文档介绍：电工论文
整流子和滑环上电刷
产生火花的原因及消除办法
姓名:
身份证:
工种:电工
等级:二级
培训单位:北京市工贸技师学院
准考证号:
鉴定单位:北京市第四十七职业技能鉴定所
日期:2007年8月
摘要
QF-6-2型发电机采用的是ZLG-45型同轴直流励磁机提供直流电源,这种励磁方式有着独立、稳定、励磁响应速度快的特点,但是由于存在换向器(即整流子)和电刷,所以维护工作量大,可靠性差,尤其是整流子和滑环上电刷火花的产生,对励磁系统的稳定运行造成非常大的影响,如何消除火花一直是一个老大难问题。本论文首先介绍了火花的等级,各级别火花的现象和原因,然后介绍了励磁系统的设备及其参数,第三详细叙述了整流子和滑环上电刷产生火花的具体原因及消除、预防办法,最后介绍了在消除火花过程中应注意的问题和安全事项。
关键词:
励磁系统整流子滑环消除电刷火花
QF-6-2型发电机是我厂非常重要的节能环保装置,年发电量约三千万度,为工厂节约电费近一千五百万元。发电机的安全、稳定运行对我厂利润指标的完成有着非常重要的意义。
励磁系统的主要作用供给同步发电机励磁绕组直流电源,它的正常运行对发电机可靠的发供电起着重要的作用,它对同步发电机的作用主要是:
(1)调节励磁,可以维持电压恒定。
(2)可以使各台机组无功功率合理分配。
(3)采用完善的励磁系统及其自动调节装置,可以提高输送功率极限,扩大静态稳定运行的范围。
(4)在发生短路时,强行励磁又有利于提高动态稳定能力。
(5)在暂态过程中,同步发电机的行为在很大程度上取决于励磁系统的性能。
我厂QF-6-2型发电机采用的是ZLG-45型同轴直流励磁机提供直流电源。直流发电机供电的励磁方式,目前在中小型发电机组上仍广泛应用,这种励磁方式有着独立、稳定、励磁响应速度较快的特点,但由于存在换相器(即整流子)和电刷,所以维护工作量较大,可靠性较差。尤其是整流子和滑环上电刷火花的产生,对励磁系统的稳定运行造成非常大的影响,如何消除电刷下的火花,一直是一个老大难问题。在电力生产企业,每年都会出现多起因整流子或滑环上电刷故障引发的停机事故,给企业造成较大的经济损失。因此对励磁系统进行经常的检查、维护是十分必要的,运行人员应按照运行规程要求的项目,认真进行工作。下面,我结合自己多年的实践工作经验,就整流子和滑环上电刷产生火花的原因和消除办法作一详尽论述。
一、对火花的认识
整流子和滑环上电刷产生火花的原因很多,归纳起来有电磁性原因、机械性原因、化学性原因等。在正常情况下电刷下有微弱的火花并无危害,这是不可避免的。但如果火花范围大和程度剧烈,将会灼伤整流子、滑环和电刷,甚至会使励磁机、发电机无法正常运行。关于火花强弱程度和是否容许电机继续运行,应根据火花等级来判断(表1)。表1
火花级别
火花程度
换向器和电刷的状态
1
无火花
换向器上无黑色痕迹,电刷上无灼痕
1
电刷边缘有微弱的点状火花
1
电刷边缘有轻微的火花
换向器上有黑色灼痕,但容易用汽油擦去,电刷上有灼痕
2
电刷边缘的大部分有较大的火花
换向器上有黑色灼痕,但不能用汽油擦去,电刷上有灼痕
3
电刷的整个边缘有强烈的火花,而且有大火花飞出
换向器严重发黑不能用汽油擦去,而且电刷有烧焦和损坏
按照我国技术标准,电刷下火花可分为五级,电机正常运行时,火花不应超过1又1/2级。短时过载,火花不应超过2级,3级火花是“危险的火花”。在发电机正常运行中,若电刷的滑出边常常出现较小的白色或天蓝色点状火花,且范围较小,这是没有危险的。如在较多的电刷下有浅黄色而又细长的火花时,表示换向不正确。如果火花为绿色,电刷接触面上有铜燃烧微粒,表示电刷跳动,这是由于云母片突出或整流器不圆等原因引起的。
当电刷运行良好时,整流器和滑环表面应有光泽的氧化膜(无烧坏的发暗或发黑的斑点)。这层均匀、适度、稳定的氧化膜,改变了电刷与整流器或集电环的接触特性、减少了摩擦、降低磨损、延长使用寿命。氧化膜是一种复合薄膜,其组成成分与电刷型号及集电环的材料成分有关。氧化膜的正常厚度在8-100nm的范围内,一般为25nm. 这层氧化膜的存在,可提高铜片的耐磨性,同时对消除火花有着非常重要的作用,是电机运行良好的主要标志之一。
二、励磁系统设备及其参数介绍
我厂QF-6-2型发电机额定电压6300V,额定电流688A,励磁电压110V,励磁电流235A。ZLG-45型励磁机容量为45KW,额定电流300A,额定电压150V。
整流子、滑环上碳刷采用上海摩根碳制品有限公司生产的D172型碳刷其技术参数见(表2)。整流子上碳刷规格为20
×32×40,正负级各有6块,共12块。由以上电刷的技术参数、规格我们