发电机碳刷电流偏差大磨损快原因分析及对策
探究汽轮发电机碳刷电流偏差大的原因及处理
探究汽轮发电机碳刷电流偏差大的原因及处理【摘要】汽轮发电机是一种常见的发电设备，而其中碳刷电流偏差大是影响发电效率和设备寿命的重要问题。
本文将从碳刷电流偏差的原因、处理方法、实际应用案例、技术改进建议和条件限制与挑战等方面展开探讨。
通过对各方面因素的分析，可以为解决碳刷电流偏差问题提供参考和指导。
在将进行总结、展望和建议。
通过对汽轮发电机碳刷电流偏差大问题的深入研究和探讨，有望提高发电效率，延长设备寿命，提升设备稳定性，为相关行业提供有益借鉴和参考。
【关键词】汽轮发电机、碳刷、电流偏差、原因分析、处理方法、实际应用案例、技术改进建议、条件限制、挑战、总结、展望、建议。
1. 引言1.1 背景介绍汽轮发电机是一种利用热能转换为机械能再转换为电能的装置，其具有高效、大功率、稳定性好的特点，被广泛应用于发电领域。
而碳刷则是汽轮发电机的重要部件，其作用是通过与旋转的集电环摩擦产生电流，从而供给发电机系统运行所需的电力。
在汽轮发电机运行过程中，碳刷电流偏差问题经常会出现，即不同碳刷的电流大小存在一定的差异。
这种偏差会导致碳刷磨损不均匀、机械振动增大、发电机效率降低等问题，影响发电机的正常运行。
对碳刷电流偏差进行深入分析并探讨处理方法具有重要意义。
通过对碳刷电流偏差的原因进行分析，可以帮助发电厂及时发现问题，并采取有效的措施加以解决，保证发电机的正常运行。
研究汽轮发电机碳刷电流偏差也有助于提高电力系统的可靠性和稳定性，提升能源利用效率，进一步推动清洁能源发展。
1.2 研究意义汽轮发电机碳刷电流偏差大是一种常见的故障现象，如果不及时处理会对发电机的正常运行造成影响，甚至会导致设备损坏。
对于探究汽轮发电机碳刷电流偏差大的原因及处理具有重要的研究意义。
深入研究汽轮发电机碳刷电流偏差大的原因可以帮助我们更好地了解发电机运行过程中的电气特性，为提高发电机的运行效率和稳定性提供理论基础。
通过对碳刷电流偏差大的原因进行分析，可以及时发现发电机存在的问题并采取有效的措施进行处理，从而减少故障发生的可能性，保障发电机的安全稳定运行。
水轮发电机碳刷及滑环磨损的改进措施
水轮发电机碳刷及滑环磨损的改进措施发布时间：2021-05-08T03:20:35.418Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第1期作者：余会明[导读] 文章针对水轮发电机碳刷及滑环磨损开展了讨论，进一步分析其磨损出现的改进措施。
新疆伊犁河流域开发建设管理局新疆伊宁市 835000摘要：随着我国经济与社会的快速发展，相关科学技术也在不断的成熟进步，电力行业作为支撑国家经济发展的重要行业，其自身发展受到了更高重视。
在电力行业的发展中，最为基础且重要的就是发电工作。
我国部分发电依赖水力资源，借助水轮发电机的运转将水力转化为电力。
碳刷及滑环的运行情况是水轮发电机建立磁场的重要设备中枢，其自身的工作磨损情况与使用情况直接影响到水轮发电机组的有效发电。
关键词：励磁；电力行业；水轮发电机；滑环磨损；碳刷引言水轮发电机组是重要的发电机械设备，碳刷及滑环则是发电机组重要的励磁电流与励磁电压的交流通道，其连接着机组静止部分以及转动部分。
其自身的运行情况会直接影响都水轮发电机组建立磁场以及生产电能，其一旦出现较为严重的磨损将会导致机组运行的安全稳定受到严重威胁。
文章针对水轮发电机碳刷及滑环磨损开展了讨论，进一步分析其磨损出现的改进措施。
1、水轮发电机碳刷及滑环磨损原因分析1.1碳刷与刷握之间的间隙不均检查人员将刷架拆下后全面分析，得到其碳刷与刷握之间间隙大小分布不均匀，部分地方的间距为0.05mm，而其余地方的间距为0.8mm。
