关于汽轮发电机转子励磁滑环出现磨痕问题的分析和解决方案

【摘要】：

超临界300MW汽轮发电机碳刷出现磨痕，本文从几个方面分析了出现磨痕的原因，提出解决的方案，最终达到方案要求。

【关键词】：滑环磨损 修复

某新建电厂超临界300MW汽轮发电机#1；#2机分别于07年9月和08年1月投入运行，该厂地处海边，大气的特点是湿度大盐分高，发电机是采用东方电机厂引进日立技术生产，在机组运行不到一年时间均出现励磁滑环磨出磨痕，#1机正极励磁滑环由励端向汽端数第四支碳刷下出现40几丝的通体凹槽，#2机负极励磁滑环由励端向汽端数第二支碳刷下出现80几丝的通体凹槽（如下图所示），如不及时处理，将出现打火、正负极短接，势必影响生

产，留下不必要的安全隐患。为此，厂领导积极组织专家及技术人员，查找原因，寻找解决方案。

1、存在的问题

滑环表面氧化程度严重；新机组投运前对滑环的清理不是太干净；碳刷质量不过关；滑环外侧的防锈漆皮掉落也会造成滑环表面的损伤；滑环制造工艺出现瑕疵；施工组装造成发电机励磁滑环磨损。

以上问题都会导致碳刷与滑环表面出现损伤、凹槽。问题查出后，专家组又提出具体的解决方案，从前期的准备和后期的处理都制定出详细的工作流程。

2、解决措施

2.1前期准备工作

a:发电机停机后办理工单开工手续，完成各项安全技术措施及组织措施并完成机组氢气置换。

b:拆除励磁滑环架上组合式刷握（带励磁碳刷）。

c:拆除发电机励磁滑环底板正极转子下与隔音罩连板的连接螺栓，吊离发电机励磁滑环隔音罩,至预先布置好的胶垫上。

d:拆除发电机励磁滑环底板上励磁滑环风扇罩底角及周围连接螺栓，吊离滑环风扇罩。e:拆除发电机励磁滑环架负极下方励磁母排与滑环的连接螺栓，拆除励磁滑环架负极上方汇流排的连接螺栓，拆除发电机励磁滑环架四个底角固定螺栓，将发电机励磁滑环架左右分离后，吊离发电机励磁滑环底板（发电机励磁滑环架绝缘底板动）。同样方法，吊离发电机励磁滑环正极滑环架。至此发电机滑环架负极已全部拆除。

e:按照厂家提供的图纸加工好机床车刀架底板，并焊接在滑环架底板上，固定好机床车刀架调好尺寸后将机床底板支撑架固定在发电机励磁滑环底板上。在机床车刀架位置装上由发电机厂家提供的小型砂轮机。

2.2、整个处理过程

a:用磁力表测发电机负极励磁滑环的偏心度，检查转子滑环径向跳动量。

b:启动发电机盘车，机床车刀架上小砂轮机与发电机盘车相向运动，机床车刀架进退及车刀的远近由人为操控，根据砂轮与滑环的接触情况（以砂轮平稳转动，不产生跳跃）调整好进刀量，由发电机负极励磁滑环炉侧由负极向正极方向开始，缓慢沿轴向成一条直线开始通体研磨发电机励磁滑环负极根据测量，每次研磨量在5丝左右），直到负极滑环末端，重新调整进刀量，再由末端沿轴向成一条直线返回，这样经过4个来回的粗磨，发电机励磁滑环负极的整圈凹槽已被磨平。

c:更换由厂家自制的细砂轮片后，用同样的方法进行细磨，经过两个来回的细磨，发电机励磁滑环负极已基本研磨成形。

d:用#1细砂纸进行表面刨光，光洁度在1―3.2um间，至此发电机励磁滑环负极处理已完成。

2.3、发电机励磁滑环的养护

a:在进行发电机励磁滑环负极的研磨抛光处理后，应针对不同情况，对发电机正极的氧化层也进行处理，由于正极未发现凹槽，所以不需研磨只需用抛光片将正极滑环表面的氧化层除去即可，使其出现本体金属色泽。

b:正，负极励磁滑环处理完成，用试管刷清理励磁滑环通风孔内的积灰，然后用压缩空气进行细致的吹扫，直至无粉尘排出。

c:为防止在发电机停机期间，励磁滑环表面再次出现氧化层及锈斑，应在干净的打印纸上均匀的涂上一层白凡士林后，裹在发电机正负励磁滑环的表面，然后用再在打印纸上裹上一层防护塑料薄膜，最后用白布带进行包扎。

3、防范措施

为了防范此类事件再次发生，我们必须要从以下几点进行改进：

3.1、监造阶段必须了解整个发电机转子转动又无偏心现象及集电环与碳刷的接触情况，若发现问题及时反映并制定切实可行的改造方案。

3.2、安装施工阶段，必须按照图纸要求施工，防止碳刷架平台安装位置错位，造成碳刷架与滑环表面距离不等，造成碳刷受力不均。

3.3、机组首次启动，必须要重新检查励磁滑环表面的光洁度，防止氧化层生成（尤其在南方），仔细清理滑环表面的防护油脂，尤其对滑环冷却孔也要进行清理。

3.4、机组运转过程中，要重视发电机的巡查，若发现滑环与碳刷间有火花产生就要弄清火华产生原因，争取尽快处理。在机组运转过程中，要分别对正极和负极的组合式碳刷进行抽检，若发现碳刷弧形槽内不平有凹凸不平，这时就要加强巡检力度，并尽快安排停机检修。

3.5、南方地区尤其是临近海边，由于空气湿度大含盐较高，最容易发生滑环表面氧化，在每次机组停运时，要对滑环表面进行氧化层抛光处理，完成后要对滑环表面进行防氧化处理，（我公司是在滑环表面涂一层凡士林，再用塑料保鲜薄膜进行包好，包括滑环冷却风孔出入口。）在机组启动前，再将防氧化层清理干净，再将机组投入运行。

总结：

发电机是发电厂的最重要的设备之一，若发生转子滑环出现凹槽，必将使发电机励磁碳刷运行工况变坏，碳刷与滑环之间产生火花，直接对氢冷机组安全运行带来威胁，若不及时进行处理，火花会对滑环表面的灼伤程度越来越大，从而也使碳刷接触面接触越来越坏，火花等级越来越大，最后造成环火，造成发电机滑环报废。所以我们要重视这个问题，以上就是我厂发电机励磁滑环处理过程，希望能对同行有所帮助，并希望各位同仁提出宝贵意见！