汽轮发电机集电环和碳刷维护
30MW发电机集电环打火原因分析处理及维护方法
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。
集电环的维护
集电环的清洗与维护集电环集电环也叫导电环、滑环、集流环、汇流环等。
它可以用在任何要求连续旋转的同时，又需要从固定位置到旋转位置传输电源和信号的机电系统中。
滑环能够提高系统性能，简化系统结构，避免导线在旋转过程中造成扭伤。
集电环系列同步电机和异步电动机等采用集电环的电机，比较广泛地用于产业部门，而且，多数是在各种苛刻条件下运行的。
这些电机虽然没有直流电机那样的换向作用，但与换向器一样，也出现集电环或电刷的异常磨损，电刷振动以及产生火花等弊病。
特别从电刷材质来看，集电环用电刷不仅使用石墨电刷，而且为了提高电刷的电流密度，有时也使用金属石墨电刷，所以，还必须考虑异常残余膨胀等因素。
即使对于汽轮发电机那样的高速电机或在全封闭气体介质和氢气介质中运行的电机，问题也不少。
集电环的材质要求机械强度大，并是电的良导体，还要具有耐腐蚀性，在与电刷滑动接触时，必须具备耐磨性和稳定的滑动接触特性。
一般，钢质集电环的耐磨性好，机械强度大，因此大多用于因极性引起集电环磨损差较大的同步电机上。
集电环运行维护的预防措施（1）对集电环的检查和维护，由专人负责。
现场规程应规定检查时间和次数（每周不低于2次）。
工作人员进入现场应采取安全防护措施。
（2）定期巡视检查集电环时，应检查一下各项： a 集电环碳刷的火花情况；当发现较大的火花时，应密切监视，并迅速减小励磁电流，如不见好转，应尽快查清原因，甚至解列停机，以免酿成恶性事故。
b 集电环表面的温度和温升；温升不超过80K,温度不超过120℃。
c 集电环表面颜色是否光亮，有无变色； d 刷架、刷握上、集电环表面有无积尘和油污，如有必要可用吸尘器吸除或用干布擦拭电刷（拔出刷握）接触面的油污。
e 电刷有无跳动，刷辨与碳刷连接是否完好。
f 抽检电刷刷辨上电流，如有电流偏小几安培，应全面检查电刷分布电流，并对电流偏小的电刷查找原因，并采取处理措施，使之电流恢复。
（3）更换电刷，应采用正品电刷。
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汽轮发电机是用于发电的重要设备之一，在发电过程中，碳刷是不可避免的配件之一。
然而，有时候检查汽轮发电机时会发现碳刷电流偏差很大，那么造成这种情况的原因是什么，并应该如何处理呢？造成碳刷电流偏差大的原因主要有以下几点：1. 碳刷磨损碳刷是汽轮发电机中很重要的部件，因为它们与旋转的集电环接触并传递电流。
随着时间的推移，碳刷可能会磨损或变形，这会导致传递电流的数量或质量下降，从而导致电流偏差的出现。
这时需要及时更换或修整磨损的碳刷。
2. 碳刷清洗不彻底在汽轮发电机运行过程中，会产生大量的灰尘和其他颗粒物，这些物质有可能会堆积在碳刷上，影响其传递电流的性能。
如果清洗不彻底，就会导致碳刷电流偏差的出现。
因此，在进行碳刷清洗时要使用专业的清洗剂，并彻底清洗每一个碳刷。
3. 碳刷接触不良汽轮发电机工作时，碳刷需要紧密贴合旋转的集电环，因此，如果碳刷与集电环的接触不良，就会影响电流的传递效果，从而导致电流偏差的出现。
因此，应该定期检查和调整碳刷与集电环之间的接触状态。
4. 碳刷弹簧疲劳碳刷安装在弹簧上，应该有足够的弹性来保持接触并传递电流。
如果弹簧存在疲劳或松弛，就会导致碳刷与集电环的接触不良，从而造成电流偏差。
因此，需要定期检查弹簧是否有疲劳或松弛，并进行必要的更换。
针对碳刷电流偏差大的问题，可以采用以下一些处理措施：1. 定期清洗和检查碳刷为了避免碳刷电流偏差的出现，需要定期清洗和检查碳刷，并及时更换或修整磨损的碳刷。
2. 调整碳刷与集电环的接触状态如果碳刷与集电环之间的接触不良，就需要及时调整以保持良好的接触状态，保证电流的传递效果。
如果发现碳刷弹簧存在疲劳或松弛现象，需要及时更换弹簧以确保碳刷正常的接触和传递电流的能力。
总之，汽轮发电机碳刷电流偏差大的问题可能会影响发电设备的正常运行，因此需要在平时重视并进行必要的检查和维护。
发电机励磁碳刷打火的危害及日常维护
