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摘要：文章以某水电站的灯泡贯流式机组为例，对其运行3#机组容易出现的碳刷磨损等异常现象进行介绍，在分析造成此异常现象的原因之后，提出了相应的异常处理和预防措施，以供参考。
关键词：水电站灯泡贯流式机组;碳刷异常;处理
1引言
在我国近年来社会用电负荷持续增长以及人们的环保意识在不断增强的发展形势下，我国也加大了对水电站的开发和建设力度。目前水电站中普遍应用的灯泡贯流式机组主要于上世纪80年代引入国内的，虽然其具有良好的机组质量且运行比较稳定，但是总结其运行中的异常情况，以滑环碳刷异常最为普遍。为此，文章就以某水电站机组为例，针对其碳刷异常问题开展原因分析和处理工作研究。
2某水电站灯泡贯流式机组概述
以某水电站为例，在其平原腹地潜江建设，属于河床低水头电站，不仅在电力系统中起到关键作用，也此地区中的重要水利枢纽工程。在此水电站中拥有4台容量为10MW的灯泡贯流式水轮发电机组，自投入运行以来，成为了此地区的可靠电源点，有效环节此地区的电力紧张局面。此水电站中机组的技术参数如表2.1所示。
在此水电站中的上述4台机组的运行中，经过统计得出其中的3#机组容易出现碳刷磨损等异常问题，严重时还导致部分碳刷和刷握出现过热而烧坏的问题，对机组的安全运行造成严重影响。
3碳刷异常运行描述及其原因分析
3.1碳刷异常运行描述
在某天此水电站中的3#机组并网且满负荷运行中出现了励磁调节器异常而引起的失磁保护动作，导致事故停机流程启动并出现机组解列现象。对上述故障现象进行检查之后发现3#机组泡头位置的碳刷和刷握出现了烧坏现象，甚至有部分碳刷已经烧熔。
3.2原因分析
基于上述故障表现，对机组的日常运行检修记录档案进行查阅之后，总结出此水电站3#机组出现了部分碳刷接触不良、接触电阻增大等问题，而且上述问题导致碳刷之间的电流分配不够平衡，其中的部分碳刷就会由于电流过大而出现打火、发热，甚至是烧熔问题。具体分析导致上述碳刷接触不良和接触电阻增加问题的原因，一是由于在机组安装过程中，没有将其中的部分碳刷的弹簧弹片安装在刷握之内，造成此弹片的压力不够均衡的问题，使得机组在长时间运行中不断磨损碳刷而造成其长度缩小而接触不良的问题。二是此机组由于安装质量问题以及环境因素的影响而出现振动问题，加之此弹簧弹片自身质量缺陷，不同批次的弹簧弹片还出现压力不均匀的问题，也会造成上述接触不良的问题。三是在机组长时间运行中碳刷的不断磨损下出现碳粉积累过多的问题，加之没有做好日常维护和碳粉清理，而出现上述问题。四是在机组运行中出现运行工况不佳时，表现出振动和摆度较大的现象，如果振幅和摆度等超过一定限度也会造成上述接触不良和发热等问题。
4碳刷异常运行的处理措施
4.1加强巡视检查工作
一是在机组运行中做好对碳刷和集电环运行情况的定期巡视工作，在此巡视过程中需要使用红外测温仪对温度进行测量，防止出现集电环表面的过热问题，控制刷架温度在120℃以下，刷体温度在80℃以下，针对其中的温度异常情况及时上报和检查，必要是减少励磁电流。
二是将红外视频监控装置安装在发电机仓内来监控碳刷的运行情况，还可以通过碳粉回收装置的安装，通过吸尘器来定期回收机组运行中产生的碳粉。
三是注意观察机组运行中的碳刷轻微火花问题，在出现此问题时对发电机励磁电流进行调整来降低发电机无功能，或者是通过降低发电机有功的方式进行调整。
四是针对比较严重的碳刷冒火问题，需要采取紧急停机的措施并对故障进行进一步的检查和处理。
五是针对机组运行中存在震动较大的现象，需要重点做好对碳刷运行状况的监控巡视工作，在发现异常时及时停机检查。
4.2异常处理和预防措施
