发电机励磁碳刷打火原因分析及处理
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粒进入滑环表面，就会引起碳刷跳动加剧、摩擦增大、接触不良，并且 产生大量的碳粉。 碳粉聚集在刷握内会造成碳刷卡涩。 也会影响电流 的分配而导致打火的发生。 2．8 运行调整不及时，处理不当，造成恶性循环
在发生碳刷打火或烧断刷辫时，应该及时调整更换碳刷或恒压弹 簧。 出现微弱火花时，应加强巡检、及时调整并更换接触不好的碳刷或 压力不好的恒压弹簧 。 调整更换时，应严格按照规程规定进行 ，如调整 不及时或处理不当，将会蔓延至其他的碳刷，造成大面积的火花，甚至 会环火。
2 原因分析
2．1 碳刷质量不过关且与刷握不匹配 每次碳刷打火处理中，在换下的碳刷中发现有部分碳刷表面不平
有崩角，有部分刷辨与刷握接触松动。 崩角的原因极有可能是碳刷跳 动太大或材质不良造成，刷辨与刷握连接松动会造成二者接触电阻增 加，使各碳刷电流分布不均 。 碳刷即使在刷握中可上下活动 ，但在卡上 恒压弹簧后，便不能活动自如，这就会造成碳刷不能与滑环可靠接触， 使实际分担电流远远降低，甚至会为零。 这样长久运行必然导致碳刷 打火烧红现象的发生。 2．2 恒压弹簧压力不够或压力不均，接触不良
1 概述
发电机运行中碳刷打火是常见的故障之一，如不及时消除，可能 会导致发电机环火，严重时会烧毁滑环造成失磁而被迫停机。 就大型 发电机而言，紧急停机不仅造成系统出力下降，影响系统稳定运行和 企业的效益，而且对发电机本身也危害极大。 所以我们有必要对发电 机组的碳刷打火原因进行认真的分析，监测设备运行状况，拟定相应 的对策来防止或消除发电机碳刷打火现象。
自卷式恒压弹簧受热后弹簧会拉长，弹性变差，以致会造成碳刷 实际接触面积减少。 从换下的弹簧看还没出现弹簧的严重损坏，只是 弹性有不同程度的降低，但在以前的碳刷打火事件中，曾经多次出现 恒压弹簧断裂或裂纹损坏的情况。 由于恒压弹簧的压力不一样，从而 造成不同的碳刷分担电流不一样。在此次事件中经过我们对各碳刷电 流的卡测发现，更换压簧前分担电流小于 20A，但更换压簧后，同是一 块碳刷分担电流可达 80A。 这样也会造成碳刷打火烧红。 2．3 电刷牌号不一致，电流不均匀
力在 1.Hale Waihona Puke Baidu～1.2 公斤。
3.1.5 更换过热后变形，破碎或引线变色断线的碳刷 。 对于引线变色
这一点在处理过程中是相当关键的。 在 1991 年碳刷环火停机事件中，
就是因为运行人员在处理过程中违背了正常处理的原则，慌忙中先处
理了打火的碳刷，导致了环火而不得不停机。
3.1.2 更换过短或不同牌号的碳刷。 运行规程规定：当碳刷上沿与刷
握平齐时，该碳刷就应予以更换；同一排碳刷不能同时更换三块以上，
这种现象在我们厂一般不会发生。 因为我们公司的碳刷专人专 管，统一配置，并且全厂机组都用同一型号的碳刷。 2．4 刷握调整不当，碳刷位置不能对准滑环圆周的法线方向
经检查，发现部分碳刷刷握距离滑环的高度不一致，有些不能平 行于滑环圆周的法线方向 。 这样有可能在轴系旋转时 ，产生偏心 ，滑环 和刷握接触而损坏滑环， 使得滑环表面不平造成打火现象的发生，前 面举到的我厂 #3 机组的实例就有这方面的原因。 2．5 碳刷积垢赃污
滑环沟道长时间运行发生堵塞，使得碳刷粉结垢，碳刷积垢脏污 后，碳刷容易卡涩，不能活动自如，也会引起电流的均匀分布情况。 2.6 机组振动，滑环表面不平整
由于机组的振动，也有可能使得滑环与静止的刷握产生接触而损 坏滑环使滑环表面产生毛刺，振动也可能会使碳刷与滑环接触不良而 造成打火。
2.7 维护不到位，造成碳刷磨损严重太短或卡塞摆动 我们厂所处地理位置，风沙大，机组运行中如大罩不严会使得沙
且每一块碳刷与滑环的接触面积不小于 70％或 2 ／ 3 以上；更换碳刷前
要对碳刷进行仔细的打磨，使得碳刷与滑环接触面粗造，有利于二者
的接触良好；发电机与励磁机应使用同一牌号的碳刷。
