灯泡贯流式水轮发电机组集电环磨损分析处理

祝初等

灯泡贯流式水轮发电机组集电环磨损分析处理

祝初等

（江西赣能股份有限公司抱子石水电厂，江西 九江 332400）

通过探讨分析水轮发电机组碳刷架距集电环间隙、碳刷握距集电环间隙的测量数据，对间隙进行相应调整，

并对调整前后的数据进行分析。调整后的安全性和经济效益都有明显的提高。

集电环；碳刷握；碳刷架；间隙

1　概况

抱子石水电站位于江西省修水县四都镇六都村，坝址距县城、南昌和九江分别约14.5km、255km 和194km，交通较为便利。它是修河干流开发10个梯级电站中的第6个，是一座“无人值班、少人值守”的现代化水电厂，自动化程度较高，具有日调节性能兼有调峰任务的低水头引水式中型水电站。装有2 台20MW的灯炮贯流式机组，多年平均发电量12 775万kW·h，年利用小时数3194h。

2　现状

发电厂集电环的安全运行直接影响到机组的安全稳定运行。抱子石水电厂曾在2008年11月因为集电环运行不稳定，集电环及碳刷严重损坏导致1号机组非计划停运（见图1）。并在每次对集电环检查时，发现集电环磨损非常严重，2台机组的集电环都因为磨损严重而进行过更换或返厂加工。为彻底解决这一严重影响我厂机组安全运行的隐患，电厂技术人员通过对碳刷、碳刷握、碳刷架与集电环间隙的数据测量，最终找到了影响集电环安全运行的原因。并进行了相应调整，取得了较好的效果。

图1　集电环磨损图

3　调整与处理

3.1调整前的数据

（1）1号机组碳刷握下边沿距集电环的距离

正极：上最小5mm，下最大9mm；

负极：上最小5mm，下最大10mm。

（2）1号机组碳刷架距集电环的间隙

正极：上：6mm，中：9mm，下：18mm；

负极：上：3mm，中：13mm，下：21mm。

（3）2号机组碳刷握下边沿距集电环的距离

正极：上最大9mm，下最小：5mm；

负极：上最大10mm，下最小6mm。

（4）2号机组碳刷架距集电环的间隙

正极：上：18mm，中：15mm，下：4mm；

负极：上：16mm，中：7mm，下：3mm。

3.2数据分析

根据上述数据可以得出以下结论：

（1）碳刷架距集电环的距离不均匀，严重影响集电环的安全运行，这是导致集电环磨损的重要原因；

（2）部分碳刷握位置没有调整到与集电环相对垂直位置，影响碳刷的使用寿命。

我们结合上述分析、厂家图纸要求及现场情况，综合考虑了以下几点：

（1）集电环位置随机组大轴，不宜调整；

（2）左、右碳刷架座均为三面连接固定，连接螺丝多达50～60个，再加上工作现场条件的限制，调整起来难度很大，不到万不得已，不考虑调整；

（3）在现有集电环、碳刷架座不作调整的情况下，如碳刷架不调整，只调碳刷握，无法满足厂家图纸要求的每个碳刷握下边沿与滑环3～5mm的技术要求；

（4）碳刷架与集电环不同心，可能造成碳刷的刷握恒压弹簧压力与集电环不垂直，每个碳刷的受力不均匀。

经上面分析，最好调整碳刷架，但调整碳刷架应考虑以下问题：

（1）碳刷架与集电环同心；

（2）以集电环中心为准，调整碳刷架与碳刷架座的三个连接螺栓。碳刷架与集电环的间隙调整范围约为3～15mm，调整范围较大；

（3）调整合适的碳刷架与集电环间隙，以满足厂家图纸要求的每个碳刷握下边沿与集电环3～5mm的技术要求。

4　调整后效果

根据上述的分析，我们利用电厂2台机组C级检修期间对碳刷架及碳刷握进行了调整（调整后的数据见表1～4）。经过近年来的运行，集电环及碳刷运行效果很好，没有出现以前的集电环磨损严重及碳刷磨损不均匀的现象，为我厂机组的安全稳定运行打下了良好的基础，也创造了非常好的经济效益。

表1　1号机组碳刷架距集电环调整前、后数值

表2　1号机组碳刷握距集电环调整后数值

表3　2号机组碳刷架距集电环调整前、后数值

表42　号机组碳刷握距集电环调整后数值

TM312

B

1672-5387（2016）08-0095-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.08.029

2016-06-29

祝初等（1975-），男，助理工程师，从事发电厂及电力系统的检修维护管理工作。