双馈风力发电机电刷滑环故障分析
双馈风力发电机组故障分析及防范措施
双馈风力发电机组故障分析及防范措施摘要：随着全球化的推进，人们不仅需要充分利用可再生能源，还必须采取有效的措施，以确保其安全性、稳定性、可持续性。
其中，风能作为一种可再生、无污染、蕴藏量丰富的自然资源，正在被全球范围内的政府和企业所关注，并被作为重点开发的能源之一。
但是，由于技术的不断进步，对于大型风力发电机组的要求日益提升，其结构也变得更加复杂，而且故障率也在不断上升。
如果机组发生故障，这将不仅会造成停电，还可能导致严重的安全隐患，造成重大的损失。
关键词:双馈风力；发电机组；故障分析；防范措施引言随着全球经济的飞速增长，环境污染和能源短缺的问题日益突出，世界各国都开始关注如何实施可持续发展。
为此，绿色经济、零排放的理念正在逐步推广，并且通过开发新型的绿色能源。
比如说风能，就已经取得了显著的成效，本文说的双馈风力发电机组对于发电的效率和可靠性就起到了至关重要的作用。
然而，双馈风电机组的故障仍然是一个值得我们深入研究的课题。
如果双馈风力发电机组出现故障，将会严重影响发电效率，导致巨大的经济损失，甚至危及人们的生命安全。
因此，我们必须及时采取措施，制定有效的故障处理方案和运维模式，以确保风电机组的正常运行。
1双馈风力发电机组的故障分析1.1振动异响故障分析与处理风力发动机的常见故障之一就是在风轮转动时，异响较大，而且机舱罩松动、叶片开裂的情况也不可忽视。
这是由于风轮轴承的底座受损，从而导致齿轮箱轴承、增速器等部件受到外界冲击，使得叶片受到的冲击力度不断加大，从而影响桨叶的转速，最终导致主轮齿轮箱、发电机等部件出现故障。
为了解决此次故障，我们需要更换轴承，并对受损的部位进行加固。
此外，我们还需要通过安装螺栓来调节风轮轴和增速器，同时重新安装刹车片的间隙。
为确保增速器的正常运转，应当对其螺栓进行严格的拧紧，并且检查轴承是否受到破坏，若有必要，应当及时更换。
1.2检测回路故障处理任何一种加速度传感器的可靠性、传输线路的稳定性、接收信号模块的正确安装和维护，都有助于避免由于测量本体、接收信号模块和线路虚接等原因导致的故障。
发电机滑环碳刷电火花故障处理（2篇）
发电机滑环碳刷电火花故障处理一、故障描述在发电机运行过程中，如果出现滑环碳刷电火花故障，通常会伴随以下情况：1. 发电机运行异常，输出电压不稳定，波动较大；2. 发电机运转时出现明显的电火花、闪烁、噪音等现象；3. 发电机输出电压偏低，并且不断下降。
二、故障分析1. 滑环碳刷电火花故障一般是由以下原因引起的：(1) 碳刷磨损：发运行时间较长，碳刷磨损严重，导致碳刷与滑环接触不良；(2) 滑环表面积碳：由于长时间运行，滑环表面会积聚一层碳，导致碳刷与滑环接触不良，产生电弧；(3) 碳刷过硬：碳刷材质过硬，与滑环接触面过小，产生电弧；(4) 滑环表面不平整：滑环表面磨损不均匀、凹凸不平，导致碳刷与滑环接触不良。
2. 引起滑环碳刷电火花故障的原因可以通过检查以下几个方面来确定：(1) 检查碳刷磨损情况：如果碳刷磨损严重，应及时更换；(2) 检查滑环表面积碳情况：如果滑环表面积碳严重，应清理滑环表面；(3) 检查碳刷材质：如果发现碳刷材质过硬，应更换为适合的碳刷；(4) 检查滑环表面平整度：如果滑环表面不平整，应进行磨平处理。
三、故障处理以下是一般的滑环碳刷电火花故障处理步骤：1. 停机检查：在发电机停机状态下，首先检查碳刷磨损情况。
如果磨损较严重，应及时更换碳刷；2. 清洁滑环表面：使用洁净的软布将滑环表面进行清理，除去表面的碳积物和灰尘，确保表面干净；3. 检查滑环表面平整度：使用手触摸滑环表面，检查是否有凹凸不平或明显磨损现象。
如果发现不平整或磨损，应考虑进行磨平处理；4. 更换碳刷：如果滑环电火花故障仍然存在，检查碳刷材质是否适合。
如果材质过硬导致电火花故障，应更换为适合碳刷；5. 调整碳刷与滑环接触面：通过调整碳刷位置，使其与滑环接触面更大，确保良好的接触效果。
四、预防措施为了避免滑环碳刷电火花故障的发生，我们可以采取以下预防措施：1. 定期检查：定期检查滑环与碳刷的磨损情况，及时更换磨损较严重的碳刷；2. 清洁保养：定期清洁滑环表面，确保表面干净，减少碳积物的积聚；3. 均衡负荷：合理调整发电机负荷，避免过大或过小的负荷造成滑环碳刷电火花故障；4. 正确安装与调整碳刷：确保碳刷正确安装在碳刷架上，并且与滑环接触面调整合适；5. 定期维护：定期检查发电机的工作状态，对滑环与碳刷进行保养和维护，防止问题发生。
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。
风力发电机组变桨滑环常见故障及原因分析
