机无功功率由35.6MVar突降到4.3MVar，主变无功功率由0.56Mvar突降到-27.88MVar，电气巡检就地查看发现励磁机室内有放电响声，负极（靠发电机侧）#6、#10碳刷刷握着火并冒烟，快速发展为集电环环火，导致励磁碳刷、刷握、刷架支撑板、集电环等多个部件损坏损伤，机组停运179小时，参照去年同期月份发电负荷计算，损失发电量约56600MWh。
2.2 原因分析发电机集电环环火主要涉及碳刷、集电环、其它三方面原因。
尽管火花可能是过载或者碳刷牌号不合适引起的，但是集电环产生火花常常是由于下述机械方面的原因:(1)碳刷底面与集电环表面接触不良；(2)碳刷卡涩，不能在刷握里上下自由滑动；(3)集电环表面光洁度不符合要求；(4)弹簀压力不均衡，有过大或过小现象，从而引起的摩擦生热和碳刷自身电阻发热；(5)碳刷和刷辫、刷辫和刷架间的连接松动，发生局部火花。
发电机集电环打火的原因
发电机集电环打火的原因1. 引言1.1 发电机集电环是发电机的重要组成部件发电机集电环是发电机的重要组成部件，它起着传导电流和收集发电机产生电能的重要作用。
发电机集电环通过与集电刷接触，将发电机产生的电能传递到外部电路中。
发电机集电环也承担着一定的机械应力和磨损，因此需要定期维护和清洁，以确保其正常运行和延长使用寿命。
发电机集电环的质量和性能对发电机的工作稳定性和效率有着重要影响。
如果发生集电环打火的情况，可能会造成设备损坏或人身安全风险。
及时检查和维护发电机集电环是非常重要的。
在发电机运行过程中，集电环打火的原因多种多样。
可能是集电环表面污染导致接触不良，也有可能是集电环与集电刷接触不良，还有可能是集电环表面磨损造成的。
集电环电压过高或者安装位置不正确也可能导致集电环打火的问题。
定期维护和清洁发电机集电环是避免集电环打火的关键。
及时更换磨损严重或损坏的集电环也可以有效防止发电机集电环打火问题的发生。
保持发电机集电环的良好状态，可以保证发电机的正常运行和延长其使用寿命。
1.2 发电机集电环打火可能造成设备损坏或人身安全风险发电机集电环是发电机的重要组成部件，用于传输电力和信号。
如果发电机集电环发生打火现象，可能会造成设备损坏或人身安全风险。
发电机集电环打火导致的火花可能会引发火灾，造成设备损坏甚至爆炸。
集电环打火还可能对工作人员造成伤害，甚至危及生命安全。
发电机集电环打火是一种严重的故障现象，必须引起重视和及时处理。
为了确保设备运行安全和稳定，保护人身安全，发电机集电环打火问题应该得到有效解决和预防。
通过定期检查、清洁和维护发电机集电环，及时更换磨损严重或损坏的集电环，可以有效避免集电环打火问题的发生，保障设备正常运行和人员安全。
【200字】2. 正文2.1 发电机集电环打火的原因一：集电环表面污染发电机集电环是发电机的重要组成部件，其正常运行对于发电机的工作起着至关重要的作用。
当集电环表面被污染时，就会导致集电环打火的问题。
高压电机集电环放炮原因
高压电机集电环放炮原因
高压电机集电环放炮的原因主要有以下几点：
1.工作环境的温度过高。
集电环的电刷一般在温度70℃左右形成氧化膜，当温度过高的时候，集电环的电刷没那么容易形成氧化膜，导致集电环润滑性不够，使得集电环的磨损变大，这样就容易冒火花。
2.电刷压力不均匀。
电刷接触面被污染，空气中的带有污染性杂质对电刷表面氧化膜的形成也会造成影响。
