滑环和碳刷架部件的维护要领

滑环和碳刷架部件的维护要领【文摘】在水轮发电机组的检修中，发现转子滑环、碳刷架部件是故障常发的设备器件，这与检修工作和日常维护不无关系，本文通过滑环、碳刷架部件的检修，给出滑环、碳刷架部件的日常维护要领。【主题词】设备维修 水轮发电机 检修 滑环 碳刷架 维护１前言现在，广东粤电集团所属的７个水力发电公司的机组检修都实行定期检修（状态检修除外，状态检修即是故障状态下的检修，也即是抢修），小修１年１次，大修６年～８年１次，检修周期都已相对延长，经过实践证明是可行的。但是，由于检修时间的延长，某些故障有了进一步加深和加重的情况，给检修工作增加了难度，也给检修质量的提高设置了障碍。这一点在水轮发电机组的转子滑环（集电环）、碳刷架部件上体现尤其明显，这要求我们除提高检修质量外，还需要加强日常维护。通过多年对滑环及碳刷架部件的检修，提出对滑环及碳刷架部件加强日常维护的有关对策。２滑环及碳刷架部件的绝缘缺陷检修１）每次检修，我们都要对机组及其部件和附属设备进行预防性试验，具体到滑环和碳刷架部件主要是绝缘电阻检查（小修时做）和交流耐压试验（大修时做），通过试验发现滑环和碳刷架部件是否存在绝缘缺陷。２）在检修工作中，发现碳刷架部件是绝缘缺陷的主要部件，缺陷产生的原因：长期运行过程中受到污染。对转浆式机组转子滑环上部的受油器漏油是主要污染源；对其它发电机组上导油槽的油汽是主要的污染源，另外，由于碳刷在转动过程中磨擦，产生的碳粉是造成绝缘下降的最根本污染源，这些在检修工作中多次出现，当油和碳粉交织在一起时很难清除且极具破坏性。①在２００１年１０月某水力发电公司３号混流式机组大修时，转子回路绝缘检查为零值，初步认为可能是转子一点保护没退出，与发电公司交涉后排除了这种情况，根据他们反映，在运行过程中转子一点保护已经发讯，由于没有进一步检查，不能断定故障点。经过分解检查后，是碳刷架部件绝缘电阻为零值，再经仔细检查发现，碳刷架部件被碳粉严重污染，清洁干净后，用１０００Ｖ摇表检查绝缘为１０００ＭΩ。②在２００２年９月某水力发电公司２号轴流转浆式机组大修时，试验时发现碳刷架绝缘电阻偏低，测量值为２ＭΩ，经检查发现，油和碳粉污染严重，有些碳刷受油泥的影响，已经在刷握内串动不灵活，且滑环表面开始出现麻点，幸好到了检修期限，才阻止了故障的发展，检修时把碳刷架部件拆下，用酒精对绝缘垫块、刷握、碳刷逐个清洗干净，安装好后用１０００Ｖ摇表检查绝缘为１０００ＭΩ。３）对于混流式发电机组，滑环的绝缘下降主要是受碳粉的污染，而轴流转浆式发电机组，由于机组最上面的受油器，经过长时间的运行，受油器盘根不可避免存在老化情况，使受油器产生不同程度的渗漏，从而污染了滑环，加上碳粉的交织污染是滑环绝缘下降的主要原因。处理这种绝缘缺陷，需要清洗滑环和解体清洗滑环绝缘垫块，才能彻底清除绝缘下降的缺陷。３滑环的故障损坏检修１）在２０００年１０月某水力发电公司３号混流式机组小修时，上滑环表面已严重烧损，根据发电公司反映，在离小修１个月前，个别碳刷已存在打火现象，待到离小修前１个星期，碳刷出现环火，滑环表面已烧损严重（注：发电机在枯水期为调峰运行，不是连续运行），由于临近小修，发电公司没有引起足够重视，任其发展，待小修时，滑环表面已经氧化，严重凹凸不平，４个人用油石、砂纸打磨，再用金相砂纸抛光，在发电机空转时再用金相砂纸抛光，直到用白布贴住滑环运转一段时间不脏污才合格，大概用了４天才完成工作，占了小修时间的一半多（小修工期为７天）。在检修碳刷架时发现，上滑环碳刷架里的２个碳刷有卡阻现象，经检查分析，刷握和碳刷不是很匹配，碳刷在刷握里没有足够的间隙，造成直接卡阻（排除碳刷架脏污卡阻），初步分析就是这些卡阻碳刷在圆度不理想的滑环运行时跳动打火，先损坏滑环表面光洁度，光洁度损坏到一定程度时，全部碳刷才出现打火现象（即环火）。２）在２００３年３月某水力发电公司１号轴流转浆式发电机组小修时，处理过上、下滑环同时烧损的情况，一共累计用了６人３天时间进行打磨、抛光才处理好。原因是：在机组小修的３个月前，出现过受油器压力油表管路爆裂的漏油事故，大量的油污染了滑环和碳刷架，增加了滑环与碳刷的接触电阻，再经过一段时间的运行，碳粉和油污交织在一起，使滑环表面进一步脏污，接触电阻同步增大，有些还粘附在刷握里面造成碳刷出现卡阻（检修时发现上、下滑环碳刷共有１０多个出现卡阻的情况），这种滑环表面严重脏污及碳刷出现卡阻的现象，是造成碳刷打火、滑环严重电化腐蚀、滑环表面凹凸不平的根源。４碳刷架部件的检修１）各水力发电公司的碳刷刷握都采用自跟踪恒压弹簧刷握，运行过程中的维护和大、小修时已省去了弹簧调整这一环节，但是随着运行时间的延长，还是会出现弹簧疲劳的现象，在大、小修时常常会发现这些疲劳弹簧的情况。而在运行过程中这些疲劳弹簧会造成碳刷压力的减小，当压力小到一定程度时，使接触不稳定，容易产生打火现象，从而使滑环产生电化腐蚀，造成滑环表面损坏，因此对疲劳弹簧在检修时都采取更换处理。２）刷握在长期运行过程中总是受到单侧力作用，有些刷握还受运行中振动的影响，使紧固螺丝松动，从而使这些刷握偏离了原来的垂直方向，这种不垂直的刷握会使碳刷侧面边沿处出现卡阻，一定程度上增大接触电阻，从而使发热增加，因此在检修时发现不垂直的刷握都进行了校正。另外，有些机组的碳刷架在检修时要拆装，在安装时需要调整刷握边沿到滑环的间隙，间隙不能太小，防止运行时滑环被碳刷架碰伤，间隙也不能太大，避免运行时碳刷侧面边沿处出现卡阻，通常情况下间隙调整为２ｍｍ～３ｍｍ。