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。
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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.。