现代制造技术与装备1342020第8期 总第285期风力发电机组变桨滑环常见故障及原因分析孟 楠 葛 俊 杨新户（中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部，株洲 412000）摘 要：在风力发电机组中，变桨滑环是一个十分关键的设备。
它为轮毂变桨系统提供动力电源，为应急照明供电，提供通信、电气控制以及安全链等相关信号。
变桨滑环虽然在风机整体成本中占比较小，但变桨滑环的整体性能、稳定性等将直接关系到整个风力发电机机组的可靠运行。
关键词：风电；变桨滑环；故障Common Faults and Cause Analysis of Pitch Slip Ring of Wind TurbineMENG Nan, GE Jun, YANG Xinhu(Wind Power Division of CSR Zhuzhou Electric Locomotive Research Institute Co., Ltd., Zhuzhou 412000)Abstract: In wind turbine, pitch slip ring is a very important equipment, which provides communication, electrical control, safety chain and other related signals for hub pitch system, and power supply, emergency lighting power supply and other electrical energy connection. Although the pitch slip ring accounts for a small proportion of the overall cost of the wind turbine, the overall performance and stability of the pitch slip ring will directly affect the reliable operation of the whole wind turbine.Key words: wind power; pitch slip ring; fault1 风电滑环现状我国风电行业发展迅速，变桨滑环价格不断下降，但变桨滑环在风机运行中频繁出现问题。
发电机碳刷及滑环温度高原因分析及解决措施
发电机碳刷及滑环温度高原因分析及解决措施发电机的碳刷和滑环温度高可能由多种原因造成，下面将针对这个问题进行分析，并提出相应的解决措施。
首先，碳刷和滑环温度过高的原因主要有以下几点：1.拖动力过大：如果电机受阻或负载过重，会导致电机产生过大的拖动力，进而导致摩擦和热量的增加。
解决措施：调整电机的负载和阻力，确保在额定负载范围内正常运行。
2.碳刷磨损：长时间使用会导致碳刷的磨损，磨损的碳刷表面不光滑，导致与滑环之间的接触产生较大的摩擦，进而导致温度升高。
解决措施：定期更换碳刷，确保其与滑环之间有良好的接触。
在更换碳刷时，要确保新碳刷与滑环的配合度好，避免产生过大的摩擦。
3.碳刷材质不合适：碳刷的材质和质量对于降低温度起到重要的作用，如果选择的碳刷质量较差或者材质不合适，会导致摩擦和温度升高。
解决措施：选择质量合格的碳刷，并根据实际工作条件选择合适的碳刷材质。
一般来说，碳刷的硬度、密度、导电性能等都应与滑环相匹配。
4.滑环接触不良：如果滑环接触不良，会导致电流传递不畅，产生较大的电阻，进而产生过多的热量。
解决措施：定期清洁滑环和碳刷，确保其表面光洁、无油污和氧化层。
同时，检查滑环和碳刷之间的间隙，确保其正常接触。
在安装碳刷时，要确保其压力适中，既不过紧也不过松。
5.电机散热不良：如果电机的散热不良，无法将产生的热量及时散出，就会导致温度升高。
解决措施：确保电机周围的散热风扇或冷却器工作正常，保持良好的散热通道。
另外，可以在温度较高的地方增加散热片或散热风扇，提高散热效果。
在解决碳刷和滑环温度高的问题时，需要综合考虑以上因素，并从根本上解决问题。
通过正确选择材质和质量良好的碳刷、定期保养和清洁电机、调整负载和阻力、优化散热系统等措施，可以有效地降低碳刷和滑环的温度，确保发电机的正常运行。
发电机碳刷、滑环发热原因分析及处理
0 引言
碳刷是发电机将直流励磁电流引入转子的重要设备，但 是在运行中，碳刷和滑环的运行温度会逐渐上升，如果不能及 时处理或采取不正确的方式进行处理，将会使发热情况加剧， 最终导致滑环烧毁或发电机停机事故。
1 机组概况
绍 兴 滨 海 热 电 公 司 #2 发 电 机 为 哈 尔 滨 电 机 厂 于 2011 年 1月制造生产，采用自励式静止励磁方式，型号为QFSN-300-2， 有功功率300 MW，功率因数0.85，额定励磁电流2 500 A。 碳刷 为D172型，碳刷恒压弹簧压力值为12～15 N。
