祝初等

燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組集電環(huán)磨損分析處理

祝初等

（江西贛能股份有限公司抱子石水電廠，江西 九江 332400）

通過探討分析水輪發(fā)電機(jī)組碳刷架距集電環(huán)間隙、碳刷握距集電環(huán)間隙的測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)間隙進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，

并對(duì)調(diào)整前后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。調(diào)整后的安全性和經(jīng)濟(jì)效益都有明顯的提高。

集電環(huán)；碳刷握；碳刷架；間隙

1　概況

抱子石水電站位于江西省修水縣四都鎮(zhèn)六都村，壩址距縣城、南昌和九江分別約14.5km、255km 和194km，交通較為便利。它是修河干流開發(fā)10個(gè)梯級(jí)電站中的第6個(gè)，是一座“無(wú)人值班、少人值守”的現(xiàn)代化水電廠，自動(dòng)化程度較高，具有日調(diào)節(jié)性能兼有調(diào)峰任務(wù)的低水頭引水式中型水電站。裝有2 臺(tái)20MW的燈炮貫流式機(jī)組，多年平均發(fā)電量12 775萬(wàn)kW·h，年利用小時(shí)數(shù)3194h。

2　現(xiàn)狀

發(fā)電廠集電環(huán)的安全運(yùn)行直接影響到機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。抱子石水電廠曾在2008年11月因?yàn)榧姯h(huán)運(yùn)行不穩(wěn)定，集電環(huán)及碳刷嚴(yán)重?fù)p壞導(dǎo)致1號(hào)機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)（見圖1）。并在每次對(duì)集電環(huán)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)集電環(huán)磨損非常嚴(yán)重，2臺(tái)機(jī)組的集電環(huán)都因?yàn)槟p嚴(yán)重而進(jìn)行過更換或返廠加工。為徹底解決這一嚴(yán)重影響我廠機(jī)組安全運(yùn)行的隱患，電廠技術(shù)人員通過對(duì)碳刷、碳刷握、碳刷架與集電環(huán)間隙的數(shù)據(jù)測(cè)量，最終找到了影響集電環(huán)安全運(yùn)行的原因。并進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整，取得了較好的效果。

圖1　集電環(huán)磨損圖

3　調(diào)整與處理

3.1調(diào)整前的數(shù)據(jù)

（1）1號(hào)機(jī)組碳刷握下邊沿距集電環(huán)的距離

正極：上最小5mm，下最大9mm；

負(fù)極：上最小5mm，下最大10mm。

（2）1號(hào)機(jī)組碳刷架距集電環(huán)的間隙

正極：上：6mm，中：9mm，下：18mm；

負(fù)極：上：3mm，中：13mm，下：21mm。

（3）2號(hào)機(jī)組碳刷握下邊沿距集電環(huán)的距離

正極：上最大9mm，下最?。?mm；

負(fù)極：上最大10mm，下最小6mm。

（4）2號(hào)機(jī)組碳刷架距集電環(huán)的間隙

正極：上：18mm，中：15mm，下：4mm；

負(fù)極：上：16mm，中：7mm，下：3mm。

3.2數(shù)據(jù)分析

根據(jù)上述數(shù)據(jù)可以得出以下結(jié)論：

（1）碳刷架距集電環(huán)的距離不均勻，嚴(yán)重影響集電環(huán)的安全運(yùn)行，這是導(dǎo)致集電環(huán)磨損的重要原因；

（2）部分碳刷握位置沒有調(diào)整到與集電環(huán)相對(duì)垂直位置，影響碳刷的使用壽命。

我們結(jié)合上述分析、廠家圖紙要求及現(xiàn)場(chǎng)情況，綜合考慮了以下幾點(diǎn)：

（1）集電環(huán)位置隨機(jī)組大軸，不宜調(diào)整；

（2）左、右碳刷架座均為三面連接固定，連接螺絲多達(dá)50～60個(gè)，再加上工作現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，調(diào)整起來(lái)難度很大，不到萬(wàn)不得已，不考慮調(diào)整；

（3）在現(xiàn)有集電環(huán)、碳刷架座不作調(diào)整的情況下，如碳刷架不調(diào)整，只調(diào)碳刷握，無(wú)法滿足廠家圖紙要求的每個(gè)碳刷握下邊沿與滑環(huán)3～5mm的技術(shù)要求；

（4）碳刷架與集電環(huán)不同心，可能造成碳刷的刷握恒壓彈簧壓力與集電環(huán)不垂直，每個(gè)碳刷的受力不均勻。

經(jīng)上面分析，最好調(diào)整碳刷架，但調(diào)整碳刷架應(yīng)考慮以下問題：

（1）碳刷架與集電環(huán)同心；

（2）以集電環(huán)中心為準(zhǔn)，調(diào)整碳刷架與碳刷架座的三個(gè)連接螺栓。碳刷架與集電環(huán)的間隙調(diào)整范圍約為3～15mm，調(diào)整范圍較大；

（3）調(diào)整合適的碳刷架與集電環(huán)間隙，以滿足廠家圖紙要求的每個(gè)碳刷握下邊沿與集電環(huán)3～5mm的技術(shù)要求。

4　調(diào)整后效果

根據(jù)上述的分析，我們利用電廠2臺(tái)機(jī)組C級(jí)檢修期間對(duì)碳刷架及碳刷握進(jìn)行了調(diào)整（調(diào)整后的數(shù)據(jù)見表1～4）。經(jīng)過近年來(lái)的運(yùn)行，集電環(huán)及碳刷運(yùn)行效果很好，沒有出現(xiàn)以前的集電環(huán)磨損嚴(yán)重及碳刷磨損不均勻的現(xiàn)象，為我廠機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行打下了良好的基礎(chǔ)，也創(chuàng)造了非常好的經(jīng)濟(jì)效益。

表1　1號(hào)機(jī)組碳刷架距集電環(huán)調(diào)整前、后數(shù)值

表2　1號(hào)機(jī)組碳刷握距集電環(huán)調(diào)整后數(shù)值

表3　2號(hào)機(jī)組碳刷架距集電環(huán)調(diào)整前、后數(shù)值

表42　號(hào)機(jī)組碳刷握距集電環(huán)調(diào)整后數(shù)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，助理工程師，從事發(fā)電廠及電力系統(tǒng)的檢修維護(hù)管理工作。