渭河发电有限公司 贺建平 何俊波
上海电机厂生产的QFS-300-2型300MW汽轮发电机在渭河发电有限公司安装了两台，运行情况基本良好，但其主励磁机滑环刷架的故障却较为突出，碳刷边沿冒火的现象时有发生，其间我们采取了多种改善措施，都无法彻底消除，使机组难以长周期的安全稳定运行。为了提高其可靠性，在充分分析研究的基础上我们对主励刷架进行了技术改造，取得了非常好的效果。在此将具体的技术改造情况介绍如下，以供各位同行批评参考。 一、主励磁机刷架改造前的结构形式及存在缺陷
上海电机厂的QFS-300-2机组滑环刷架原设计没有专门的基座，其固定方式采用了正、负极的各三根导电杆分别用螺拴紧固在励磁机前端两个铝质端盖上，导电杆与端盖保持绝缘，每极各3只刷握分别固定在该极导电杆的末端。由于受其结构形式的限制，长期运行以来，主要存在以下无法克服的缺陷：
原设计导电杆的长度分别为：外环约220mm，内环约180mm，刷握分别固定在导电杆的末端。导电杆过长，导致运行中刷握的振动比较大，尤其是远端刷握振动更大，振动的频率较高，实测的结果显示，这种振动呈逐渐增大的趋势，滑环表面经过重新车削以后，情况有所好转，但随着时间的推移，振动又逐渐加剧。
2、 碳刷边沿冒火现象频繁。
从实际运行的情况来看，经常出现几个或多个碳刷边沿间断冒火的现象，负荷越大，火花越大，而且持续时间很长，存在严重的隐患。在这期间我们采取了更换研磨碳刷、调整压簧压力、滑环表面涂润滑油等一系列方法，都无显著效果，我们曾经于1994年10月在原有的基础上每极各加装了一组刷握，虽然取得了一定的效果，但还是不能彻底根除，运行一段时间这种现象又出现反复。
3、 滑环表面腐蚀磨损严重。
由于刷握的振动较大，滑环表面的磨损及电火花腐蚀相应增大，改造前两台机组的滑环表面非常粗糙。另外滑环的椭圆度也随着振动的增大而不断增大，不到一个大修周期滑环表
面就得车削一次。滑环表面粗糙、椭圆度的加大又对刷握的振动起到了加剧的作用，形成恶性循环。
附表：
励磁机滑环故障及滑环表面车削情况统计：
机组编号 | #3机 | #4机 |
间断火花 | 1993.10持续1个多月 压水堆核电厂的运行2000.3至2000.5持续2个多月 | 2001.1压铁饼至2001.5持续4个多月 |
滑环车削 | 1994.2.21车0.5mm 1999.8.28电池盖帽车0.3mm | 1994.10.12车0.8mm 2001.5.8车1.0mm |
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htc a310
二、改造后的结构型式及效果氯离子含量测定方法
经过近年来我们对两台主励磁机滑环运行情况的长期观察、研究，我们认为滑环刷架的振
动过大是直接造成这一系列故障的根本原因，因此改善和解决问题的着眼点应放在尽可能减小刷架振动的这个关键上来。在这次技术改造中我们采用了有独立的基座式刷架，正、负极刷握分别固定在两块弧形导电板上，导电板用穿心螺杆连接在一起，中间用厚15mm的环氧树脂绝缘板隔开的整体式结构，并将刷握的数量由原设计的3只增加到6只，以减小每只碳刷所承担的励磁电流。具体结构如下图所示：
1、绝缘支架 2、导电板1 3、导电板2
4、支架座 5、支架筋 1 6、支架筋2
7、底 座 8、螺 栓 9、螺 母
10、绝缘垫1 11、绝缘垫松梢斑螟2 12、绝缘套筒
13、电缆连接孔
2001年6月，我们利用大修的有利时机对四号励磁机滑环刷架进行了改造，大修后投入运行，效果非常明显。主要体现在：
首先，滑环刷架振动明显减小。改造后的滑环刷架为整体式结构，底座用8个M14的螺栓固定在励磁机台板上，由于基础固定牢靠，整体振动显著减小。碳刷运行平稳，无跳动现象。
其次，改造后的主励磁机滑环运行状况良好，每极6只碳刷，电流分布均匀，再未出现冒火的故障。另外，滑环表面腐蚀磨损现象得到了明显的改善，滑环表面光滑，逐步形成了导电膜，有利于碳刷的运行。
由于有了四 号励磁机改造的成功经验，2001年9月我们又利用小修的机会对三号励磁机也进行了相应的改造，效果同样显著。至此彻底消除了这一长期困扰机组安全稳定运行的顽疾。
2001年11月25日
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