检查发现装在转子上的离心式风扇的斜的通风孔内部有 严重积垢，几乎所有通风孔一半以上被污垢堵塞，如图3所示。
图3 离心式风扇图
3 主要原因分析
电流流过碳刷和滑环的接触面， 由于在运行中传导部位
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ86
Shebei Guanli yu Gaizao◆设备管理与改造
会不断变化，有的接触部位电流密度相对较大，会导致局部温 度升高；同时由于电弧的作用，接触面局部位置会脱落、熔化， 致使碳刷结构松化、氧化腐蚀而造成边缘脱落。 滑环表面金属 由于高温会产生金属蒸汽，且极性不同，会造成正极表面因灼 热而蒸发出“金属蒸汽”发生损蚀，称为“阳极蒸发”；负极表面 则会在正离子撞击和高温作用下发射电子，使滑环表面受到 破坏，称为“阴极粉化”。 在阳极蒸发和阴极粉化的作用下，碳 刷和滑环在运行中均会发生不同程度的磨损和发热。
设备管理与改造◆Shebei Guanli yu Gaizao
发电机碳刷、滑环发热原因分析及处理
孟建伟 （浙江浙能绍兴滨海热电有限责任公司，浙江 绍兴 312073）
摘 要：绍兴滨海热电公司#2机组碳刷和滑环运行中一直温度偏高，在检修过程中，经过现场查看和分析，找到了碳刷、滑环发热原 因，通过滑环表面车削、刷架调整以及冷却风道清理解决了问题，保证了机组的安全运行。
发电机滑环碳刷电火花故障处理
发电机滑环碳刷电火花故障处理发电机滑环碳刷电火花故障处理发电机的滑环碳刷是发电机的关键部件之一，主要用于转子与外界之间的电能转换，负责提供机器的激励电流和保持稳定运行。
在发电机的运行过程中，如果滑环碳刷出现电火花故障，会影响发电机的正常运行，甚至可能导致设备损坏。
因此，对于滑环碳刷电火花故障的处理，我们需要认真对待，及时采取有效的措施。
一、故障原因分析滑环碳刷电火花故障主要是因为接触不良导致的，通常有以下几个原因：1、滑环表面污染在使用过程中，发电机滑环碳刷表面可能会被污染，这些污染物有可能是氧化物、尘埃、油污等，导致滑环表面发生腐蚀和氧化，形成障碍物，降低了与碳刷的接触质量，会导致电流密度过高，从而引起电火花故障。
2、碳刷寿命到期碳刷用于与滑环接触，通过钛合金弹簧和碳刷座来保持压力，但是碳刷也是有寿命的，当碳刷使用寿命到期后，弹簧的压力不能保证碳刷的正常接触，从而导致电流密度增大，产生电火花故障。
3、滑环表面磨损在发电机运行期间，滑环表面可能因为频繁的摩擦而磨损，当磨损超过一定程度时，滑环表面形成凹坑，影响了与碳刷的接触面积，从而导致电流密度过大，产生电火花故障。
二、故障处理1、滑环表面清洁当滑环表面因污染物而导致的电火花故障时，可以通过清洗滑环表面来解决。
通常可以使用无水酒精和棉棒来清洗滑环表面。
在清洗时一定要小心谨慎，不要弄湿滑环表面，否则会产生电泄漏，导致进一步故障。
2、更换碳刷当发现碳刷使用寿命到期或包裹铜丝过度磨损时，应及时更换碳刷。
更换碳刷时，要检查弹簧是否被覆盖，需要注意碳刷的弹簧压力，一般碳刷弹簧压力应在合理范围内，太小会导致接触不良，太大会引起碳刷过热和在滑环上制造凹坑。
3、磨平滑环表面当因摩擦而导致滑环表面磨损而产生电火花故障时，需要磨平滑环表面。
磨平滑环表面的目的是去除凹坑，增加接触面积，减小电流密度。
磨平滑环表面时应该使用特殊研磨装置进行研磨，保持研磨的平稳性和速度，研磨前要通风，以避免短路产生。
风力发电机组变桨滑环常见故障及原因分析
风力发电机组变桨滑环常见故障及原因分析发布时间：2021-03-11T09:42:28.413Z 来源：《基层建设》2020年第28期作者：杨峰1 郭正红2 郭有鹏3[导读] 摘要：进入21世纪以来，传统的石油能源的快速消耗和全球生态环境的恶化对人们的生活生存条件产生了非常恶劣的影响。
中广核楚雄大姚风力发电有限公司 675400摘要：进入21世纪以来，传统的石油能源的快速消耗和全球生态环境的恶化对人们的生活生存条件产生了非常恶劣的影响。
所以，解决能源和环境破坏问题变得尤为重要，世界各国都在积极寻求替代能源。
因此，诸如风和光之类的新型可再生能源已经进入许多国家的视野。
世界每年产生的风能资源约为2.74108 MW，其中能够利用的风能约为2108 MW，与目前地球上开发和利用的水力发电相比风能资源是非常巨大的。
风力发电场的环境相对较差，因此发生故障的设备尤其是变桨系统的维护对于确保高容量的高效发电提出了巨大的挑战。
变桨系统安装在风力涡轮机的轮毂中，并且在风力涡轮机运转期间根据风速和发电量的变化在调节叶片的桨距角中起重要作用。
为解决因为风力发电机的电滑环接触不良，导致的主控系统与变桨系统之间的通讯中断的问题，需要将单片机和无线通信技术应用于风力发电机主控与变桨控制之间的通信系统中。
