发电机组碳刷易发故障原因浅析
      近年国民经济持续的快速发展，扩大了本已严峻的供电需求缺口，新建机组、各行业的自备电源系统和自备发动机系统的置备和安装应用，如“雨后春笋”随处可见。而发电机励磁系统的碳刷运行与维护技术是传统技术，多年来工艺和技术水平无实质性突破。所以，各方对发电机励磁系统关注不够，投入有限，进而导致励磁系统碳刷事故。近一个时期的多期安全通报，连续通报了数起大型发电机组，因碳刷或转子集电环故障引发的停机事故，给企业造成较大经济损失。当导入导出电流的碳刷运行中发生故障时，如何判别故障类型与性质，以便尽快消除故障，保证设备稳定运行，是大家需要认真思考的。笔者结合多年的工作实践，谈谈电机碳刷的应用体会供读者参考，以期共同避免碳刷事故的发生。 
      电刷故障的危害 
      某日，某发电厂2台大型发电机组转子滑环相继发生碳刷打碎机组紧急降负荷，更换碳刷，未果。继而发生滑环环火，机组被迫解列。近日，西北电网某发电厂QFS—125型发电机组励磁机换向器碳刷环火紧急停机；江南某发电厂30万千瓦发电机组投产后运行仅经过一次大修。在一次小修后运行不久，发电机集电环内环（靠发电机侧）碳刷磨损非常严重，且连续多个班次都有批量更换，同时检查发现发电机集电环刷架油污严重，经红外测温仪检测发现集电环内环表面与碳刷接触部位温度高达230℃～360℃，靠励磁机侧的集电环外环温度正常的60℃～70℃，机组负荷降到20万千瓦以后，仍不见集电环温度有回落迹，被迫解列抢修。……屡屡发生的碳刷事故给发电厂和电力系统造成巨大经济损失。 
      碳刷即电刷。运行中发电机组的碳刷如果维护和使用不当将造成事故降负荷，甚至停机。 
      导致碳刷故障的因素 
      电磁因素：无功或励磁电流调整时，碳刷的火花有明显变化。在励磁机换向时，碳刷与换向片接触不良，接触电阻过大；整流子或滑环的氧化膜薄厚不均匀，引起碳刷电流分布不平衡；或者负载突然变化，以及突发的短路导致换向片间的电压分布异常；机组过载和不平衡；碳刷选型不合理，碳刷间距不等；碳刷质量问题等等。 
      机械因素：换向器中心不正，转子不平衡；机组振动大；换向片间绝缘凸出或换向片凸出；碳刷接触面研磨不光滑，或换向器表面粗糙而造成接触不良；换向器表面不清洁；各个换向极下气隙不等；碳刷上弹簧压力不均匀或大小不适宜；碳刷在刷握里太松而发生跳动，或太紧了碳刷在刷握里卡住了等。机组运转速度降低或震动改善，火花将减少。 

      化学因素：机组运行在有腐蚀性的气体中，或机组运行空间缺乏氧气，换向器与碳刷接触的表面上一层自然形成铜氧化物薄膜遭到破坏，本已形成的、近似线性电阻的换向不复存在，在接触面重新形成氧化膜的过程中换向器火花加剧。换向器（或滑环）被酸性气体或油脂腐蚀。碳刷及换向器被污染等。 

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