碳刷打火破坏真空紧急停机，没见过，学一学

某电厂6号机组异常停运分析报告

一、事件分析

机组编号	6#	停机时间	01月17日 16:02:00
一、设备简况： ＃6发电机系北重汽轮电机厂生产的QFSN-330-2型汽轮发电机，额定功率330MW，采用封闭式自然循环通风系统，冷却方式为水-氢-氢型,定子绕组为水内冷，转子绕组为氢内冷，定子铁芯及结构部件采用氢气表面冷却。发电机采用机端自并励静止可控硅励磁系统。
二、事件前运行工况： 负荷有功196MW，无功85.9VAR，AGC、AVC投入,汽机旁路自动运行、锅炉燃烧自动；机组真空-84.5kpa，主汽压力17.2MPa、主汽温540℃，再热压力3.8MPa、再热温度539℃；＃1、2引、送、一次风机，＃1、2、3、4磨组运行，#1汽动给水泵运行，#2、3电动给水备用，＃2循环泵变频方式，频率72%（36HZ）,＃1循环泵工频备用，RB、锅炉大联锁、水位保护正常投入，发变组、厂用正常标准方式运行。
三、事件经过： 15:55，发现#6发电机碳刷间有烟冒出并伴有火花，碳刷打火严重，立即汇报值长，同时将#6发电机有功由196MW降至165MW，无功由85.9VAR降至17.8VAR,转子电压由389V降至294V，定子电流由1634A降至1325A，八瓦振动X/Y由48/16.6um上升至75.9/48um，值长就地检查，碳刷打火发展趋势较快，16：02下令破坏真空紧急停机，发电机解列；汽机交流润滑油泵、顶轴油泵及盘车联启正常，主汽门及高排逆止门关闭。检查发变组出口206开关、灭磁开关联跳，厂用电切换正常，立即将发电机氢压降至0.1MPa,打开汽机天窗和平台窗户通风。检查发变组保护装置未发转子接地告警信号。
四、原因分析： 初步检查发现如下问题：转子绕组负极的六组碳刷（包括刷架）、刷架与基座之间的绝缘板、绝缘套筒均有不同程度的损坏，滑环冷却风扇的西侧挡风板下部烧损；在隔音罩边缘、刷架、滑环的风扇、基座周围发现有被甩出的玻璃丝布及玻璃丝布绒线，在风道内也发现有玻璃丝布绒线；用摇表测量滑环与转子大轴的绝缘为零，滑环与大轴间的绝缘套筒烧损，绝缘材料部分脱落，滑环表面过热变色，清理损坏的绝缘套筒过热部分，发现大轴有几处电弧灼伤。 经过厂家人员到厂分析，初步认定原因主要有以下几个方面： 1.该转子于2009年A修中因为转子风斗脱落进行了返厂检修，更换了部分槽楔（63根），同时对滑环与大轴绝缘筒进行缠绕绦玻绳用环氧胶固化加强绝缘及强度，当时存在处理工艺不良，固化温度过高的问题。 2.根据兄弟电厂同类型机组反馈，存在滑环与大轴的绝缘套筒存在收尾接头固定不牢的质量或工艺问题。在发电机高速运转时，接头脱开甩落。 3.以上两个原因叠加，在长期运行情况下后缠绕上的绦玻绳在运行中甩脱，从而带动整个绝缘筒撕开，被转动的转子风扇打碎后进入风道及滑环与碳刷间，导致部分碳刷与滑环接触不良，而其余的碳刷电流增大，出现不稳定的火花，随着吸入滑环的碎片的增多，状况持续恶化，出现环火，滑环温度升高，绝缘物着火，碳刷、刷架与基座之间的绝缘板、绝缘套筒均有不同程度的损坏。 玻璃丝带附着在刷架上     滑环过热 绝缘套筒玻璃丝带 烧损的护板 烧损的碳刷
五、暴露问题： 1.厂家当时的施工工艺不良及滑环下绝缘套筒存在质量问题。 2.隐患排查不到位、不彻底，在历次机组检修中均未能发现该隐患，从而造成本次事件发生。 3.对于此类问题的检测手段有限，除外观检查后无更好的检查、检测方法。
六、防范措施： 1.由北重厂出具方案对6号机负极滑环绝缘靠筒及损坏部件进行更换处理。 2.对同类型的5号机组在停机检修期间由北重厂出具加固方案进行加固。（该转子2014年处理振动返厂期间进行了加固，需要在检修时进行进一步检查确认） 3.完善、充实发电机检修相关检查内容，增加检测手段，提高发现此类隐患的能力与水平。 4.加强发电机滑环和碳刷的日常巡检、维护，对滑环表面温度等运行工况缩短巡检频次。