发电机励磁碳刷打火的危害及日常维护发电机运行中碳刷打火是常见的故障之一，如不及时消除，可能会导致发电机滑环出现环火，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。
1、发电机励磁碳刷打火的原因：1)碳刷质量不过关或与刷握不匹配。
以往每次碳刷打火处理时，发现在换下的碳刷中有部分碳刷表面不平有崩角或有部分刷辫与刷握接触松动。
崩角的原因极有可能是碳刷跳动太大或材质不良造成，而刷辫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。
另外如果碳刷与刷握不匹配，也会导致运行中碳刷无法与滑环可靠接触，使实际分担电流大大降低，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)恒压弹簧压力不够或压力不均，造成接触不良，分担电流偏小。
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处理中，曾经多次发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。
经过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，同一块碳刷分担电流可达80A。
3)电刷品牌、型号不一致，使用非专用碳刷，造成各碳刷电流分布不均匀，部分碳刷打火。
备用碳刷应专人专管、统一配置、定点存放，并要求各机组使用同一品牌、型号的专用碳刷。
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。
这样可能在轴系旋转时产生偏心，滑环和刷握接触不良而损坏滑环，使滑环表面不平造成打火现象的发生。
5)碳刷积垢脏污。
发电机碳刷的常见问题和日常维护
发电机碳刷的常见问题和日常维护良好的运行维护方式可延长发电机碳刷的使用寿命，降低碳刷引起的机组故障，本文就发电机碳刷常见问题及日常维护进行分析。
标签：碳刷问题维护引言碳刷用于电机的换向器或滑环上，作为导出或导入电流的滑动接触体，是电机动静接触和交换能量的设备，碳刷的良好维护，对机组的安全运行起着至关重要的作用。
碳刷在发电机滑环上运行时，在其接触面上形成一层均匀、适度、稳定的氧化膜，这是运行良好的主要标志之一。
因为这层氧化膜的存在，改变了碳刷与滑环的接触特性、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，其组成成分与碳刷型号及滑环的材料成分有关。
碳刷与滑环接触面积的大小，由发电机的转速、滑环材质的硬度、加工精度、偏摆度、碳刷的材质、碳刷上的压力大小等因素来决定。
一、碳刷选型的基本原则1.滑环振摆问题由于存在振摆，且振摆随转速的增加而加大，影响碳刷与滑环的良好接触。
在大振摆的前提下，对碳刷提出一个严峻的考验，为此，在振摆大的场合下，适当增加弹簧压力，或在碳刷压板之间选择良好的减震衬垫，对于改善换向有一定效果。
2.机械上的原因由于滑环偏心，转轴轴向串动，刷盒不正或碳刷与刷盒配合间隙不当，造成碳刷在刷盒内浮动受阻或卡住，弹簧压力不均，造成碳刷与滑环接触不稳定等。
3.电气上的原因由于滑动接触面间的导电微粒分布不均匀，氧化膜厚度不均匀等造成接触电阻大小不同。
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。
4.滑动接触面间气体压力的影响碳刷滑动接触面与滑环表面作高速相对滑动时，由于碳刷在刷盒内晃动，造成碳刷弧面大于滑环弧面，形成了楔形空间。
在滑入边，当电机在高速运转时，粘附于滑环或滑环表面上且随之旋转的空气层进入楔形空间，对碳刷产生一个向上的作用力；而在碳刷滑出边同样也存在一个楔形空间，在电机高速旋转时，楔形空间里的空气同样会粘附于滑环表面被带走，对碳刷的弧面造成气吸现象，使碳刷受到一个向下的吸力。
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。
发电机碳刷维护及常见故障处理
发电机碳刷维护及常见故障处理摘要：发电机碳刷的好坏是发电机能否正常、高效运行的关键，设备不起眼，但它却是发电机工作中一个相当重要的部件。