为单片机、主控制系统和音调系统之间建立连接，使用单片机和无线通信模块来构建可以从主控制或音调系统，使用无线发送接收通信设备进行实时接收数据，缩短距离。
使无线传输达到在主控制器和变桨系统之间达到实时传输通信信号的目的。
关键字：风力发电机，电动滑环；无线通信引言风力发电机组的变桨系统是由滑环来提供动力，控制系统和变桨系统之间的通信数据传输和安全链信号连接由滑环来负责。
滑环在整个风力涡轮机中占总机器价值的百分比非常低，但是滑环的整体性能、可靠性和使用寿命会直接影响整个机器的性能。
早期滑环存在原始设计以及后期维护等方面的问题，造成了风力发电机组越来越多的故障，给风电场造成很大的经济损失。
发电机滑环故障检查及碳刷更换注意事项
发电机滑环故障检查及碳刷更换注意事项
1.外观检查：检查滑环的外观是否有裂纹、磨损或变形等情况。
如果有明显损坏，应及时更换滑环。
2.磨损检查：使用测微器等工具，测量滑环的磨损程度。
如果磨损超过允许范围，应更换滑环。
3.清洁检查：清洁滑环表面的灰尘和油污。
使用无水酒精或特殊清洁剂擦拭滑环表面，确保电流和信号的传递畅通。
4.润滑检查：检查滑环是否有足够的润滑油。
如果需要，可以添加适量的润滑油，以减少滑环磨损和摩擦。
碳刷更换注意事项：
1.断电操作：更换碳刷之前，务必先将发电机断开电源，避免触电危险。
同时，要等待发电机完全停止运转，确保安全。
2.确定位置：在更换碳刷之前，要确定碳刷的位置和方向。
通常，碳刷会有标记，应该正确对准碳刷槽，并保证方向正确。
3.清洁槽口：更换碳刷之前，应先将碳刷槽口内的灰尘和油污清除干净，以确保碳刷能够正常接触到滑环表面。
4.碳刷的选择：选择合适的碳刷进行更换。
不同规格的发电机可能需要不同类型和尺寸的碳刷。
在购买碳刷时，要选择与原有碳刷相同规格的产品。
5.安装调整：将新的碳刷插入碳刷槽中，确保与滑环表面保持适当的接触。
可以通过调整碳刷弹簧的紧度来控制接触力。
接触力过大或过小都会影响发电机的性能，因此要进行适当的调整。
总结：。
浅谈发电机电刷-集电环故障分析及处理建议
浅谈发电机电刷\集电环故障分析及处理建议电刷在集电环上运行时，在其接触面上形成一层均匀、适度、稳定的氧化膜，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、延长使用寿命。
氧化膜是一种复合薄膜，其组成成分与电刷型号及集电环的材料成分有关。
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现，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。
有研究发现，外加电压小时，氧化膜绝缘，当电压升高到一定值时，氧化膜被击穿。
当击穿后，不管电流如何增加，由于导电点的增加、导电面积的扩大，则接触电压保持恒定。
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常见的故障为发热、产生火花、严重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：1、由于通风不良导致的发热：通风不良主要是因为冷却风道堵塞，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过高时，导致电刷磨损加剧，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、孔以及冷却风道滤网进行清理，保持通畅。
对于经过多次车削的集电环，如果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，就应当按照说明书根据最小使用外径进行更换，以保证集电环的机械及散热可靠性。
2、由于接触电阻过大或分布不均匀而产生的发热：集电环和电刷是通过相互滑动接触导通励磁电流的，根据容量及型号的不同，每个集电环上大约分布着数十只电刷，由于接触电阻的不同，电流分配的差异，会导致发热不均匀，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。
关于风力发电机滑环打火故障分析
关于风力发电机滑环打火故障分析发布时间：2022-10-10T03:24:04.157Z 来源：《中国电业与能源》2022年6月11期作者：常青龙冯云[导读] 据统计，风力发电机滑环打火故障占风力发电机转子故障的20%左右，而可能造成滑环打火的原因复杂多样，难以处理。
本文主要以东气四川鲁北风场滑环多次打火故障的分析，常青龙冯云中车永济电机有限公司山西永济 044502【摘要】据统计，风力发电机滑环打火故障占风力发电机转子故障的20%左右，而可能造成滑环打火的原因复杂多样，难以处理。