碳刷与刷握之间存在间隙与水电厂水轮发电机组的正常运行存在的一定相关联系。
如果之间的间隙过小，那么在碳刷受热膨胀之后，刷握与其之间的间距将会更近，甚至出现刷握活动不灵活或者卡死情况，导致刷握与滑环在接触过程中存在着较严重的接触不良情况；如果之间的间隙过大，那么在碳刷将会在运行过程中较为自由的横向摆动，碳刷在刷握内过于灵活，导致碳刷偏磨，最后也会出现刷握与滑环的接触不良情况[1]。
上述的接触不良事件均会导致碳刷电流出现分配不均的情况，由于电流的分配不均，电流大的碳刷发热量大，会加重碳刷与刷握的间隙不均的问题，使得情况恶性循环。
水轮发电机碳刷及滑环磨损分析与处理
水轮发电机碳刷及滑环磨损分析与处理水轮发电机是利用水流的动能来驱动发电机转子旋转，从而产生电能。
在水轮发电机中，碳刷和滑环是重要的电气接触件，它们起到了导电和传输电能的作用。
然而，长期运行后，碳刷和滑环都会出现磨损现象，影响水轮发电机的性能和寿命。
本文将对碳刷和滑环的磨损进行分析，并提供处理建议。
碳刷是水轮发电机中常用的电刷，主要用于实现发电机转子与定子之间的电接触。
碳刷磨损主要有以下几个原因：1.碳刷质量：低质量的碳刷容易出现磨损现象。
因此，在选择和购买碳刷时，应选择质量可靠的产品，注意厂商的信誉和证书。
2.使用环境：水轮发电机通常在恶劣的环境下工作，如高温、高湿、腐蚀性气体等。
这些环境都会加速碳刷的磨损。
因此，应注意加强对发电机周围环境的保护和维护。
3.碳刷与滑环的接触方式：不正确或不平衡的碳刷和滑环接触方式会导致部分碳刷表面磨损，进而影响滑环的导电能力。
因此，在装配和维护过程中，应确保碳刷和滑环之间的接触良好，并注意定时更换磨损严重的碳刷。
针对碳刷磨损，以下是一些建议的处理方法：1.更换磨损严重的碳刷：当发现碳刷磨损严重时，应立即更换新的碳刷。
同时，要保持碳刷的两端保持一定的余量，以便进行后续的修整和调整。
2.碳刷的修整：当碳刷磨损轻微时，可以采用修整的方法。
修整主要是通过研磨碳刷表面来去除磨损层，使碳刷恢复平整并保持接触良好，从而达到减小接触阻抗的目的。
滑环是水轮发电机中的旋转部件，主要用于传输电能。
滑环磨损主要有以下几个原因：1.环境因素：水轮发电机在工作过程中，会受到大量的水流冲击和浸泡，长时间的高温和湿度会导致滑环的材质疲劳和氧化，从而导致磨损。
2.使用频率：如果水轮发电机的使用频率较高，会导致滑环磨损更加明显。
因此，在大量使用滑环的场合，应定期检查和更换磨损严重的滑环。
3.使用方式：滑环的磨损也与使用方式有关。
如果在使用过程中，滑环存在颤动或异响等异常现象，都会导致滑环表面磨损加剧。
发电机碳刷电流偏差大、 磨损快原因分析及对策
发电机碳刷电流偏差大、磨损快原因分析及对策1 设备状况神头第二发电厂2台500 MW发电机转子额定电流3 566 A，空载电流1 080 A。
滑环制造直径500 mm，最小直径485 mm，每个环的碳刷数为36，碳刷尺寸32 mm×32 mm×64 mm，原捷克机组随机所带的碳刷型号F22、EN667，额定电流密度9.8 A/cm2(每个碳刷额定电流107.52 A)，采用两排离心风机冷却。
机组投产近10年，原捷克机组随机所带碳刷已经用完，现用碳刷为中英合资上海摩根碳制品有限公司产品，型号为NCC 634，线速度78.5 m/s，电流密度6.3～10 A/cm2，摩擦系数0.25，体积密度 1.28 g/cm3，碳刷压力范围0.21～0.42 kg/cm2，电压降大于2.5 V。
2 碳刷的异常运行状况(1) 碳刷电流偏差大，尤其是负极并联运行碳刷电流偏差较大，小时几安培，大时会超过200 A。
