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十里泉发电厂300mw机组为静止型三机励磁系统，发电机刷架与导电环合二为一。每个环由两瓣拼成，其材料为铸硅黄铜。每个导电环上分别设置四排碳刷，以减小集电环表面的磨损。电刷与集电环有独立的通风系统，冷空气由两个集电环的外侧进入，中间出去，由装在转子上的两个并联的离心式风扇驱动。进、出风均经管道引至厂房外部，有利于降低噪声和排出碳粉。发电机额定励磁电压365v，额定励磁电流2642a。发电机采用恒压刷握，每极共40块碳刷。 碳刷是发电机的一部分，在动静之间进行接触和能量交换。在实际运行中，碳刷和滑环的发热现象非常普遍。如果不及时有效地处理，将导致发电机停机，造成不必要的损失。1、 碳刷和滑环的发热 碳刷正常运行温度一般为50~80℃（温升40℃左右），电流分布整体比较平衡，每块碳刷工作电流20~100a。刷握弹簧压力比较均匀，碳刷活动自如且无振动卡涩现象。碳刷与滑环运行中产生的热量由通风系统带走。如果碳刷变短，接触电阻和附加电阻增大，刷握弹簧压力减小，碳刷运行工况变差。当工作电流增加时，系统的平衡能力降低，从而使系 统温度升高，达到无法控制状态。
二、 碳刷发热的原因
1．碳刷电阻分散性增大，使碳刷的电阻发热增加。
2.碳刷卡住了。碳刷通电后，刷体膨胀，容易卡在刷架内；由于振动、刷架不垂直等原因，一些碳刷会在刷架一侧的上边缘和另一侧的下边缘出现明显的卡涩。在这些形式中，电流仍然可以用钳形表测量，这很容易被误导。此时，碳刷发生故障，导致其他碳刷分配的电流增加，加热增加。
3．碳刷压力减小。虽然为恒压刷握，但各个弹簧压力存在差异。压力小到一定程度，接触不稳定，接触压降增大，发热明显增加。同时由于弹簧压力不足，刷握和碳刷接触面加长增加了碳刷侧面摩擦阻力，碳刷被阻在握内。
4.碳刷接触表面形成空气膜。当碳刷以最大允许速度运行时，容易在接触面上产生气膜和跳跃，流过碳刷的电流不稳定。滑环表面和滚花碳刷接触面上的切割槽会破坏气膜。但是，通过打开凹槽，碳刷的实际接触面积会减小。
5．滑环氧化膜的形成滑环氧化膜太厚，碳刷接触电阻增加，励磁电流分流到其它回路电阻小的碳刷上。
6.当前余额的破坏。一般来说，碳刷与滑环之间的接触力大，接触电压降小，所有碳刷的工作条件相似，每个碳刷的电流几乎相等，刷体的平均温度低，碳刷之间的电流相对稳定且平衡。运行一段时间后，有氧化膜、气膜和长电阻等因素。碳刷磨损短或弹簧压力降低，碳刷接触面接触紧密度降低，碳刷间电流重新分配，各碳刷电流差增大，不稳定平衡。这一阶段需要很长时间，并且逐渐变化，这是不容易发现的。当环境温度升高或励磁电流增加时，平衡随时可能被破坏。
三、发热的处理
1.当加热处于初始阶段且加热温度不高于100℃时，可采用调整部分工作不好的碳刷的方法。如用低工作电流更换磨损的碳刷；调整或更换一些弹性较小的刷握弹簧，以优化
电流分配。
q110 2.适当降低发电机无功负荷，降低励磁电流，降低碳刷工作电流，减少发热。
3．个别碳刷断辫时可先减小励磁电流；环火时则大量减小励磁电流，调整碳刷电流平衡后再更换碳刷，不可强行更换大量碳刷。4．清理通风口，保持风道畅通。四、发热的应急处理
当温度达到120℃以上时，更换碳刷或调整刷架不能降低整体温度。由于新碳刷和滑环之间的接触面积小且不光滑，因此无论电流分布多大，热传导都会使其温度升高。此时，最重要的措施是降低碳刷和刷握的工作温度，改善碳刷和刷握的工作条件。1.移除有故障碳刷的方法