本文主要以东气四川鲁北风场滑环多次打火故障的分析，阐述了滑环打火的解决方案。
【关键词】风电；集电环；打火故障在风力发电机运行过程中，缘于碳刷材质的特殊性，碳刷会因为磨损衍生出碳粉，这些碳粉会不同程度地堆积在集电环表面，特别是在湿热环境中，可能会影响电机的正常运行；对于电机运行环境不好的情况，可能还会有一些外界的粉尘异物污染集电环，同样会造成环体打火问题。
1 概述2020年，某风场反馈现场台机组自2017年投运以来已发生5起集电环打火故障，存在安全隐患，接到通知后我司立刻派遣服务人员到风场进行排查。
2 现场调查现场登塔对1#机组与2#机组发电机滑环室进行排查，具体如下： 2.1 1#机组情况1）打开集电环室盖板，见集电环L相环面有打火痕迹和明显沟痕，表面不平整有高点，刷盒表面因现场环境潮湿锈蚀，存在打火隐患。
2）对1#机组进行更换集电环、恒压簧、刷盒，更换后，各相间、对地绝缘电阻均＞500MΩ，跳动量在0.03mm以内。
3）清理集电环室、刷辫、刷盒内碳粉，更换防水型碳刷，现场碳粉收集海绵前期已经拆除，风路畅通。
4）在刷盒底部，贴上测温纸，对碳刷温度进行监控。
5）对此次更换下来的碳刷进行尺寸检测，碳刷暂未发现开裂、鼓涨等情况，尺寸合格。
6）对此次更换下来的压簧进行检测，压力值在1500-1700之间，满足使用需求，未见明显不良。
发电机滑环电刷异常分析及应急对策
发电机滑环电刷异常分析及应急对策摘要：电刷和滑环是发电机励磁系统的重要组成部分，电刷是用于滑环上作为导入导出电流的滑动接触体，是发电机能量交换的设备。
在运行过程中由于电刷质量、选型及维护不到位等原因，将会出现电刷发热、打火等现象，严重危及发电机的安全运行。
本文通过分析#5机组主励磁机电刷滑环偶尔出现电刷发热、打火产生及演变发展,结合我厂几年来的实践经验,总结出问题处理对策，进一步针对性地提出了出现问题时的维护措施和注意事项。
关键词：电刷滑环发热火花椭圆度1.前言陡河发电厂现运行发电机共计6台，以#5机组为例，#5机组发电机、励磁机电刷压簧均采用直压式结构，其中发电机单极电刷为28只，主励磁机单极原设计为6只。
发电机主励转子额定励磁电压70V，额定励磁电流103A；发电机转子额定励磁电压445V，额定励磁电流1765A；发电机转速3000转/分。
根据华北电网自动电压控制（A VC）系统管理规定，华北电网调[2007]34号文件要求。
（自动电压控制(A VC)是保证电网安全稳定经济运行的重要措施。
是为提高华北电网自动电压控制系统运行质量，确保电网无功、电压控制在良好水平的一个技术措施）。
我厂各机组在自动调节无功方A VC试验后，无功功率升至100KV A后，#5机组主励磁机电刷温度升至110°，机组运行在非安全范围内，其他机组主励磁机电刷在90°左右。
为了保证机组安全运行，相关专业人员对碳刷过热的原因进行分析，并提出了相应的解决方案。
2.电刷发热及打火的原因分析2.1电刷发热的原因分析及处理方法电刷正常运行中温度一般是在45℃～80℃，（温升35℃左右），电刷电流分布整体比较均匀，根据无功的不同每块电刷工作电流在10A～55A左右。
刷握弹簧压力通常在1.2～1.6Kg，各电刷之间的不均压力差应在５％以内，刷握与滑环的距离符合规定值2～4 mm，电刷活动自如且无卡涩现象。
电刷与滑环运行中产生的热量由自然通风散走。
双馈风力发电机组故障分析及防范措施
双馈风力发电机组故障分析及防范措施摘要：为保证双馈风力发电机组安全稳定的运行，本文在概述双馈风力发电机组工作原理及结构的基础上，分析了双馈风力发电机组故障及相应的处理措施，并提出了故障的预防措施，以供参阅。
关键词：双馈风力发电机组；故障；处理；防范措施1双馈风力发电机组工作原理及结构1.1双馈风力发电机组工作原理变速风电机组通过风轮输入的风能转化为机械能，然后通过齿轮轴，把机械能传递到双馈发电机，发电机将机械能转化成电能输出到电网中。
发电机与电网间通过两个变流器相连，一个是转子侧变换器AC/DC，转子侧变换器相当于在转子回路中串联一个电压向量，其作用是是对发电机进行励磁控制，可以实现对机组有功和无功功率解耦，使转子达到预期的转速。
而电网侧的变换器DC/AC可以实现直流环节的有功功率和与电网间交换的有功功率的平衡，可以控制直流侧电压的稳定和交流侧功率因数。
1.2双馈风力发电机组结构双馈风力发电机是一种新型的设备，其主要是应用在变速恒频风力发电系统中，其结构与绕线式异步发电机有着较大的相似性。
双馈风力发电机的定子与转子两侧都可以馈送电能，其定子绕组直接与电网连接，而转子绕组是利用双向变流器与电网连接，根据系统运行的要求，对电压幅值、相位以及频率进行调节，从而实现变速恒频运行。
