对600MW国产汽轮发电机转子励磁滑环磨痕原因及修复的探讨.doc

对600MW国产轮发电机转子励磁滑环磨痕修复的探讨 金斌 （广西防城港市 防城港发电厂 538002） 摘要：我国南方某新建电厂安装2台东方电机厂引进日立技术生产超临界600MW汽轮发电机组，#1、#2机分别于07年9月和08年1月投入运行。该厂地处海边，空气特点是湿度大、盐分高，在机组运行不到一年时间均出现发电机转子励磁滑环磨出磨痕，造成集电环温度高、电流分布密度严重不平衡，给机组运行带来很大安全隐患，通过盘车情况下，用车架式电动砂轮盘，及时将其修复，确保了运行安全。 关键词：滑环 磨损 修复 1 滑环磨损原因分析 1.1 滑环表面氧化程度严重 如图1所示，由于机组投运初期，对滑环表面杂质特别是氧化层的处理不彻 图1—600MW发电机转子集电环碳刷表面磨痕 底，使滑环与碳刷接触不好，滑环温度升高，降低了滑环合金的强度，磨损程度增加。滑环周围湿度较高，机组运行时滑环氧化慢，但不接触面仍然氧化较快，在机组停运后投入盘车后，由于转速度减慢至4转/分，且转子因无膨胀后滑环向汽机侧移位约20mm，这样滑环与碳刷接触面部分也会出现氧化层，机组停运时间越长氧化就越厉害。当机组再次启动后氧化层并不轻易被磨去，久而久之，滑环表面就出现了不同程度的粒状锈斑，如图2所示。 图2—600MW发电机转子集电环生锈与凹槽 当发电机转子在3000转/分高速运转中，带粒状锈斑的滑环与碳刷间就会出现微弱的跳动，致使碳刷与滑环表面接触不实，出现微弱火花，机组运行越久，火花越大，火花对滑环的程度就越大。该电厂#1机正极励磁滑环由励端向汽端数第四支碳刷下出现约400μm的通体凹槽、#2机负极励磁滑环由励端向汽端数第二支碳刷下出现800μm的通体凹槽。如图2所示。 新机组投运前对滑环的清理不净 众所周知，在发电机转子出厂前，为防止滑环表面氧化，在出厂前对其涂沥青防护层保护。当机组投运前，必需将该防护层处理干净。一般用酒精或四氯 化碳对滑环表面及通风孔进行清理。若仅是清理干净集电环表面沥青，而不清理溶解后跑到滑环通风孔内沥青，在发电机转子高速运转的情况下，滑环通风孔中的油脂就会被甩出，与碳刷粉末粘在???起，形成碳粉粒造成滑环表面的损伤，从而出现通槽，这种通槽的特征是先出现小槽，小槽形成后由于碳刷与滑环表面结合不紧导致产生火花，火花将滑环表面进步灼伤。 1.3 碳刷质量不过关 如果碳刷碳粉与胶的混合比例不对，将会造成碳刷过硬或过软，过硬导致的结果是碳刷在运行过程中容易崩块，如果存在较硬颗粒还会对滑环表面产生影响；碳刷过软导致的结果是碳刷磨损很快，更换碳刷的周期就会缩短，而每次新刷使用，都会重新磨合，这在一定程度上也会造成滑环表面损伤。 1.4 滑环外侧的防锈漆皮掉落造成的损伤 由于防腐漆喷图不均，使集电环外侧有含有气泡的漆包，当滑环表面氧化程度加剧，很有可能造成漆包破裂，在转子带动下，漆皮屑沿转动切线方向被卷入滑环与碳刷的结合面处，进而对滑环表面进行磨损，形成凹槽；也会被滑环冷却风，从两侧入风孔中卷入滑环表面，造成对滑环的损坏。 1.5 滑环制造工艺过程中存在瑕疵 在集电环浇铸过程中，如果合金密度不均，在运行时滑环受磨损的程度就出现差异，从而可能造成碳刷出现跳动，表面因接触程度不佳出现火花，从而对整个不平滑环造成灼伤，逐渐形成通槽。 1.6 碳刷架中心调整不好 在安装过程中若滑环架与发电机转子不同心，必然会造成碳刷架内的组合式碳刷在转子运转一周过程中，必然出现碳刷受力不均，极易产生火花，从而对滑环造成灼伤。若组装偏心严重，会造成整个滑环同时出现火花，或大部分滑环连续出现火花。 1.7 碳刷保护板位置调整不当 我们发现如果手柄式刷握，碳刷保护板的位置一般不容易引起重视，而正视这个保护板，如果调整不当或固定螺丝松动，会直接与3000转/秒的滑环相摩擦，造成滑环表面形成凹槽。而且这种情况一旦发生，很快就会造成严重后果。但是一般情况下，我们不会认为刷握的碳刷保护板会出现松动等问题，我们在实践中确实发现，幸运的是虽然松动，但还有约1mm的距离，没有造成滑环表面损伤。 2损坏滑环现场修复过程 2.1前期准备工作 2.1.1发电机停机后办理安全文件，并完成机组氢气置换。 2.1.2吊离发电机励磁滑环隔音罩,放在预先布置好的胶垫上，拆除励磁滑环架上组合式刷握（带励磁碳刷）。 2.1.3拆除发电机励磁滑环底板正极转子下与隔音罩连板的连接螺栓， 2.1.4拆除发电机励磁滑环底板上励磁滑环风扇罩底角及周围连接螺栓，吊离滑环风扇罩。 2.1.5拆除发电机励磁滑环架负极下方励磁母排与滑环的连接螺栓，拆除励磁滑环架负极上方汇流排的连接螺栓，拆除发电机励磁滑环架四个底角固定螺栓，将发电机滑环架左右分离后，吊离发电机励磁滑环底板（发电机励磁滑环架绝缘底板动）。同样方法，吊离发电机