3.空气中的腐蚀性气体、铁锈粉尘、碳粉等其他杂质都会污染电刷。
电刷在运行时，会产生碳粉的粉尘杂质，积落在电刷上，久而久之，就影响了碳刷散热，还会造成电刷冒火花。
4.集电环电刷被磨损失圆。
由于电刷摩擦的时候不均匀，导致集电环失圆，这样会造成电刷与导电环接触不良。
5.电刷和支架间的连接松动。
集电环用的年数久了，容易松动，以至于金属片连接松动造成接触电阻增大，导致积聚热能没有散开，集电环温度就会增高，到达一定程度就会产生火花。
综上所述，高压电机集电环放炮的原因涉及到多个方面，包括工作环境、电刷状态、杂质污染等。
为了避免这种情况的发生，需要定期检查和维护电机，确保其处于良好的工作状态。
发电机滑环碳刷电火花故障处(三篇)
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。
浅谈发电机集电环发烧现象及处置意见
浅谈发电机集电环发烧现象及处置意见电刷在集电环上运行时，在其接触面上形成一层均匀、适度、稳固的氧化膜，这是电机运行良好的主要标志之一。
因为这层氧化膜的存在，改变了电刷与集电环的接触特性、减少了摩擦、降低磨损、延长利用寿命。
氧化膜是一种复合薄膜，其组成成份与电刷型号及集电环的材料成份有关。
氧化膜的正常厚度在8－100nm的范围内，一般为25nm.用电子显微镜观察发觉，电刷与集电环接触面是由无数个点相接触，一般接触面只有电刷总面积的千分之几左右。
接触面积的大小，由电机的转速、集电环材质的硬度、加工精度、偏摆度、电刷的材质、电刷上的压力大小等因素来决定。
有研究发觉，外加电压小时，氧化膜绝缘，当电压升高到必然值时，氧化膜被击穿。
当击穿后，无论电流如何增加，由于导电点的增加、导电面积的扩大，则接触电压维持恒定。
氧化膜具有超级好的润滑性能，电刷与集电环接触表面起润滑作用的润滑层主如果石墨膜，这层石墨膜，将电刷与集电环分开，使摩擦在石墨润滑层间进行，降低了摩擦系数，减少了摩擦热的产生，减少了电刷的磨损。
电刷的过热故障，很多情形是由于氧化膜被破坏且无法从头成立致使的。
一、电刷及集电环常见故障的原因及解决办法电刷在运行中最多见的故障为发烧、产生火花、严峻的烧损电刷刷握及集电环。
从产生过热故障的原因看，主要有以下几个方面：一、由于通风不良致使的发烧：通风不良主如果因为冷却风道堵塞，集电环表面通风沟、通风孔堵塞、循环风扇风量下降等原因，尤其是当运行中集电环表面温度太高时，致使电刷磨损加重，碳粉积聚增加，有可能会堵塞上述集电环表面的散热通道。
因此在大小修时，应对集电环表面通风沟、孔和冷却风道滤网进行清理，维持通畅。
对于通过量次车削的集电环，若是集电环表面的通风沟高度不到5mm，已经车削到径向限制孔时，就应当依照说明书按照最小利用外径进行改换，以保证集电环的机械及散热靠得住性。
二、由于接触电阻过大或散布不均匀而产生的发烧：集电环和电刷是通过彼此滑动接触导通励磁电流的，按照容量及型号的不同，每一个集电环上大约散布着数十只电刷，由于接触电阻的不同，电流分派的不同，会致使发烧不均匀，有以下几个原因：（1）电刷与滑环表面接触电阻、电刷与刷辫接触电阻、刷辫与刷架引线接触电阻过大。
电机集电环故障原因分析及修复实践
电机集电环故障原因分析及修复实践发布时间：2021-07-29 08:18集电环是绕线转子电机的重要组成部分。
