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。滑环沟道长时间运行发生堵塞，碳刷积垢脏污后，碳刷容易卡涩，不能活动自如，也会发生电流分布不均匀情况，从而导致发热打火现象。这应利用机组调停机会及时对滑环沟道进行彻底清理。

6)机组振动，滑环表面不平整。由于机组的振动，也可能使得滑环与静止的刷握产生接触不良而损坏滑环，使滑环表面产生毛刺，导致碳刷与滑环接触不良而造成打火。

7）机组运行中大罩不严会使得沙粒进入滑环表面，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，影响电流的分配而导致打火的发生。

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、处理及防范措施：

1)加强运行维护。值班人员在发现发电机励磁碳刷打火时，应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：首先检查处理不打火和无过热的碳刷，确保其接触良好，然后再处理打火、过热的碳刷。因为打火或过热的碳刷有可能是接触最好的碳刷，若先处理了这些碳刷，势必会造成这些碳刷过热更严重，甚至造成环火，所以这一点在处理过程中是相当关键的。

2）更换过短或不同品牌、型号的碳刷。运行规程规定：当碳刷磨至极限线时，该碳刷就应予以更换；同一排碳刷不能同时更换三块以上，且每一块碳刷与滑环的接触面积不小于70％；更换碳刷前要对碳刷进行仔细的打磨，有利于二者的接触良好；发电机与励磁机应使用同一品牌、型号的碳刷。

3）重新打磨卡涩或接触不好、接触面不良的碳刷。打磨用的砂纸必须使用规定标号的金相砂纸。

4）更换刚度不足或过热失效的恒压弹簧。恒压弹簧的压力必须在1.1～1.2公斤。

5）更换过热后变形、破碎或引线变色、断线的碳刷。对于引线变色可容易看到，但对于引线断线则需要仔细察看，因为引线外还包有一层绝缘套，烧断后不易发觉，如不及时更换，将会造成大量的碳刷由于过载而烧断，最后导致发电机失磁而停机。所以运行中应特别注意检查引线接触情况，最好是通过钳形电流表卡测电流分布来判断；或者脚踩绝缘板，手戴绝缘手套轻拉引线，判断引线的好坏。

6）滑环和碳刷表面不洁，可利用机组调停机会用白布浸少许酒精多次擦拭滑环，用干净白布多次擦拭碳刷表面。

7）如果机组振动超过极限规定，应按有关规定打闸停机，在规定范围内机组异常振动时，应该加强对机组励磁碳刷的监视、更换和调整。

8）如个别碳刷严重打火或烧红，原则上不应该降低发电机的励磁电流，但若出现滑环严重过热或局部刷架烧红，应汇报值长降低发电机励磁电流。

因发电机滑环高速旋转，励磁碳刷打火发热是发电厂常见异常现象之一，这要求在基建安装期间应保证安装环境的清洁和碳刷、刷握的安装符合标准，确保滑环及碳刷表面无污垢；运行生产期间应加强对碳刷的定期巡检、测温及维护更换等，确保机组的安全稳定运行。