[摘要]苏制210MW发电机碳刷冒火是机组投产以来经常发生的问题。碳刷冒火，维护处理工作量增大，严重制约着安全文明生产和机组稳定运行。为避免事故的发生，针对引起碳刷冒火的各种因素，提出改进措施，防止停机及火灾事故，保证机组安全运行。
[关键词] 碳刷 原因分析 冒火 实施措施
引言：
苏制210MW发电机组，每台发电机（包括同轴励磁机）共装型号：NCC634－32×25×64mm碳刷76块。因碳刷冒火，发电机烧坏刷架护板及滑环，已造成两次停机事故，处理时间共计253小时，少发电量4300万千瓦时。因主励磁机碳刷频繁发热冒火，引起励磁系统异常，限负荷事件时有发生，严重制约着安全文明生产和机组稳定运行。 1.碳刷历年冒火次数、更换数量及限制无功负荷
2011—2020年碳刷冒火情况统计如下
年 份 | 2011 | 2012 电子点烟器 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 展频原理2019 | 2020 |
碳刷冒火（次） | 81 | 75 | 72 | 67 | 65 | 61 | 50 | 47 | 35 | 11 |
| | | | | | | | | | | 湿法炼锌
2011—2020年更换碳刷情况统计如下
年 份 | 2011 | 2012 | 2013 | 印刷制版机2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 |
碳刷更换（块） | 740 | 732 | 717 | 725 | 715 | 695 | 680 | 675 | 660 | 615 |
| | | | | | | | | | |
2011—2020年碳刷冒火无功限出力次数如下
年 份 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 |
影响无功（次） | 14 | 12 | 11 | 金属化膜10 | 9 | 7 | 7 | 5 | 3 | 2 |
| | | | | | | | | | |
2.碳刷冒火原因分析
2.1负极滑环金属铜电腐蚀游离剥蚀现象长期运行情况严重，停运期间也没有得到有效处理，使电刷接触不良；
2.2滑环及碳刷刷架部件接触不良，接触电阻大，滑环和碳刷表面不清洁，值班人员未及时清理，滑环表面不光滑；
2.3碳刷压力不均匀，压力过小、过大，弹簧质量不好，不符合要求，电刷回路中接触电阻大，使负荷分配不均匀；
2.4刷握对滑环间隙不一致，刷握在刷架上固定不牢，使电刷在刷框中摇摆或动作滞涩有松动现象；
2.5整流子表面氧化膜未很好建立，或外部护网不严跌入硬质材料，或碳刷过短裸露的铁质部件破坏滑环表面的氧化膜；
2.6碳刷质量不符合要求，磨损过快，碳粉污染严重，碳刷质量不好，时有掉块现象，碳刷磨短未及时更换；
2.6机组振动异常、大轴中心有偏差，电刷在刷架中摇摆或动作滞涩，或在刷架内不能上下自由活动等问题。
3.改进措施
3.1减小负极滑环金属铜电腐蚀速度
3.1.1通过分析、测量，判断负极滑环轴径比正极滑环轴径少5.5mm。检修期间实施了对转子进行“倒极”，即将来自发电机整流柜的直流电源正、负极电缆在接线板处进行互换，使得原来的正极滑环变为负极、负极滑环变为正极，延缓了滑环在负极自由电子长期侵蚀之下电腐蚀速度。
3.1.2倒极后，运行平稳，再未发生冒火现象。同时对其它也进行了“倒极”，取得同样效果。
3.1.3以制度的形式，确定每两年对发电机转子“倒极”一次，避免因电腐蚀原因导致负极碳刷冒火现象的发生。
3.2降低碳刷与滑环的接触电阻
3.2.1经常清扫。对刷握、刷架、滑环表面与刷握内的碳粉、滑环周围的粉尘、油污，用压缩空气吹扫和干净帆布清擦。使刷架、滑环、碳刷经常保持清洁。
3.2.2滑环在运行中由于发热冒火会使滑环表面产生麻点，利用停机检修机会进行抛光处理；碳刷架部件接触不良还进行了镀银处理。使滑环及碳刷架部件的接触电阻大大降低。
3.2.3做好防止轴瓦摔油，使大量油污染滑环和碳刷架，增加滑环与碳刷接触电阻的安全运行措施。
3.2.4碳刷的研磨只能用水砂纸或玻璃砂纸，禁止使用金钢砂纸。保证碳刷磨面与滑环表面相吻合。
3.2.5当碳刷磨损达到整个高度２/３时就及时进行更换。
3.3保证碳刷压力均匀
3.3.1提拉每个碳刷，检查碳刷有无卡涩及异常的振动。当出现碳刷火花时，要合理地进行调整，保持刷握和滑环间距5-8mm，碳刷和刷握间隙0.1-0.2mm，刷握间距1-3mm。
3.3.2用弹簧秤检查电刷压力,进行调整(电刷的压力应一般为200－300g/cm2)，特别注意使各电刷的压力均匀，其差别不应超过5% 。
3.3.3调整碳刷与压紧弹簧之间的压力。各碳刷所受压力应均匀稳定，其单位压力通常在1.1-2.5kg之间，各碳刷之间的不均压力差应在5％以内。
3.3.4压簧使用前应检查其压力均匀，卡口卡入刷握内应牢固、无弹出、无断裂现象。
3.3.5碳刷磨损过多应及时更换，以免造成碳刷压力不足。
3.4利用大修机会在滑环表面车螺旋状沟槽
在滑环表面车上螺旋状的沟槽，一方面是为了增加散热面积，加强冷却，另一方面是为了改善同碳刷的接触，而且也容易让碳刷的粉末沿螺旋状沟槽排出。
3.5使碳刷在刷框内能上下自由活动
3.5.1检查电刷在刷框内的情况，能否上下自由活动，更换摇摆的和滞涩的电刷。电刷在刷框内应有0.1-0.2mm的间隙。
3.5.2对刷握的内表面进行修磨，使刷握内孔精细、光滑平整，无毛刺，保证碳刷在刷握内自由滑动。
3.5.3经常清扫，防止轴瓦摔油，污染刷架，使碳刷受油泥的影响在刷握内串动不灵活。
3.5.4定期检查碳刷在刷握内是否有卡阻现象，刷握的自跟踪恒压弹簧是否疲劳，滑环及碳刷架部件是否脏污。
3.6建立行之有效的规章制度
3.6.1设立碳刷运行维护专责小组。
3.6.2进行预防性试验，具体到滑环和碳刷架部件主要是绝缘电阻检查(小修时做)和交流耐压试验(大修时做)。
3.6.3对滑环表面产生的麻点进行抛光处理；碳刷架部件接触不良镀银处理。
3.6.4保证流经每个碳刷的电流相等，并设法改进通风系统，降低温度。
3.6.5加强日常维护，保证“一个加强、一个经常、一个定期、三个及时”等六个方面内容。
支的结构
3.6.6对刷握、刷架、滑环周围的粉尘、油污，用压缩空气吹扫，和干净帆布清擦。使刷架
、滑环、碳刷经常保持清洁。规定每周吹扫不少于二次，每周至少应取下4组检查清理，遇有停机备用时必须彻底对装置清洗一次。
6.6.7对过短及其它不符合要求的碳刷要及时更换。
凡遇有以下情况之一均进行更换。
6.6.7.1碳刷过短，碳刷长度低于全长的1/2，最短也不能使铆钉和刷辫外露。
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