3.1.3 重新打磨卡塞或接触不好，接触面不良的碳刷。 规程规定打磨
用的砂纸必须是规定标号的金相砂纸。
3.1.4 更换刚度不足和过热失效的恒压弹簧。 规程规定恒压弹簧的压
机械与电子
Science & Technology Vision
科技视界
2012 年第 32 期（总第 47 期）
发电机励磁碳刷打火原因分析及处理
叶志刚 刘 婕 （宁夏华能大坝发电有限责任公司 宁夏 青铜峡 751607）
【摘 要】发电机励磁碳刷打火在各个电厂的运行生产中是常见的异常现象。 宁夏华能大坝发电有限责任公司的四台机组在相继投产的十 几年里，均出现过不同程度的励磁碳刷打火现象。通过从碳刷打火的现象进行分析、判断，找出了励磁碳刷产生打火的可能原因。利用运规和相 关知识相结合的方法，提出了一系列处理碳刷打火的方法，最终将碳刷打火现象消除，并且进一步引申至机组正常运行时，对励磁碳刷如何加 强维护，以防止机组励磁碳刷打火现象的发生。
3 处理及防范措施
3．1 加强运行维护
值班人员在发现发电机励磁碳刷打火时，因根据运行规程中的方
法积极主动的采取措施进行处理。 具体措施如下：
3.1.1 首先检查处理不打火和无过热的电刷，检查是否接触良好。 因
为打火和过热的碳刷有可能是接触最好的碳刷，如果先处理了这些接
触良好的碳刷，势必造成打火的碳刷打火更严重，甚至造成环火，所以
【关键词】励磁碳刷；打火；原因分析；防止措施；运行维护
0 引言
宁夏华能大坝发电有限责任公司发电机励磁系统采用交流励磁 机静止整流器励磁方式，即三机励磁方式。 这种励磁方式由于旋转部 件较多，励磁系统发生故障的几率也较高。 主励磁机和发电机最初都 采用上海电刷厂生产的 S27 型碳刷，硬度为 81。 后在各机组的大小修 中均陆续改为上海碳刷厂的 NCC634 型号碳刷，硬度为 93。 采用恒压 刷握，压紧碳刷的恒压弹簧压力为 1.1～1.2 公斤。 主励磁机碳数正、负 极各四块，共八块；发电机碳数正负极各四十块，共八十块。 碳刷是三 机励磁系统中，励磁负荷由静止元件向旋转元件传递必然之路，碳刷 出现故障时，必然会影响励磁系统的正常运行，势必造成机组的异常 运行，所以碳刷的运行维护就显得至关重要。
在发生碳刷打火或烧断刷辫时，应该及时调整更换碳刷或恒压弹 簧。 出现微弱火花时，应加强巡检、及时调整并更换接触不好的碳刷或 压力不好的恒压弹簧 。 调整更换时，应严格按照规程规定进行 ，如调整 不及时或处理不当，将会蔓延至其他的碳刷，造成大面积的火花，甚至 会环火。
2 原因分析
2．1 碳刷质量不过关且与刷握不匹配 每次碳刷打火处理中，在换下的碳刷中发现有部分碳刷表面不平
有崩角，有部分刷辨与刷握接触松动。 崩角的原因极有可能是碳刷跳 动太大或材质不良造成，刷辨与刷握连接松动会造成二者接触电阻增 加，使各碳刷电流分布不均 。 碳刷即使在刷握中可上下活动 ，但在卡上 恒压弹簧后，便不能活动自如，这就会造成碳刷不能与滑环可靠接触， 使实际分担电流远远降低，甚至会为零。 这样长久运行必然导致碳刷 打火烧红现象的发生。 2．2 恒压弹簧压力不够或压力不均，接触不良
1 概述
发电机运行中碳刷打火是常见的故障之一，如不及时消除，可能 会导致发电机环火，严重时会烧毁滑环造成失磁而被迫停机。 就大型 发电机而言，紧急停机不仅造成系统出力下降，影响系统稳定运行和 企业的效益，而且对发电机本身也危害极大。 所以我们有必要对发电 机组的碳刷打火原因进行认真的分析，监测设备运行状况，拟定相应 的对策来防止或消除发电机碳刷打火现象。
自卷式恒压弹簧受热后弹簧会拉长，弹性变差，以致会造成碳刷 实际接触面积减少。 从换下的弹簧看还没出现弹簧的严重损坏，只是 弹性有不同程度的降低，但在以前的碳刷打火事件中，曾经多次出现 恒压弹簧断裂或裂纹损坏的情况。 由于恒压弹簧的压力不一样，从而 造成不同的碳刷分担电流不一样。在此次事件中经过我们对各碳刷电 流的卡测发现，更换压簧前分担电流小于 20A，但更换压簧后，同是一 块碳刷分担电流可达 80A。 这样也会造成碳刷打火烧红。 2．3 电刷牌号不一致，电流不均匀