一是针对此水电站中的碳刷和滑环烧损现象，需要重新安装碳刷和滑环，且注意刷架安装中的中心对正以及做好其与集电环之间辐向和轴向间隙的调整工作。在碳刷安装前还需要修磨刷握的内表面保证其光滑平整，在刷握安装中做好对刷握边沿到滑环之间间隙的调整，避免滑环运行中出现与刷架的碰撞问题或者是出现碳刷侧面边沿的卡阻问题。在向刷盒中安装碳刷时应保证碳刷的受力均衡性且能保证其在刷盒中可以自由移动。或者是采取适当碾磨碳刷接触面的方式来保证其正常运行。
二是在机组运行中应安排专人定期对滑环及其周围的碳粉和灰尘等进行清理，并做好对滑环中是否存在污垢等问题的检查和清洁。
三是做好对碳刷运行状况的检查工作，保证弹簧弹片的压力均衡且在要求范围之内，不允许出现卡涩问题。
四是做好对弹簧质量的控制以及运行中的检查工作，及时更换出现老化或质量问题的弹簧。
五是定期对碳刷的磨损程度进行检查，重点对其刷快边缘是否存在剥落现象进行检查，及时更换磨损掉1/3的碳刷或者是在刷握中存在摇摆现象的碳刷。但是在更换碳刷时应控制每次更换的碳刷数量不能超过一半，在更换碳刷之后需要观察其空转运行下的磨合状况，保证其不存在异常之后才能并网发电运行。
六是做好此水电站上游的漂浮物打捞和清理工作，防止这些漂浮物等造成机组振动问题。
5结语
在对本文中的水电站碳刷异常现象进行介绍之后，通过对此异常问题的原因进行分析，提出了相应的巡视检查和异常处理、预防等措施。在此水电站中应用上述措施之后，不仅排除了上述異常现象，而且在长时间运行中也没有再次出现同类故障，表现出良好的异常处理和预防效果，同时也积累了此机组碳刷运行维护实践经验。
参考文献：
[1] 朱应刚. 灯泡贯流式机组滑环及碳刷烧毁分析及处理[J]. 电力系统装备， 2019， 000（003）：179-180.
[2] 唐建. 灯泡贯流式机组导叶外环磨损原因分析及处理[J]. 水电站机电技术， 2020.
[3] 刘进波. 水电站发电机组常见故障与预防措施[J]. 电力系统装备， 2018.
关键词：水电站灯泡贯流式机组;碳刷异常;处理
1引言
在我国近年来社会用电负荷持续增长以及人们的环保意识在不断增强的发展形势下，我国也加大了对水电站的开发和建设力度。目前水电站中普遍应用的灯泡贯流式机组主要于上世纪80年代引入国内的，虽然其具有良好的机组质量且运行比较稳定，但是总结其运行中的异常情况，以滑环碳刷异常最为普遍。为此，文章就以某水电站机组为例，针对其碳刷异常问题开展原因分析和处理工作研究。
2某水电站灯泡贯流式机组概述
以某水电站为例，在其平原腹地潜江建设，属于河床低水头电站，不仅在电力系统中起到关键作用，也此地区中的重要水利枢纽工程。在此水电站中拥有4台容量为10MW的灯泡贯流式水轮发电机组，自投入运行以来，成为了此地区的可靠电源点，有效环节此地区的电力紧张局面。此水电站中机组的技术参数如表2.1所示。
在此水电站中的上述4台机组的运行中，经过统计得出其中的3#机组容易出现碳刷磨损等异常问题，严重时还导致部分碳刷和刷握出现过热而烧坏的问题，对机组的安全运行造成严重影响。
3碳刷异常运行描述及其原因分析
3.1碳刷异常运行描述
在某天此水电站中的3#机组并网且满负荷运行中出现了励磁调节器异常而引起的失磁保护动作，导致事故停机流程启动并出现机组解列现象。对上述故障现象进行检查之后发现3#机组泡头位置的碳刷和刷握出现了烧坏现象，甚至有部分碳刷已经烧熔。
3.2原因分析