一般情况下，只要按期更换碳刷，集电环就不会出现问题，但总会出现一些问题，比如电机制造上的一些不合适，或者使用过程中的一些不合适。
一旦系统出现问题，对电机的质量影响很大。
因此，集电环的维护和检修非常重要。
女士参与整理了电机维修过程中发现的问题以及采取的一些措施与大家分享。
也希望大家可以互相交流，尤其是从事维修的人。
这方面会更有实用价值。
集电环温度过高的原因1)电刷与集电环的接触为点接触或线接触。
应努力保证集电环与碳刷的接触面在80%以上，保证的前提是碳刷弧面的直径和角度与集电环的配合。
2)安装过程中电刷与集电环错位。
3)刷压过高或过低。
压力过大导致机械磨损增加；如果电刷压力太小，电损耗就会太大。
4)集电环表面有油污或杂物。
5)电机在振动较大的工况下使用时，电刷因振动与集电环接触不良，引起着火，增加损耗，这样集电环的温度也会升高。
6)刷牌不对，电流密度过高。
集电环松动的原因及修复压塑集电环是用4330压塑压铸铜环、垫块、吊耳而成。
使用牢固可靠。
它与轴的配合松动是由于轴与集电环之间的干涉不足。
特别是在正反转和刹车的工况下，塑料在运行一段时间后会收缩开裂，与轴产生一定的间隙，再经过几次拆卸就变松了。
如有严重松动，必须拆除，更换相同规格的集电环，或在原集电环内侧涂上一层XH-2速凝胶，换上新的键。
套筒式集电环(上面的YZR280框架就是这种结构)的松动主要发生在铜环和套筒之间。
这是因为套筒过盈配合不够。
如果不采用铜环热套工艺，松动现象会更严重。
铜环配150保温夹套后不易松动，也避免了层间绝缘漆老化和绝缘收缩造成的松动现象。
松动的铜环应及时修复。
首先从轴上拆下整个集电环，然后拆下松动的铜环，在原来的铜环处清洁套筒的外表面，然后根据套筒的外径公差重新匹配铜环。
铜环与套筒的配合公差应为H8/n4，铜环应加热至150以下并放在套筒上。
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30MW发电机集电环打火原因分析处理及
维护方法
摘要：本文针对能源动力分公司新建投产后的30MW发电机集电环、电刷产生火花的主要原因、问题的处理及预防措施进行了分析，并对发电机正常运行过程中电刷的维护及注意事项进行了阐述。
关键词：电刷火花集电环维护
引言
为了充分利用高炉富余煤气及炼铁、炼钢系统的富余中、低压蒸汽，能源动力分公司于2019年建成投产了一台30MW发电机组，该机组选用单缸双压凝汽式汽轮机并配用QFa型发电机，励磁方式采用机端自并励系统，发电机集电环正负极各用了20只电刷进行励磁电流的转换，发电机组电气各性能参数见表1。
发电机组投产后，集电环及电刷温度一直偏高，火花过大，经常进行处理，导致发电机组不能安全稳定运行。
表1 发电机电气参数
1现象描述
在发电机机组投运初期，发电机的集电环温度就达100℃，不得以一直用轴
流风机进行降温运行，并且在整个2020年期间，发
电机电刷温度偏高，每个电刷温度达90℃，集电环温度达100℃；且在运行
过程中电刷振动过大，电刷振幅达2mm，励磁正负极电刷都有大量火花。
如图1
运行中的电刷整个边缘有较强烈的火花即环火,同时有大火花飞出,火花等级达到
3级，因而我们不得不多次降负荷进行处理，电刷更换频次高，有时一天要更换
2次电刷，电刷损耗较大，而且经常在发电机运行过程中更换电刷，大大增加了
维护人员的工作量，更换过程中的带电作业使职工安全得不到保障。
.