双向变流器是由网测变流器以及机侧变流器构成的，二者具有独立控制的特点，结合双PWM可逆整流控制系统，可以将直流测电容两端的电压保持恒定。
双馈风力发电机组的结构满足了电网自动化并网和运行的要求，但是为了保证电能供给的质量，技术人员还需要对双馈风力发电机组进行不断的优化。
2双馈风力发电机组故障分析及处理措施本文以某省份2135台2MW双馈风力发电机组为例，简要说明双馈风力发电机组常见故障与处理措施。
2.1双馈发电机振动故障分析与处理发电机是风力发电系统中进行能量转换的主要器件，但在长时间运行下，过大的振动会导致发电机零件损坏，轴承断裂，电机飞车，甚至导致滑环与碳刷之间打火放电等故障，不仅影响风力发电系统的稳定性，而且还会危及人身的安全。
浅谈发电机滑环碳刷系统常见故障原因及应对措施
ＤＯＩ：１０．１９３９２／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７１ ７３４１．２０２０１９１１７浅谈发电机滑环碳刷系统常见故障原因及应对措施江 浩安徽皖能电力运营检修有限公司 安徽合肥 ２３００００摘 要：碳刷和滑环是发电机系统中转动与静止部分接触进行能量交换的设备，是发电机励磁系统的重要组成部分，也是发电机在运行中易出现问题的薄弱环节。
滑环与电刷的接触是静止与转动的关系，若维护不当，在运行中存在摩擦势必造成电刷振动、滑环表面温度过高等现象，从而进一步造成滑环损坏。
关键词：打火；温度高；振动；恶性循环；氧化膜１绪论由于发电机滑环和碳刷是自并励励磁方式发电机重要导流部件，是电流从静止部件流向旋转部件的过渡装置，极易产生各种故障现象。
在维护过的多台发电机的滑环系统中总结，多次经历发电机滑环及碳刷温度高、碳刷打火、电流分配不均匀等现象。
本文针对这些常见现象，初步分析其原因及采取应对措施，为同行们在日常的发电机维护中提供参考。
２发电机滑环碳刷系统工作原理和正常运行状态同步发电机转子绕组通入直流电后产生磁场，而直流励磁电流是通过电刷、滑环与引线进入转子绕组的。
滑环与电刷的接触是静止与转动的关系。
电刷在正常运行中的温度一般在５０℃～８０℃，温升在４０℃左右，碳刷采用恒压弹簧形式安装在刷握内，电刷活动自如无卡涩现象，弹簧压力均匀在０．２Ｋｇ左右。
在转子滑环的正、负极各装有相同数量枚的碳刷在碳刷刷架上。
在转子滑环碳刷两极之间设计有与转子同轴风扇叶片，旋转时使碳刷小室形成负压，利用负压将碳刷与滑环运行中产生的热量带走，使产生热量和散热达到平衡状态；同时碳刷在滑环上的摩擦、自然氧化的作用下，在集电环的接触面上形成一层均匀、光滑的氧化膜，是一种复合薄膜，由于氧化膜的具备碳元素的导电性，可以有效改善碳刷与集电环的导流特性，同时又具有较好的润滑性能，显著降低了碳刷与集电环之间摩擦系数，减少了摩擦热的产生和碳刷的磨损，碳刷与滑环维持在良好的工作状态。
发电机滑环故障检查（处理）及碳刷更换注意事项
发电机滑环故障检查（处理）及碳刷更换注意事项密级：工厂秘密目录一、滑环问题 (1)1 运行正常的滑环 (1)2 运行不正常的滑环 (2)二碳刷问题 (3)1 碳刷灼伤 (3)2 碳刷接触面积不够 (3)三碳刷的更换 (4)1 相碳刷更换 (4)附件1：典型碳刷表面 (9)附件1：发电机碳刷型号列表 (11)一、滑环问题1 运行正常的滑环运行正常的发电机滑环表面，滑道上有均匀的或深或浅的棕褐色的一层氧化膜，不仅保护了滑环的表面，同时亦保证了导电性。
如下图所示：或许某些滑道的表面颜色看起来有一些较浅色的痕迹，只要均匀，亦是正常的。
如下图所示：2 运行不正常的滑环对于如下图所示的，滑道班驳、痕迹严重不均匀、有电灼伤的痕迹（摸起来有突起或凹点）的滑环表面，则是不合格的，必须要处理，否则会导致：● 相滑道——不同相间产生电弧短路，烧坏滑环；变频器励磁接触器拉弧烧坏或烧断励磁回路500A 保险；变频器同步困难，无法并网；引发发电机振动或加剧轴系振动，导致因振动而停机。
● 接地碳刷滑道——变频器直流母线电压高，报故障；发电机轴承因电灼伤而损坏，需要更换发电机。
处理方法：● 按下紧急停机按钮（刹车200，以确保风机彻底停机）；● 取出碳刷；● 将200#以上金相砂纸裁剪成与比碳刷尺寸稍大的尺寸；● 将砂纸装在滑道表面，用碳刷压住（需安装好弹性卡子）；如果是相滑道需要打磨，必须三相同时进行，所有滑道必须同时打磨；● 启动风机，维持低速旋转（通过修改额定转速实现），如转速稳定在600rpm ，打磨3分钟左右；停机后检查滑道表面是否将原氧化层全部打磨干净，同时滑环表面露出金属亮色、表面光滑，否则，需要重复打磨，直至合格。
处理方法如右图所示：注意：通常运行不正常的滑环，必然伴随碳刷问题，因此，必须接下来检查所有碳刷。