基于上述故障表现，对机组的日常运行检修记录档案进行查阅之后，总结出此水电站3#机组出现了部分碳刷接触不良、接触电阻增大等问题，而且上述问题导致碳刷之间的电流分配不够平衡，其中的部分碳刷就会由于电流过大而出现打火、发热，甚至是烧熔问题。具体分析导致上述碳刷接触不良和接触电阻增加问题的原因，一是由于在机组安装过程中，没有将其中的部分碳刷的弹簧弹片安装在刷握之内，造成此弹片的压力不够均衡的问题，使得机组在长时间运行中不断磨损碳刷而造成其长度缩小而接触不良的问题。二是此机组由于安装质量问题以及环境因素的影响而出现振动问题，加之此弹簧弹片自身质量缺陷，不同批次的弹簧弹片还出现压力不均匀的问题，也会造成上述接触不良的问题。三是在机组长时间运行中碳刷的不断磨损下出现碳粉积累过多的问题，加之没有做好日常维护和碳粉清理，而出现上述问题。四是在机组运行中出现运行工况不佳时，表现出振动和摆度较大的现象，如果振幅和摆度等超过一定限度也会造成上述接触不良和发热等问题。
4碳刷异常运行的处理措施
4.1加强巡视检查工作
一是在机组运行中做好对碳刷和集电环运行情况的定期巡视工作，在此巡视过程中需要使用红外测温仪对温度进行测量，防止出现集电环表面的过热问题，控制刷架温度在120℃以下，刷体温度在80℃以下，针对其中的温度异常情况及时上报和检查，必要是减少励磁电流。
二是将红外视频监控装置安装在发电机仓内来监控碳刷的运行情况，还可以通过碳粉回收装置的安装，通过吸尘器来定期回收机组运行中产生的碳粉。
三是注意观察机组运行中的碳刷轻微火花问题，在出现此问题时对发电机励磁电流进行调整来降低发电机无功能，或者是通过降低发电机有功的方式进行调整。
四是针对比较严重的碳刷冒火问题，需要采取紧急停机的措施并对故障进行进一步的检查和处理。
五是针对机组运行中存在震动较大的现象，需要重点做好对碳刷运行状况的监控巡视工作，在发现异常时及时停机检查。
4.2异常处理和预防措施
一是针对此水电站中的碳刷和滑环烧损现象，需要重新安装碳刷和滑环，且注意刷架安装中的中心对正以及做好其与集电环之间辐向和轴向间隙的调整工作。在碳刷安装前还需要修磨刷握的内表面保证其光滑平整，在刷握安装中做好对刷握边沿到滑环之间间隙的调整，避免滑环运行中出现与刷架的碰撞问题或者是出现碳刷侧面边沿的卡阻问题。在向刷盒中安装碳刷时应保证碳刷的受力均衡性且能保证其在刷盒中可以自由移动。或者是采取适当碾磨碳刷接触面的方式来保证其正常运行。
二是在机组运行中应安排专人定期对滑环及其周围的碳粉和灰尘等进行清理，并做好对滑环中是否存在污垢等问题的检查和清洁。
三是做好对碳刷运行状况的检查工作，保证弹簧弹片的压力均衡且在要求范围之内，不允许出现卡涩问题。
四是做好对弹簧质量的控制以及运行中的检查工作，及时更换出现老化或质量问题的弹簧。
五是定期对碳刷的磨损程度进行检查，重点对其刷快边缘是否存在剥落现象进行检查，及时更换磨损掉1/3的碳刷或者是在刷握中存在摇摆现象的碳刷。但是在更换碳刷时应控制每次更换的碳刷数量不能超过一半，在更换碳刷之后需要观察其空转运行下的磨合状况，保证其不存在异常之后才能并网发电运行。
六是做好此水电站上游的漂浮物打捞和清理工作，防止这些漂浮物等造成机组振动问题。
5结语
在对本文中的水电站碳刷异常现象进行介绍之后，通过对此异常问题的原因进行分析，提出了相应的巡视检查和异常处理、预防等措施。在此水电站中应用上述措施之后，不仅排除了上述異常现象，而且在长时间运行中也没有再次出现同类故障，表现出良好的异常处理和预防效果，同时也积累了此机组碳刷运行维护实践经验。
参考文献：
[1] 朱应刚. 灯泡贯流式机组滑环及碳刷烧毁分析及处理[J]. 电力系统装备， 2019， 000（003）：179-180.
[2] 唐建. 灯泡贯流式机组导叶外环磨损原因分析及处理[J]. 水电站机电技术， 2020.
[3] 刘进波. 水电站发电机组常见故障与预防措施[J]. 电力系统装备， 2018.