由于碳刷具有易磨损的特点，且在发电机的长期工作中可能会出现过各类故障，造成降负荷，设备损坏，停机。
定期对碳刷维护，消除隐患，是发电机组安全、稳定、经济基本保障。
因此，本文将结合发电机的日常工作，深入分析发电机碳刷的常见故障以及相应的处理维护。
关键词：发电机碳刷，日常维护，故障分析处理一、碳刷的作用以及发电机碳刷日常维护的重要性碳刷是一类滑动接触件，也被称为碳刷，主要被应用在各类电气设备中，其导电、导热、润滑性能都极好，主要作用是利用滑环给发电机提供足够的直流电流。
在发电机工作时，碳刷在换向器或集电环表面会形成一层氧化膜，这样不仅能够极大地降低零件磨损率，更能够从根本上提升碳刷的使用期限。
那么，为什么要安排工作人员对发电机的碳刷进行日常的维护呢？首先，只有对碳刷及时的维护和清理，才能够尽量防止发电厂安全隐患的产生；其次，碳刷在发电机中主要起到导流和换向的作用，如果不对碳刷的工作进行实时排障和检查，那么就可能会在一定程度上影响发电机的运行效率，降低发电厂的工作质量,影响发电机的安全运行。
由此可见，对发电机碳刷进行日常维护是十分重要且必要的。
二、发电机碳刷常见问题及故障处理（一）、碳刷发热、打火的问题碳刷发热过度、冒火打火现象是发电机碳刷工作的过程中极为常见的问题，产生这类问题的原因有以下几种：1、通风不良发电机碳刷发热过度的原因可能是通风不良，碳刷在工作中无法及时散热。
由于运行时间长，冷却风道滤网、滑环通风沟和附着物聚集，使冷却风量减小，引起碳刷、滑环过热；正负滑环之间的散热风扇叶片附着油尘混合物，使风扇效率大大降低。
停机时应及时清理异物，如有必要夏天在励磁小室增设通风机，强制空气流通。
2、碳刷的电流密度超标运行中，刷盒内附着油尘混合物，逐渐使碳刷失去自由活动，碳刷卡涩后与滑环接触不良或完全失去接触，碳刷过短，其它碳刷分配到的电流增大，特别是本来接触面就小的碳刷，发热量大大增加；碳刷成扇形分布在滑环周围，在垂直方向的碳刷在自重及过大弹簧力的作用下，电流密度增大，因为电流发热量Q=I2RT，发热量与电流平方成正比。
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汽轮发电机集电环和碳刷维护
汽轮发电机是发电厂中常见的一种发电设备，它利用汽轮机转动发电机产生电能。
在汽轮发电机中，集电环和碳刷是非常重要的部件，它们的正常运行和维护对发电机的性能和寿命起着至关重要的作用。
本文将就汽轮发电机集电环和碳刷的维护进行介绍。
一、集电环的作用和维护
1. 集电环的作用
集电环是汽轮发电机中的一个重要部件，它主要起到传递电流的作用。
在汽轮发电机运行时，转子通过电刷与集电环接触，从而传递电流到外部线路，实现发电。
集电环的正常运行对发电机的输出电流和电压有着直接的影响。
为了确保发电机的正常运行，集电环需要进行定期的维护和检查。
需要检查集电环的表面是否平整，是否存在划痕或者损伤。
如果发现集电环表面有异物或者磨损严重，就需要及时清洁或更换集电环。
检查集电环的接触表面是否平整。
如果集电环接触表面不平整，就会影响电刷与集电环的接触，从而影响电流的传递。
因此需要定期对集电环进行打磨和修整，保证其表面光滑平整。
需要对集电环的固定结构和绝缘结构进行检查。
确保集电环的固定结构牢固可靠，不会因为受力而松动或者脱落。
也要保证集电环的绝缘结构完好无损，避免因为绝缘结构损坏而导致短路或者漏电现象。
2. 碳刷的维护
为了保证汽轮发电机的正常运行，需要对碳刷进行定期的维护和检查。
需要检查碳刷的磨损程度。
如果发现碳刷磨损严重，就需要及时更换新的碳刷。
否则，磨损严重的碳刷会影响与集电环的接触，从而影响电流的传递。
检查碳刷的密封性。
密封性不好会导致灰尘和异物进入电刷槽，并加速碳刷的磨损。
要确保碳刷的槽部保持清洁，以及密封完好，以防止灰尘、水汽等外部杂质进入。
还需要对碳刷的接触面进行清洁和润滑。
清洁可以去除碳刷表面的杂质和氧化物，以保证良好的电刷与集电环间的接触。
润滑可以减小碳刷与集电环的摩擦力，从而减少磨损和热量的产生。
需要对碳刷的固定结构和传动装置进行检查。
确保碳刷的安装和固定牢固可靠，避免因为碳刷松动而导致的故障。
也要保证碳刷的传动装置稳定可靠，不会因为受力和磨损而出现问题。