力在 1.Hale Waihona Puke Baidu～1.2 公斤。
3.1.5 更换过热后变形，破碎或引线变色断线的碳刷 。 对于引线变色
这一点在处理过程中是相当关键的。 在 1991 年碳刷环火停机事件中，
就是因为运行人员在处理过程中违背了正常处理的原则，慌忙中先处
理了打火的碳刷，导致了环火而不得不停机。
3.1.2 更换过短或不同牌号的碳刷。 运行规程规定：当碳刷上沿与刷
握平齐时，该碳刷就应予以更换；同一排碳刷不能同时更换三块以上，
这种现象在我们厂一般不会发生。 因为我们公司的碳刷专人专 管，统一配置，并且全厂机组都用同一型号的碳刷。 2．4 刷握调整不当，碳刷位置不能对准滑环圆周的法线方向
经检查，发现部分碳刷刷握距离滑环的高度不一致，有些不能平 行于滑环圆周的法线方向 。 这样有可能在轴系旋转时 ，产生偏心 ，滑环 和刷握接触而损坏滑环， 使得滑环表面不平造成打火现象的发生，前 面举到的我厂 #3 机组的实例就有这方面的原因。 2．5 碳刷积垢赃污
滑环沟道长时间运行发生堵塞，使得碳刷粉结垢，碳刷积垢脏污 后，碳刷容易卡涩，不能活动自如，也会引起电流的均匀分布情况。 2.6 机组振动，滑环表面不平整
由于机组的振动，也有可能使得滑环与静止的刷握产生接触而损 坏滑环使滑环表面产生毛刺，振动也可能会使碳刷与滑环接触不良而 造成打火。
2.7 维护不到位，造成碳刷磨损严重太短或卡塞摆动 我们厂所处地理位置，风沙大，机组运行中如大罩不严会使得沙
且每一块碳刷与滑环的接触面积不小于 70％或 2 ／ 3 以上；更换碳刷前
要对碳刷进行仔细的打磨，使得碳刷与滑环接触面粗造，有利于二者
的接触良好；发电机与励磁机应使用同一牌号的碳刷。
3.1.3 重新打磨卡塞或接触不好，接触面不良的碳刷。 规程规定打磨
用的砂纸必须是规定标号的金相砂纸。
3.1.4 更换刚度不足和过热失效的恒压弹簧。 规程规定恒压弹簧的压
机械与电子
Science & Technology Vision
科技视界
2012 年第 32 期（总第 47 期）
发电机励磁碳刷打火原因分析及处理
叶志刚 刘 婕 （宁夏华能大坝发电有限责任公司 宁夏 青铜峡 751607）
【摘 要】发电机励磁碳刷打火在各个电厂的运行生产中是常见的异常现象。 宁夏华能大坝发电有限责任公司的四台机组在相继投产的十 几年里，均出现过不同程度的励磁碳刷打火现象。通过从碳刷打火的现象进行分析、判断，找出了励磁碳刷产生打火的可能原因。利用运规和相 关知识相结合的方法，提出了一系列处理碳刷打火的方法，最终将碳刷打火现象消除，并且进一步引申至机组正常运行时，对励磁碳刷如何加 强维护，以防止机组励磁碳刷打火现象的发生。
3 处理及防范措施
3．1 加强运行维护
值班人员在发现发电机励磁碳刷打火时，因根据运行规程中的方
法积极主动的采取措施进行处理。 具体措施如下：
3.1.1 首先检查处理不打火和无过热的电刷，检查是否接触良好。 因
为打火和过热的碳刷有可能是接触最好的碳刷，如果先处理了这些接
触良好的碳刷，势必造成打火的碳刷打火更严重，甚至造成环火，所以
【关键词】励磁碳刷；打火；原因分析；防止措施；运行维护
0 引言
宁夏华能大坝发电有限责任公司发电机励磁系统采用交流励磁 机静止整流器励磁方式，即三机励磁方式。 这种励磁方式由于旋转部 件较多，励磁系统发生故障的几率也较高。 主励磁机和发电机最初都 采用上海电刷厂生产的 S27 型碳刷，硬度为 81。 后在各机组的大小修 中均陆续改为上海碳刷厂的 NCC634 型号碳刷，硬度为 93。 采用恒压 刷握，压紧碳刷的恒压弹簧压力为 1.1～1.2 公斤。 主励磁机碳数正、负 极各四块，共八块；发电机碳数正负极各四十块，共八十块。 碳刷是三 机励磁系统中，励磁负荷由静止元件向旋转元件传递必然之路，碳刷 出现故障时，必然会影响励磁系统的正常运行，势必造成机组的异常 运行，所以碳刷的运行维护就显得至关重要。