图1 运行中电刷产生的火花
2原因分析
2.1 发电机所处的环境对电刷的影响分析
发电机在运行过程中，电刷与集电环之间需形成一层氧化膜才能减少摩擦系数，氧化膜的主要成分为大量的氧化金属，湿度空气中的水汽是构成换向器或滑
环氧化膜的重要成分。
空气湿度8~15g/m3是形成氧化膜的最佳区间，空气的绝对
湿度过低，会造成较高的摩擦系数，导致碳刷快速磨损；空气的绝对湿度过高，
会造成集电环绝缘降低，产生集电环腐蚀现象，将导致电刷磨损过大，产生较大
的火花。
由于受现场位置局限性，发电机厂房在选址时，南面距汽轮鼓风机冷却
水架只近20米的距离，在正常运行中，冷却水塔产生的大量水蒸汽受风向影响，不断从厂房内的窗户飘至发电机励磁机处，导致此处空气绝对湿度过大，长期湿
度在20g/m3左右，在雨天进行检测可达30g/m3，发电机集电环及电刷长期在此湿
度影响下，集电环表面形成了腐蚀麻点，导致集电环表面形不成氧化膜，电刷产生的火花较大，电刷磨损加剧。
2.2 电刷选型不恰当的分析
原发电机选择电刷时选择是D172的电化石墨碳刷，此电刷在运行一段时间后发现火花较大。
从拆除下来的电刷看（图2），电刷表面损伤较大，且磨损较快；从换下电刷磨损表面(图3)可看出，集电环表面氧化膜被破坏，导致集电环被磨损，电刷表面有轻微沟槽。
造成此现象的原因一般为超负荷或电刷选型不对造成的，我们发电机在平时运行过程中，一般负荷维持在22-27MW之间，没有超30MW运行，因而造成此现象的原因为电刷选型不对。
图2 换下的电刷图3 电刷磨损表面
3除理方法
3.1 发电机环境的影响的处理
针对30MW发电机组厂房南侧有24台水架风机，水蒸汽极易飘至发电机励磁机端而引起电刷火花。
我们可采取关闭厂房南侧窗户的方法，以阻隔水蒸汽进入厂房内部，以减少空气绝对湿度对集电环及电刷的影响。
3.2 集电环的处理
在发电机停机后，我们对发电机的集电环进行检查发现，集电环由长期受腐蚀及发热的影响，表面已形成部分麻点且有较大的划痕（图4），并且我们对集电环跳动进行测量，其跳动偏差值达80微米，因而运行中导致电刷振动较大，产生火花。
图4 磨损的集电环图5 车削完的集电环
2021年6月，我们利用发电机停机检修机会，对发电机抽出转子送至专业单位进行集电环表面进行车削。
车削过程中需保证表面粗糙度，如集电环表面过于光洁或粗糙度过高都将导致集电环与电刷滑动特性不安稳，使电刷温升过高或反常磨损，因而我们确保表面粗糙度Ra应为0.95µm；同时应确保车削完后的集电环跳动的总体指数偏差值应该小于30µm。
集电环表面车削完后，还需控制滑环的螺旋槽，对集电环螺旋槽边缘倒角，如存在锋利的边缘容易导致碳刷磨损太快，同样会在滑环表面留下灼伤痕迹。
集电环螺旋槽边倒角形式见图6。
集电环表面车削完后见图5。
图6 集电环螺旋槽边倒角
3.3电刷的重新选择
发电机电刷的选择与集电环材质、电刷的机械性能及电气性能有关。
电刷的机械性能主要是考虑的是摩擦系数和使用时的压力，摩擦系数越大，电刷硬度越高，对集电环表面损伤越大，易使运行中的电刷产生火花；电刷使用时的压力过高或过低，都会使电刷电流的不同，对集电环及电刷会造成不同程度的损伤。
电刷的电气性能主要考虑电刷的电流密度、线速度、电阻率、电压等因数。
此发电机正负极各采用20只电刷进行电流的汇聚，因而在额定功率时，每只电刷平均承受电流I=Ia÷n=814÷20=47(A)
（其中：Ia=励磁额定电流，n=电刷数量）
电刷采用截面为25mm×32mm的金属石墨电刷，截面积为S=8cm2，
此发电机额定功率下运行时平均单只电刷的额定电流密度为：
I÷S=47÷8=5.875(A/cm2)
发电机集电环的线速度：V=2×π×r×f=2×3.14×0.225×50=70.65(m/s)