正常运行中，如工作电流和环境温度变化不大，而碳刷温度严重升高，可能是因少量碳刷故障引起（如电阻增大、弹簧压力减小、碳刷长涩、碳刷断辫等）。此时应准确判断引起发热的碳刷并将其拔除，使其他碳刷正常工作，进入正常平衡状态。这种做法的关键是做出准确判断，故障碳刷一般表现为振动、电流较大、有时其温度高于整体温度。如不能准确判断，可用试验的方法，每隔一段时间依次取出一把刷握，直至整体温度出现明显降低。待系统温度恢复正常后，再将处理好的碳刷重新装上。2．涂抹凡上林的方法
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（1） 用干净的软毛刷蘸少量干净的凡士林，然后轻轻地将其涂抹在滑环表面，或者拆
下刷架，将凡士林涂抹在碳刷顶部。涂抹时一定要注意安全，少量、多次、均匀涂抹。
在一次开机后碳刷与滑环温度升到300℃以上，整体温度很高，电流分布不平衡，碳刷有轻微抖动现象。在碳刷和滑环上涂抹少量凡士林，几分钟后温度由300℃迅速降低到60℃左右，恢复了正常。此种方法对振动引起发热的机组，可以有效减轻振动效应。通过处理，避免了不必要的停机事故。
（2） 功能分析。使用凡士林对碳刷进行良好润滑，以减少振动和良好接触。同时，滴熔过程中吸收少量热量；它可以去除滑环上的一些碳粉和灰尘，改善碳刷的工作条件，从而快速降低整体温度。
五、正常运行的维护和注意事项
1.检查集电环上的碳刷是否着火。如果有火花，处理它。（见表1）
表1碳刷发生火花的原因和消除方法
2.检查碳刷是否可以在刷架中上下移动，而不会摆动或卡住。
3．检查刷辫是否完好，接触是否良好，有无过热现象，如出现发黑或烧伤等现象，则应更换碳刷；运行期间，由于发热或振动使刷握、刷辫的螺钉松动时，应立即紧固。4．检查碳刷的磨损程度，刷块边缘是否有剥落现象，如果碳刷磨损严重或刷块有剥落时必须更换碳刷。
5.检查是否有叽叽喳喳的声音。刷架最低点距离滑环4~5mm，既能保证足够的间隙，又能减少振动。集电环不均匀磨损、碳刷松弛、机组振动等原因也会引起碳刷抖动。此时，必须拔出碳刷，检查原因并排除。
6．检查刷握和刷架上有无积垢，定期清扫。
7.检查集电环表面是否过热，其温度不应高于120℃。
8．控制碳刷电流分配和温度变化，配备直流钳形电流表和远红外测温仪，定期测量和掌握每个碳刷的电流和温度。碳刷电流应控制在20~100a，刷体温度控制在80℃以下，及时消除电流不平衡、气膜、氧化膜、卡阻等隐患，保证碳刷在强平衡状态下工作。9．碳刷磨损掉1/3时必须更换，消除碳刷太短、电阻值增大、卡阻、阶梯形四面体等现象。
六、 碳刷更换
当运行中的碳刷磨损至其顶部仅高出刷握顶部约3mm时，应更换新的碳刷。更换碳刷应在机组启动前，如机组运行中，应视情况适当降低无功；一般情况下，在同一时间内，每个刷架上最多更换1/5的碳刷，且新旧型号必须一致，不同型号的碳刷不能用到同一个集电环上。更换碳刷时工作人员应站在绝缘垫上，不得接触两极或一手接触碳刷一手接地。新更换的碳刷要保证有一定电流，达到良好工作状态。
为了避免发热，我们应该注重预防，首先选择合格的刷架和碳刷。在操作过程中做好保养，经常用远红外温度计测量，掌握温度变化情况。配备直流钳式电流表，定期测量每个碳刷的工作电流，调整每个碳刷电流的基本平衡。如遇发热，应及时处理，使碳刷处于良好的工作状态。
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