二碳刷问题注意：更换碳刷时，必须使用发电机滑环配套的碳刷，即不同的滑环必须使用规定厂家、规定材料及尺寸的碳刷！否则会因碳刷厂家不同而导致的材料差异导致的膨胀系数不同、硬度不同而导致滑环及刷架烧毁，已经发生过两起以上的该故障；尺寸不同会因导电面积差异而无法满足通流要求，或因长度不一而使压紧力有差异，同样无法满足通流要求。
双馈异步风力发电机电刷滑环系统状态监测与故障诊断研究CTT
幅 值 /g
A相 电 刷 -滑 环 0.1
0
-0.1 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 B相 电 刷 -滑 环
0.1
0
-0.1 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 C相 电 刷 -滑 环
双馈异步风力发电机电刷滑环系统状态监 测与故障诊断研究CTT
目录
一
绪论
二
双馈异步发电机电刷滑环系统三维温度场研究
三
振动法在双馈异步发电机滑环面划痕故障诊断中的研究
四
基于HHT的双馈异步发电机滑环烧伤故障诊断研究
五
总结
1. 绪论
➢ 双馈异步发电机电刷滑环系统结构与功能简介 • 结构：
运行示意图
网侧负荷
700
-6
700
600
-8
600
频 率 /Hz
500
-10
500
400
-12
400
300
-14
300
200
-16
200
100
-18
100
0
-20
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
时 间 /s
0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 时 间 /s
• 找出故障特征量 • 定义故障严重程度 完成诊断 • 完成故障诊断
➢ 电刷-滑环电阻分析 正常运行时：
பைடு நூலகம்
电刷
L1
引线
δr
触头
滑环
R1(δ)
双馈风力发电机滑环室火花原因分析
双馈风力发电机滑环室火花原因分析【摘要】本文针对双馈异步风力发电机做负载双馈发电机工况试验时，滑环室出现火花，进行原因分析，排查各种引起滑环出现火花的因数，找到滑环室引起火花的主要原因。
【关键词】双馈异步风力发电机滑环碳刷滑环室火花原因0 引言双馈异步风力发电机（DFIG，Doubly fed Induction Generator）是一种绕线式感应发电机（WRIG)，是变速恒频风力发电机组的核心部件。
电力电子变换器的容量仅需系统额定容量的30%，因变流器成本低，是目前国内并网型风力发电机的主要机型之一。
双馈异步风力发电机由电机本体和冷却系统两大部分组成。
电机本体由定子铁芯、定子绕组、机座、转子铁芯、转子绕组、滑环室部件（包含碳刷、滑环、刷架等）、轴承、转轴等组成。
滑环与旋转的转子绕组连接，通过与之接触的碳刷，将转子绕组与双向变流器连接实现能量交换和控制。
1 问题描述双馈风力发电机做双馈发电机工况试验，电机拖动到额定转速，加载到额定功率运行40分钟时，滑环室出现连续喷射状火花，停机检查发现中间相滑环烧伤发黑、碳刷有明显烧痕。
2原因分析2.1排查被试电机原因考虑可能是此台电机滑环、刷架系统存在质量问题（压指压力不均匀、压力不够运行碳刷跳动、滑环同轴度不能满足要求、碳刷未预磨好，均可能造成碳刷与滑环接触不良，运行中产生火花），更换一套新的滑环、刷架系统、碳刷、压指，重新加载到满载运行1小时，做工作特性曲线，停机检查，发现中间相滑环仍有烧伤发黑现象。
更换另一种型号的电机在额定转速下加载运行，加到满载前没发现异常，运行2分钟，听见滑环室有异常声音，停机发现滑环室两相滑环被火花烧伤；去除滑环高点，更换所有碳刷、重新预磨，加载，未加到额定功率值，滑环室两相又出现火花。
更换碳刷厂家的碳刷，重新预磨，加载，滑环室两相仍然出现火花。
可见，经过更换不同批次、不同厂家碳刷、不同型号电机，滑环室均出现火花，不是滑环、碳刷、压指等零部件问题引起的火花。
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双馈风力发电机电刷滑环故障分析
【摘要】双馈风力发电机目前已是网型风力发电机主流机型之一。
滑环、电刷是发电机运行过程中极易出现问题的组成部分，极小的问题都会引发较大的事故。
通过分析滑环振动造成的电刷冲击及危害，并介绍了电刷的谐振频率对安全产生的影响，提出预防故障的措施，减少因电刷、滑环引发的事故。
【关键词】双馈风力发电机；电刷滑环；故障处理
滑环、电刷是发电机运行过程中极易出现问题的组成部分[1]，极小的问题都会引发较大的事故。
如：碳刷全部没有接触上，会引起发电机失磁的严重现象产生，出现环火，且发电机漏氢，很容易发生氢爆炸。
因此分析引起双馈风力发电机电刷滑环故障因素及其重要。
1.双馈风力发电机磁滑环、电刷设计
双馈风力发电机具有A、B、C三相励磁滑环及相对应的电刷，并且还设置了接地滑环D及对应电刷。