（其中：r=滑环半径,f=频率）
我们发电机原来选用的电刷为D172的型号，各性能参数见表3，从表中可看出此电刷硬度偏高，最大圆周速度过小，不适用此发电机上。
因而我们选择
LFC554这型号的电刷，从表2中对比两种电刷参数可看出，LFC554明显优于
D172电刷。
LFC软石墨碳刷主要配料由高纯天然石墨、人造石墨和添加剂、特殊粘合剂混合，经高温烧结而成，具有较低的肖氏硬度，比较低的摩擦系数，其卓越的吸收振动能力使得这种材料可以正常工作于一般其它材料无法适应的应用场所，且滑环高速运动时摩擦、振动、气流、圆跳动和热膨胀产生的机械应力也因此被放大，因而完全可用于30MW发电机组。
表2 电刷参数
4电刷安装、更换及后期维护注意事项
4.1在每次检修后，应对电刷刷握进行调整，使刷握下边缘与滑环工作面的
间距应保持在2-3mm，并重新配置刷框位置，使各组电刷对称，位于滑环的电气
中性上，距离偏差值不大于±1mm。
在正常运行过程中，定期检查电刷、刷辫、
刷握等各部分的接触、连接情况，发现有螺丝松动的现象要及时紧固。
当发电机
检修工作完成后或发电机过负荷、振荡等故障发生之后，更要进行认真检查，及
时消除隐患。
4.2在发电机检修，更换大批次电刷后，应在轻负荷下持续运行，逐渐增加
转子电流，使其建立氧化膜。
对于每次更换新电刷时需对电刷进行预磨，预磨是
为了使新碳刷的接触面和滑环的圆弧度吻合,并形成合适的表面粗糙度，借此确
保高质量的机械和电气接触性能。
应而需找直径约0.45m的砂轮石，借助砂轮石
的弧度进行研磨，使其电刷与集电环的接触面不小于75%。
4.3由于电刷压簧与电刷没有绝缘，电流流经压簧使其发热变软，失去弹性。
因而在选用电刷时，选用带有绝缘的电刷。
在平时点检时，要定期检查电刷压力，其差别不能超过10%，如果发现压力偏差过大或压簧有变色及发黄的痕迹，要及
时进行更换。
4.4 尤其需重点注意的是在电刷选用时，使用规定牌号批次的电刷，决不能
混用不同型号规格电刷；在平时运行过程中如果发现电刷块边缘存在剥落现象，
就必须更换。
正常运行中，电刷磨损至总长的1／3或电刷在刷握内有摇摆的情形，应及时更换，消除碳刷太短、电阻值变大、卡阻、阶梯形四面体等现象。
在
同一时间内更换电刷块数不超过3块。
4.5每2周用无水分、油和杂质的干净压缩空气对滑环、刷架、进行吹扫，压缩空气的压力要小于0.3MPa，保持滑环及电刷的清洁。
4.6发现电刷打火后，不要急于处理火花较大的电刷，尤其是发电机满负荷运行时，应先用直流钳表测量每个电刷上的电流，优先处理电流明显偏小、火花不大、温度偏低的电刷，检查该电刷是否有卡涩、跳动现象。
待该电刷电流及温度正常工作后，再处理其他电刷。
避免在处理火花大，电流大的电刷时，电刷电流分配严重不平衡，从而引发恶性循环，发生环火事故。
4.7积极采用新技术、新工艺。
现各大电刷厂家都研发了研磨电刷，如果集电环出现并不明显的沟槽、坑点等现象可以尝试研磨电刷，可以以最小的成本修复滑环和换向器表面，有利于碳刷快速的磨合和氧化膜的生成，使电刷更好的发挥其性能。
5结语
发电机集电环及电刷火花是一个相当复杂的问题，也是在运行过程中不可避免的，火花的原因有机械的、化学的、电磁方面的，当然也有人员维护方面的因素等等，它牵扯到许多现场的实际工作经验，以及一些理论分析，一旦发生冒火要准确的判断出引起冒火的主要原因，对症下药，力求将损失降到最小。
因而我们应建立完善的运行巡检制度和检修维护制度，加强监督检查管理，彻底避免由于初期小火花而引发的集电环环烧损或导致发生转子短路等扩大事故的发生。
参考文献
[1]宋正芳．电机电刷的应用与维护．黑龙江科学技术出版社，1982
[2]电机工程手册第2卷-电工材料．北京机械工业出版，1984
[3] 2019 美尔森碳刷技术指南
1。