(2) 碳刷磨损比较严重，从1999年度碳刷更换记录中统计，2号发电机运行5 386 h，使用周期大约2 160 h(3个月)。
正常情况下，碳刷磨损标准是小于2.5 mm/kh，而我厂磨损达14 mm/kh，大约是标准的5.5～5.6倍。
(3) 刷辫长期过热变色，尤其是刷体与刷辫的连接铆钉在运行中全部变色。
(4) 发电机10瓦处油雾等有害气体，造成刷架内积粉尘较多。
(5) 刷握与刷架呈封闭型面接触，运行中无法彻底清理粉尘。
3 碳刷电流偏差大、磨损严重原因分析3.1 碳刷方面(1) 硬度：上海摩根合资产品与机组原碳刷相比硬度大，机械磨损严重。
(2) 碳刷本身电阻：由于不同批次的碳刷混用，其电阻系数不一样，运行中造成碳刷温升相差大，导致并联碳刷的电流分配不均匀，不仅个别电流超标，而且磨损增大。
(3) 刷体与刷辫的接触电阻大(连接铆钉、刷辫变色)造成碳刷温度高。
3.2 刷握方面订做的一批刷握结构与原配相比不规格，碳刷在刷握内不能活动自如：由于运行中的碳刷并非36块长短完全一致，故弹簧压力也各不一样，而且压力大小没有工具测量，只能靠手感，很难保证弹簧压力的标准；再者由于碳刷过热会造成弹簧退火，使压力减小，造成部分碳刷电流减小。
汽轮发电机碳刷及滑环磨损的解决方法范文
汽轮发电机碳刷及滑环磨损的解决方法范文汽轮发电机碳刷及滑环磨损是汽轮发电机运行过程中常见的问题，对汽轮发电机的正常运行起着关键作用。
汽轮发电机碳刷和滑环的磨损会导致电流不稳定、发电效率下降、甚至无法正常发电。
因此，及时发现和解决碳刷和滑环的磨损问题对汽轮发电机的正常运行至关重要。
本文将重点介绍汽轮发电机中碳刷和滑环磨损的原因与解决方法。
一、碳刷磨损的原因及解决方法1. 原因：碳刷是汽轮发电机中的关键部件之一，起到导电、导热、润滑和保护滑环的作用。
碳刷磨损的主要原因有：（1）机械磨损：机械磨损是碳刷磨损的主要原因之一。
在汽轮发电机运行过程中，由于电流的通过，碳刷与滑环之间会产生一定的机械摩擦，长时间的摩擦会导致碳刷磨损。
（2）电火花磨损：在汽轮发电机运行过程中，碳刷与滑环之间会产生电火花，这些电火花会引起碳刷的燃烧和磨损。
（3）杂质颗粒磨损：汽轮发电机运行过程中，空气中的杂质和灰尘会进入到碳刷与滑环之间，长时间的摩擦会导致碳刷磨损。
2. 解决方法：根据汽轮发电机的运行情况和使用寿命，制定合理的更换计划，及时更换磨损的碳刷，确保汽轮发电机的正常运行。
（2）清洁保养：定期清洁碳刷和滑环，去除碳刷和滑环上的杂质和灰尘，保持其表面的光滑和干净，减少碳刷的磨损。
（3）适当润滑：在汽轮发电机运行过程中，适当给碳刷和滑环涂抹润滑油，减少碳刷与滑环之间的摩擦，延长碳刷的使用寿命。
二、滑环磨损的原因及解决方法1. 原因：滑环是汽轮发电机中的另一个重要部件，主要起到导电和传递电能的作用。
滑环磨损的主要原因有：（1）电火花磨损：在汽轮发电机运行过程中，滑环与碳刷之间会产生电火花，这些电火花会引起滑环的燃烧和磨损。
（2）机械磨损：滑环在汽轮发电机运行过程中会受到机械力的作用，长时间的机械力会导致滑环的磨损。
（3）杂质颗粒磨损：汽轮发电机运行过程中，空气中的杂质和灰尘会进入到滑环与碳刷之间，长时间的摩擦会导致滑环磨损。
2. 解决方法：根据汽轮发电机的运行情况和使用寿命，制定合理的更换计划，及时更换磨损的滑环，确保汽轮发电机的正常运行。
发电机碳刷烧毁的原因和对策-文库
发电机励磁碳刷烧毁的原因和对策摘要：本文简述了XX热电厂#11机汇流环正极碳刷、刷握烧损的过程。
并分析其原因，制定了相关对策。
关键词：碳刷汇流环烧毁原因对策2005年3月29日，XX热电厂#11发电机汇流环正极碳刷、刷握烧毁，转子一、二点接地保护动作，#11发电机跳闸。
