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发电机转子出现的故障及解决对策 　　众所周知，大型汽轮发电机转子的集电环及电刷是用来传导励磁电流，在发电机定转之间的气隙中建立一个旋转磁场，以满足发电的需要。因此，它运行的可靠性，对汽轮发电机组安全稳定运行是十分重要的。双辽发电厂2台300 MW汽轮发电机（ QFSN - 300- 2）自投入运行以来，各发生了一次发电机转子集电环烧损事故，烧损程度比较严重，教训也是非常深刻的。 　　12台发电机转子集电环烧损经过1. 11号发电机集电环烧损经过1997年4月2日0时48分，单控电气运行主值班员监盘时，发现1号发电机转子电压、转子电流、主励磁机转子电压表摆动，其它表计如有功功率、无功功率、定子电压、定子电流表都在正常值附近略有摆动，检查发现发电机转子隔音室严重冒火，立即打闸停机，与系统解列。 　　1. 22号发电机集电环烧损经过1999年3月23日9时45分，单控电气运行副值班员监盘时，发现2号发电机转子电压、转子电流、主励磁机转子电压表摆动，此时，电气运行巡检员巡视设备时，发现2号机转子集电环处有强烈的弧光，转子集电环、电刷处严重冒火，电刷已烧红并且产生环火，并立即打闸停机，与系统解列。 　　22台发电机转子集电环烧损情况2. 11号发电机转子集电环损坏情况1号机停机后，检查发现转子集电环（材质为50 M n锻钢）表面烧损严重，表面螺旋沟部分被烧熔，集电环内径边缘部分被电弧烧成一条周向长约80 mm，最宽处约50 mm，最深处约28 mm的沟，正极集电环10套电刷全部烧熔脱落， 40块电刷全部烧熔，导电板烧损严重。拆下集电环后发现绝缘套筒部分被烧坏，烧损面近似三角形状，三边长约为210 mm、90 mm、90 mm，同时大轴有2处被电弧轻微烧伤的痕迹。 　　2. 22号发电机转子集电环损坏情况2号机停机后，检查发现转子集电环（材质为50 M n锻钢）正极10套刷握，均有不同程度的烧熔，其中编号为A 6组的刷握烧损最重，次之是A 7组，最轻的是A 10组。40块电刷均有不同程度烧熔，其中编号A 7组的电刷烧损最重，次之是A 6组，最轻的是A 10组，刷辫只有6根未烧断，占刷辫总数的7. 5%.发电机的电刷刷握托板烧损5块，集电环表面有3处被电弧灼伤的沟痕，深约0. 5 mm左右，长分别为5 mm、10 mm、15 mm，宽分别为5 mm、6 mm、8 mm，螺旋沟内有熔铜现象。3烧损原因分析3. 1设计原因a.双辽发电厂1、2号发电机转子集电环外径较大，外径为455mm + 1 mm （现在出厂的300 MW汽轮发电机组集电环较小，外径已改为380 mm+ 1 mm） ，由于集电环外径大，导致其线速度较高（ 71. 46 m/ s） ，超过集电环允许的线速度值（ 70 m/ s） ，同时也超过电刷允许的线速度值（ 70 m/ s） ，因此，造成集电环和电刷的磨损，促使并联电刷上的电流分配不均匀。 　　b.电刷与刷握之间应具有一定的间隙，若间隙过小，电刷受热膨胀后，可能在刷握内卡死或上、下滑动不灵活，造成与集电环接触不良；若间隙过大，又容易引起电刷在刷握内横向摆动。电刷的中心线应与集电环切向成85°角，由于刷握角度不能调整，使得运行中电刷的角度也不能调整，刷握存在倾斜、卡边现象，电刷不能在刷握内上、下自由滑动，从而导致电流分配不均匀。 　　c.装配前即使弹簧的压力调整均匀，但由于运行中电刷顶部镶入的塑料绝缘压帽在安装时偏斜，出现电刷卡涩现象，导致弹簧的压力不均匀。恒压弹簧导流过热软化变形时，也会导致弹簧的压力不均匀，使得电刷电流分配不均匀，而电刷恒压弹簧不能调整。 　　d.转子集电环、电刷通风冷却系统出、入口风道截面小，不利于散热，致使导电部件温度偏高、过热，且容易积碳。 　　3. 2安装原因a.在安装集电环隔音罩时，集电环隔音罩四脚定位环和隔板上定位块漏装，下部连接板与底架焊缝焊接不牢，由于松动，使导电板组件定位不可靠，造成导电板及组件连同刷握移位、振动，致使电刷接触不良、跳动，接触压力不均，从而导致电刷电流分配不均匀。 　　b.电刷安装质量不良，致使个别电刷顶部塑料绝缘压力帽偏斜，导致电刷恒压弹簧导流，电刷经过刷握导电，电刷电流分配不均，造成刷握与电刷接触面严重过热，促使刷握、电刷熔化。 　　3. 3产品质量原因a.由于采用1个刷盒内装配4个电刷的组合单元结构，在机组运行过程中更换电刷时，要使弹簧压力大小和方向保持一致，是很难做到的；同时弹簧在运行温度作用下，易变形且不易调整，经常刮电刷边缘，使电刷接触不良，接触面变小，导致电刷电流分配不均匀。 　　b.电刷本身质量较差，电刷与集电环接触边缘经常掉渣，并且经常出现卡刷现象，导致电刷与集电环接触不良，从而导致电刷电流分配不均匀。 　　c.弹簧的质量较差，自身弹簧压力不均匀。