2020.9 EPEM
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发电运维
制备乙酸乙酯的装置Power Operation
湖北清江水电开发有限责任公司 仝 杨
摘要：对集电环各部件技术要求进行分析，提出减缓环面受损的进程、发现最初异常时及时处理的防治策略，以及防止环面机械磨损和电流密度超标的防治手段。关键词：集电环；打火；磨损；分析；策略；手段
集
电环作为励磁电流由固定装置传输到旋转装置的部件，结构复杂，运行中易出现打火、过热、异响、环
面磨损
（含机械磨损及电气磨损）等常见问题，
因此一直都是电站一次专业关注的重点。文献[1]中指出，机械磨损、电腐蚀等是造成集电环运行异常的原因，并提出了相应的防治方法，但这些分析不够深入，未指出这些问题的根源；文献[2~4]中对问题原因的分析较为全面，但防治策略不够明确，防治手段不够全面；本研究以鄂西南某电站3号机组集电环实际运行中出现的问题为例，探究这些问题的根源、防治策略及防治手段；该研究结果已在实际生产中应用4年，取得了良好的效果。
生理海水1 问题描述
鄂西南某电站装设3台单机容量90MW 水轮发电机组，发电机额定转速125r/min，集电环外径1400mm、内径1090mm，材质为Q235A 碳素结构钢。机组采用自并励静止励磁方式，额定励磁电流1185A，单台机组正负极集电环含碳刷28对，碳刷尺寸32×25×60mm。 2015年5月全站机组进入汛期大发满发状态，5月17日晚值班人员检查发现3号机集电环负极碳刷打火，红外成像显示打火区域严重过热，并于18日晚进行停机检查。经运行观察及停机检查，该机组集电环存在的主要问题为打火、过热、异响、磨损，具体表现为：正负极集电环均存在打火现象，约20~30处，打火呈线条状；正负极环面存在明显的机械磨损产生的沟纹及大面积条状不连续片状电
裤带蛇
腐蚀现象，集电环表面粗糙度严重下降，并因此产生运行周期性的运行异响；打火部位过热严重，负极集电环一处绝缘套管温度达140℃，接近集电环F 级绝缘的温度极限155℃。
高压阻尼线2 原因分析
为防止集电环打火、过热、异响、环面磨损等异常现象的发生，在相关规程及设备说明书中对集电环装置各部件运行状态及运行环境进行了规定[5-6]。
运行网>阻火带碳刷及附件技术要求：1.同一集电极上使用同一牌号碳刷，以免碳刷电流分布不均匀。2.使用正规厂家生产的与发电机参数匹配的碳刷，碳刷中无硬粒等杂质，防止集电环机械磨损。3.碳刷磨损至原长度2/3时需进行更换，以防接触压力不足。4.更换碳刷时需打磨接触面，接触面积大于碳刷截面积的85%。5.碳刷与刷握内周间隙在0.1~0.2mm 之间，使碳刷能自由移动但不摆动。6.刷辫应无断股、螺栓无松动。7.对于D172型碳刷，恒压弹簧压力应保持在130~170g/cm 2，以避免接触不稳定或磨损加剧，弹力与公称弹力的偏差不超过±5%，恒力区内弹力衰减不超过2%[7]，必要时可用弹簧秤进行测量。8.刷盒与集电环间隙应为2~4mm，以防止碳刷崩裂或刷盒触伤集电环表面。9.刷架的位置应使碳刷正对集电环圆周，高度一致。
集电环技术要求：10.集电环安装的水平偏差不超过2mm。11.集电环的最大摆度（双幅）不超过0.2mm，同心度不大于0.3。12.集电环表面粗糙度应达到Ra ≤0.8。13.集电环的运行温度不应大于120
℃。14.若正负极集电环磨损不均匀，可定期倒
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