1.励磁碳刷事故经过XX热电厂#11机组自投产以来，一直正常运行，未发生过环火情况，只有个别碳刷有过很小的冒火、跳动现象。
2005年3月29日1：50(调度记录时间)，#11发电机有功96 MW、无功28 Mvar，#11机励磁回路两点接地保护动作，#11机跳闸。
检查发现#11机正极刷架20个碳刷烧损、刷握烧伤，其余10个刷握有过热现象，造成发电机励磁回路一点、两点接地故障。
2.原因分析2.1碳刷质量不良且载流量较俄罗斯原配碳刷小。
在换下的碳刷中发现有许多是崩角的。
崩角的原因可能是碳刷跳动太大或材质不良。
原俄罗斯配备的碳刷载流量为12~15（A/cm2），现配备的上海摩根NC634型碳刷载流量为 6.4~10（A/cm2）。
2.2弹簧压力不够或压力不均匀。
非恒压弹簧受热后弹簧的弹性变差，同型号的两个弹簧的压力可能不一样，以致造成碳刷实际接触面积减少。
从换下的弹簧的检查中发现，部分弹簧有过热痕迹，而不同的弹簧压力不一样，从而造成不同碳刷分担电流不一样。
另在实测时发现，更换弹簧前某碳刷电流小于10 A，更换弹簧后，该碳刷分担电流可达50 A。
2.3刷握调整不当，碳刷位置不能对准滑环圆周的法线方向。
经目测，发现部分刷握距离滑环的高度不一，有些不能平行于滑环圆周的法线方向。
2.4发电机滑环偏心，引起碳刷跳动。
2.5维护不到位，造成碳刷磨损严重或卡涩。
只是加强了测温工作，并未测量电流，同时忽视了碳刷的清扫工作。
2.6近期由于负荷大，无功负荷较大，随着机组运行时间增长，碳刷接触电阻逐渐增大，碳刷发热，并加速磨损，个别碳刷及刷辫发热使其导电能力下降，发热导致弹簧压力减小，更加恶化导电性能，形成恶性循环，致使#11机励磁回路正极碳刷刷辫过热变质，熔化断裂。
直流电动机碳刷磨损原因
直流电动机碳刷磨损原因
直流电动机的碳刷磨损主要有以下几个原因：
1. 电刷材料的磨损：碳刷是由石墨石和其他添加剂制成的材料，长时间的摩擦和磨损会导致碳刷材料的磨损。
磨损后的碳刷电阻增加，导致电机效率降低。
2. 碳刷接触面不均匀：由于电流流过碳刷的接触面，接触面不均匀会导致碳刷磨损不均，一部分碳刷磨损较快，而另一部分的磨损较慢，导致不平衡。
3. 碳刷与电机转子的摩擦：碳刷与电机转子摩擦时会产生热量，长时间的摩擦会导致碳刷磨损。
4. 碳刷的老化：碳刷随着使用时间的增加，会逐渐老化，导致其性能下降，易于磨损。
5. 环境因素的影响：例如灰尘、湿气、化学物质的存在都会加速碳刷的磨损。
综上所述，直流电动机碳刷的磨损是由材料磨损、接触面不均匀、摩擦、老化和环境因素等多种因素共同作用的结果。
为了延长碳刷的使用寿命，需要定期检查和更换磨损严重的碳刷。
发电机碳刷故障的原因及处理方法
发电机碳刷故障的原因及处理方法发电机中的碳刷，主要起着将电流分流给滑环为发电机的提供直流电源，完成交直流的转换，因此在发电机工作中，如果碳刷发生故障，则会对发电机发电工作造成非常严重的影响，因此本文简单介绍碳刷故障的主要原因及相应的解决办法。
一，碳刷接触面积小发生打火，主要原因为，更换新的碳刷时没有打磨，碳刷装的时候没有与滑环垂直。
处理方法为减小负荷运行，使在低负荷下运行，让滑环与碳刷摩擦、自己配合;重新研磨碳刷，使碳刷与滑环接触良好，不产生间隙，与滑环接触最大面积为宜。
二，碳刷引线接触不好打火，主要原因为，碳刷引线过小，2碳刷后面的落实松动。
处理方法为，检查碳刷引线是否紧固，紧固碳刷引线螺丝，更换新的碳刷。
三，碳刷压力不均匀，主要原因为，更换碳刷时没有对刷握的压紧卡簧检查，导致卡簧卡涩；卡簧没有对准碳刷的根部，导致在运行时碳刷受理只在一边。
处理方法为，对于卡簧紧的碳刷需要调整或者更换卡簧，对于不受力的，给予调整或者更换。