三相电流相对较大，因此各设置了S个基本均布电刷，D相接地滑环只有一个电刷，它可以接电机轴或星形励磁绕组中线，方便将轴电流及中线电流通过电刷接地。
2.滑环的损伤和单个电刷摩擦形成的冲击波形、振动与滑环故障分布规律相同
由于D相滑环一般情况下只设置1个电刷，因此很容易因为振动引起电刷、滑环分离，这样就容易造成电弧及损伤。
可以通过以下两种方式进行检测：（1）电刷座的振动冲击；（2）判断绝缘安装的轴承座对地/机器外壳的轴电压。
如果滑环出现损伤，会在摩擦电刷过程中产生冲击、振动，这样不但磨损电刷，还会将滑环的损伤加重。
滑环损伤的故障有很多，故障分布规律和数量通常情况下与柔性联轴器爪数具有因果关系。
电刷滑环故障的后期，运转时将产生较强的冲击、振动及轴电压，这种强度可以掩盖其他的故障信息。
具有以下特征：若存在X 处均布损伤，就会有X阶转频冲击谱。
所以说滑环的损伤和单个电刷摩擦造成的振动、冲击波分布规律和滑环分布规律相同。
3.滑环振动造成的电刷冲击及危害
滑环存在较大的振动，像磁隙不均匀、转子不平衡振动及滑环不圆度的电磁振动，激励S个电刷以后将会造成点数和滑环的短暂分离。
这时候D相单电刷和与其相对应的滑环将会发生电弧及损伤。
其他三相的S个电刷不同步、相继与对应的滑环实现分离后接触，会产生相继冲击，这种冲击的特征频谱和转频的S 阶冲击谱相等。
图1 力学模型示意图
假设电刷设计合理，且它与其压紧弹簧组成机械二阶系统，产生固有共振频率FS，比滑环的转动频率FN要高很多，假设滑环出现不平衡、不圆度的问题，会引起正弦“滑环振动”幅度A=1mm，对电刷存在强迫作用。
我们构建如图1所示的力学模型示意图，分析滑环振动和电刷振动的相互作用，箭头指示运用正方向。
我们可以很明白的看出，电刷正向位移不能比滑环正向位移小，不然，滑环会强迫电刷进行运动；电刷可以比滑环的正向位移大，与滑环分离。
电刷的负向位移绝对值一定要大于滑环的负向位移，不然，滑环会对电刷运行形成阻碍作用；电刷也可以正于滑环负向位移，和滑环分离。
4.电刷的谐振频率对安全产生的影响
二阶系统的共振频率由电刷与其压紧弹簧构成，在设计时应将其设计成比滑环高的转速频率FN与该轴的最高激振源数Z倍相乘，即FN×Z，这样不仅可以有效的降低电刷振动，还可以将电刷振动与其滑环的冲击减小。
有一套经典的振动理论指出[2]：当强迫振动的频率比系统的共振频率要高的时候，系统的振动幅度会受到影响，振动幅度将会下降。
我们假设有这样一个谐振频率FS=10Hz，二阶系统的谐振增益为G=10倍，如果进行25Hz的强迫振动，此时的震动幅度响应应该是-1439dB，也就是说将它的振动降低至强迫振动的19%。
这一套理论是不能在设计电刷与其压紧弹簧构成的二阶系统中应用，因为极有可能将振动相位响应和强迫振动相差177°的现实所忽略，意味着如果激励振动滑环相对电刷运动的同时电刷也在向滑环做相应的运动，这样一来必然会造成他们出现强烈的冲击。
我们应该注意一点：因为滑环存在三菱度及不圆度，所以滑环的振动频率不止于它的最高转速频率，当具备其爪数Z的（1-2）倍的时变刚度，经我们研究可以发现：当齿轮啮台推力较大时，转动频率为FN的电机轴进行轻载时，必然会产生FJ=FN×Z×2的振动频率，进行重载时会产生FJ=FN×Z的振动频率。
例如：最高转频为FN=24的柔性联轴器驱动发电机，Z=6时，转轴的振动频率能达到FJ=288Hz。
个人建议500Hz-1000Hz的电刷谐振频率最好设计为FS>2FJ。
当改变柔性联轴器成为数十齿的套齿联轴器时，因为将他们的时变刚度进行了改善，大幅度的减小了振动，因此可以不用将电刷谐振频率提高。
增加压紧弹簧的刚度能够将FS的途径提高，可能有人会认为这样做也会增加电刷滑环摩擦时的摩擦力及正压力，还会加速磨损，不过这样是柔和的连续接触摩擦，相比较强烈冲击造成的损害要小很多。
5.总结
双馈风力发电机的滑环、电刷是发电机运行过程中极易出现问题的组成部分，进行维护的时候需要注意一下几方面问题：（1）加强巡回检查力度，透过防尘罩窥视窗查看有无串火现象；（2）采用红外线测温仪进行电刷表面、集电环表面和铜辫的测温，存在异常电刷需及时处理、更换；（3）定期维护电刷、滑环；（4）高湿条件下会发生电化学作用，可能腐蚀石墨氧化膜，因此发电机停机较长的时间时，最好将电刷取走，防止生成电解蚀痕[3]。
【参考文献】
[1]俞立凡，Yu Li-fan.390H发电机电刷滑环的运行特性及其事故的处理[J].发电设备，2009，23（3）：219-222.
[2]唐德尧，曾承志，李合林.双馈风力发电机电刷滑环故障信息分析及维修建议[J].风能，2010，（8）：60-65.
[3]钟秋娟.3200kW发电机滑环烧蚀故障的分析及处理[J].当代农机，2011，（4）：70-71.。