一起发电机碳刷打火故障的分析与处理

管清军

（白山发电厂，吉林 桦甸 132400）

1 缺陷现象及危害

白山发电厂红石站共有4台50MW发电机组。2008-03-02，运行人员巡回检查发现1号机组转子滑环负极(上环)处2个碳刷有火花(上环、下环各27个碳刷)。维护值班人员赶到现场检查，发现转子滑环负极刷架处碳粉较多，滑环负极表面局部有电灼伤麻点，碳刷磨损较多。经过清扫碳粉处理后，火花消失，随后加强运行监视。2008-03-24，滑环负极又出现碳刷轻微火花现象，碳刷磨损的碳粉较多。

发电机运行中碳刷出现火花或者温度升高现象若不及时消除，将加剧碳刷磨损和滑环损伤，对发电机的安全运行造成威胁，是机组安全运行的一大隐患，因此决定对缺陷进行彻底处理。

2 原因分析及检查

2.1 滑环的问题

首先检查推力罩通风网无阻塞，拆开滑环的励磁引线，检查压接头无明显过热痕迹。对滑环表面进行检查，发现滑环表面有多处存在程度较轻的熔点、麻坑，滑环中间与碳刷接触的表面粗糙度较大，由于运行中滑环表面腐蚀点与碳刷接触，对碳刷磨损严重，滑环表面氧化发黑；又由于碳粉积聚，滑环氧化膜太厚，也使碳刷接触电阻增大，导致滑环过热。滑环表面形成过厚的氧化膜，温度升高，形成恶性循环，从而产生火花，造成滑环表面的创面。因此依据规程及检修经验需对滑环表面的凸凹不平、腐蚀进行研磨处理。

2.2 碳刷和刷握的问题

(1) 现场检查碳刷型号为摩根D172，为新更换的碳刷，材质细腻，电导率高，应无问题。

(2) 检查刷握与滑环距离不是过小就是过大，压簧压力不均匀，使碳刷接触不良，造成碳刷跳动，运行中电流分配不均衡，致使个别碳刷电流增大而过热，从而形成打火现象。部分刷握还有位移现象，因此应对刷握与滑环的距离进行必要的调整。

(3) 个别刷握压簧弹性降低，应进行更换。

(4) 有6～7个碳刷磨损严重，碳刷接触不良，使碳刷过热；滑环表面刷架处、地面碳刷磨损的碳粉较多，造成滑环、绝缘件与碳刷表面有油污杂质，因此决定更换碳刷和清扫。

3 处理措施

(1) 滑环的处理。拆除刷架，将发电机处于空载运转状态。做好安全措施，用砂纸与油石对滑环接触表面进行打磨，消除打火造成的电腐蚀麻点，将滑环过热形成的凸凹点打磨光滑。

(2) 刷握的处理。在拆除刷架后，更换弹簧压力不够的刷握，测试弹簧压力合格，将压力调整到0.12

MPa～0.16MPa。刷握内壁与碳刷之间的间隙太小或者个别刷握内壁有毛刺，碳刷容易卡涩，导致碳刷与滑环接触不良。应使用细砂纸对碳刷外表面及刷握内壁进行抛光处理。

(3) 碳刷的处理。更换磨损严重的和表面因电腐蚀而不平的碳刷，保证碳刷与滑环的接触良好，清扫干净碳粉。新碳刷在使用时，按照滑环外圆尺寸进行适形磨弧度。按照规程规定，每次更换的碳刷数量不能超过碳刷总数的1/3，此次更换8个新碳刷。更换后的3～5天内运行中增加巡检次数。

(4) 回装时调整刷架和刷握的距离，将刷握下边沿与滑环表面的距离调整为2mm～3mm，刷握与滑环表面处于中心线上。

4 加强管理

(1) 处理后的6～8月份正值发电高峰期，对滑环应加强温度监测。使用红外测温仪进行运行中电刷、滑环温度测量，发现温度偏高及时处理。

(2) 建立发电机碳刷维护检查和更换纪录，责任明确到人。班组结合机组大小修对滑环、碳刷部件进行仔细检查，做好检修纪录。

5 效果

1号发电机滑环打火缺陷处理后，未再出现类似的打火现象。此次打磨处理得当，效果明显，保证了机组安全运行。