四，滑环和电刷接触表面不清洁产生火花，主要原因为碳刷长时间磨的碳粉没有清扫，导致滑环的卫生不清洁，长时间磨损的碳粉与轴承油雾混合后形成难清扫的碳垢在滑环的接触面。
处理方法为，使用白布与酒精清扫;使用纱布、水磨石碾磨滑环，使表面整洁。
五，碳刷在刷握中动作卡涩引起火花，主要原因为，更换碳刷时没有抽动碳刷，导致碳刷与刷握接触太紧，没有动作的间隙。
处理方法为之在刷握中动作灵活，能上下左右活动，无卡涩现象，调整间隙为四面存在0.1-0.2mm的间隙为佳;六，滑环研磨不均匀，主要原因为变形，不圆或者不水平；机组振动、摆度过大。
处理方法为，观察滑环是否存在变形，若变形则应该将滑环处理；若因为机组摆度与振动引起，则需要分析振动与摆度超标原因；滑环严重变形或者不圆造成碰撞碳刷落块则应该查找原因停机检查。
七，转子接地，主要原因为转子绝缘下降，导致转子接地，因为滑环与接触碳刷是转动与静止的关系，此次为薄弱环节，所以转子接地产生短路很容易放电，从而感觉是碳刷打火。
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发电机碳刷电流偏差大、磨损快原因分析及对策1设备状况
神头第二发电厂2台500MW发电机转子额定电流3566A，空载电流1080A。
滑环制造直径500mm，最小直径485mm，每个环的碳刷数为36，碳刷尺寸32mm×32mm×64mm，原捷克机组随机所带的碳刷型号F22、EN667，额定电流密度9.8A/cm2(每个碳刷额定电流
107.52A)，采用两排离心风机冷却。
机组投产近10年，原捷克机组随机所带碳刷已经用完，现用碳刷为中英合资上海摩根碳制品有限公司产品，型号为NCC634，线速度78.5m/s，电流密度6.3～
10A/cm2，摩擦系数0.25，体积密度1.28g/cm3，碳刷压力范围
0.21～0.42kg/cm2，电压降大于2.5V。
2碳刷的异常运行状况
(1)碳刷电流偏差大，尤其是负极并联运行碳刷电流偏差较大，小时几安培，大时会超过200A。
(2)碳刷磨损比较严重，从1999年度碳刷更换记录中统计，2号发电机运行5386h，使用周期大约2160h(3个月)。
正常情况下，碳刷磨损标准是小于2.5mm/kh，而我厂磨损达14mm/kh，大约是标准的5.5～5.6倍。
(3)刷辫长期过热变色，尤其是刷体与刷辫的连接铆钉在运行中全部变色。
(4)发电机10瓦处油雾等有害气体，造成刷架内积粉尘较多。
(5)刷握与刷架呈封闭型面接触，运行中无法彻底清理粉尘。
3碳刷电流偏差大、磨损严重原因分析
3.1碳刷方面
(1)硬度：上海摩根合资产品与机组原碳刷相比硬度大，机械磨损严重。
(2)碳刷本身电阻：由于不同批次的碳刷混用，其电阻系数不一样，运行中造成碳刷温升相差大，导致并联碳刷的电流分配不均匀，不仅个别电流超标，而且磨损增大。
(3)刷体与刷辫的接触电阻大(连接铆钉、刷辫变色)造成碳刷温度高。
3.2刷握方面
订做的一批刷握结构与原配相比不规格，碳刷在刷握内不能活动自如：由于运行中的碳刷并非36块长短完全一致，故弹簧压力也各不一样，而且压力大小没有工具测量，只能靠手感，很难保证弹簧压力的标准；再者由于碳刷过热会造成弹簧退火，使压力减小，造成部分碳刷电流减小。
3.3滑环方面
(1)由于滑环在碳刷着火事故中曾进行过切削和打磨，与原设计直径500mm相比小了许多，而整个刷架没有做相应改造，不利于有效接触。
(2)滑环的极性不能及时调整，对滑环磨损也很严重。
3.4刷架方面
从部分碳刷与滑环接触面可以看出，碳刷中心线并非完全垂直于滑环圆周切面，有一定的倾斜角度。
倾斜势必造成碳刷的接触不良、弹簧压力不一致，刷握与滑环表面距离不一致，碳刷有效接触面有差别：刷架周边有毛刺不光滑，易挂碳粉和粉尘，这都会造成碳刷电流偏差增大。