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1、消除#3机集电环碳刷发热故障,淮阴发电有限公司发电部电气QC小组发布：张德继,一、概述,我厂#3发电机为哈尔滨电机厂生产的QFSN-300-2型 300MW供热机组，励磁部分为自并励自动调节励磁。电源取自发电机出口，经励磁变降压后再通过整流调节送到发电机刷架，经碳刷和集电环送给转子，提供发电机励磁。自2008年3月发电机投产以来，集电环和碳刷部分一直温度较高，经过处理无效，联系设计院，他们对此也无能为力。集电环和碳刷超温严重制约机组接带负荷，影响到发电机的安全运行，于是我们就此成立“消除#3机集电环碳刷发热故障”QC小组。,二、小组简介,淮阴发电有限公司发电部电气QC小组,小组成员和分工情况表
2、,三、选题理由,消除#3机集电环碳刷发热故障是确保#3机安全运行的需要。2008年3月-5月因集电环碳刷发热故障，多次降励磁电流降负荷运行，严重影响#3机正常负荷接带。集电环是经过加热套上去的，厂家规定运行中不得超过250，不得高温运行，否则可能造成发电机转子集电环松动损坏，造成不可故量的损失。而我厂机组集电环碳刷部位经常超过300，此现象对我厂安全和经济效益极端不利，必须将温度降到100 以下的正常范围，经小组讨论：降到100 以下作为我们本次QC活动的目标。,四、活动目标,五、现状调查 针对集电环碳刷温度偏高，实测就地温度，列出典型的调查表，列表如下：,集电环碳刷温度典型的调查表 制表人：
3、张德继 日期：2008年3月15日,集电环表面温度柱状图,从以上柱状图可以看出：集电环北侧10组碳刷温度低于80，属于正常范围；集电环南侧10组碳刷明显高于北侧，其中有6组温度高于250，且上部比下部温度明显偏高。,六、原因分析和要因论证,经小组集体讨论，认为造成集电环南侧碳刷温度偏高的因素可能有：碳刷电流分布不均匀，碳刷氧化膜被破坏且无法重新建立 冷却风道堵塞冷却风量不足集电环表面堵塞（通风沟、通风孔）轴流风扇风量下降电刷与滑环表面接触电阻、电刷与刷辫接触电阻、刷辫与刷架引线接触电阻过大。电刷压力不均匀或不符合要求，可能有电刷过短、弹簧由于过热变软老化失去弹性等原因。集电环与转子引线接触电阻
4、过大电刷材质不良、导电性能差、使用的型号不符合要求或者使用了不同型号的电刷。电刷接触面研磨不良或运行中一次更换过多的电刷。电刷在刷盒中摇摆或动作卡涩。环境温度高。负荷电流过大,根据以上画出因果分析图：,集电环南侧碳刷温度偏高,设备,人员,材料,环境,环境温度高,碳刷电流分布不均匀,氧化膜被破坏,冷却风道堵塞,集电环表面堵塞,冷却风量不足,轴流风扇风量下降,接触电阻过大,电刷压力不均匀,集电环与转子引线接触电阻大,电刷材质不良,电刷接触面研磨不良,电刷在刷盒中摇摆或卡涩,制图人：张德继，日期08年4月,负荷电流过大,经小组集体分析讨论及验证如下：论证1、碳刷电流分布不均匀，北侧10组都不高，南侧
5、10组都高，就地查碳刷压力基本一致，原因不成立。论证2、氧化膜被破坏且无法重新建立：正常100以上就认为氧化膜已被破坏，就地检查时，发现不仅南侧温度全部在100以上，还有4只碳刷表面氧化膜被破坏严重，碳刷前端崩裂超过三分之一，还有4只损坏较小。现象明显，列为主要原因之一。论证3、冷却风道堵塞：利用停机进行检查，风道进出口发现未堵塞。论证4、冷却风量不足：风冷风道安装布置如下图一所示，冷风经滤网后分到北侧（A侧）和南侧（B侧），再经集电环与碳刷到轴中部经大轴风扇将热风抽出形成负压区。由于A侧到风扇负压区距离近，风阻小，冷风主要走A侧了，B侧到风扇负压区距离远，风阻大，冷风走B侧的少，从而，使B侧
6、集电环和碳刷得不到充分的冷却。列为主要原因之一。论证5、集电环表面堵塞：利用停机进行检查，通风沟、通风孔未发现堵塞，原因排除。论证6、轴流风扇风量下降：北侧都不高，南侧都高，就地查出口风速也很高，原因排除。论证7、电刷与滑环表面接触电阻、电刷与刷辫接触电阻、刷辫与刷架引线接触电阻过大：就地查接触电压均小于1V，原因排除。论证8、电刷压力不均匀或不符合要求，可能有电刷过短、弹簧由于过热变软老化失去弹性等原因。就地检查碳刷长度均在于二分之一，合格，原因排除。论证9、集电环与转子引线接触电阻过大：测量阻抗5.65欧，和出厂值一致，原因排除。论证10、电刷材质不良：使用原厂配置，原因排除。论证11、电
7、刷接触面研磨不良或运行中一次更换过多的电刷：接合面打磨过且未换过碳刷，原因排除。论证12、电刷在刷盒中摇摆或动作卡涩：逐一取下碳刷检查，发现碳刷普遍和刷握间夹得很紧，南侧最顶一组碳刷和刷架间固定十字星不能入座，造成接触不良。现象明显，列为主要原因之一。论证13、环境温度高：环境温度未超过35，原因排除。论证14、励磁电流过大：查验DCS历史记录，励磁电流未超过额定，原因排除。经小组讨论及验证后一致认为，造成集电环南侧温度偏高的主要因素是一、氧化膜被破坏；二、电刷在刷盒中摇摆或卡涩；三、冷却风量不足,七、制定对策,针对集电环南侧温度偏高的主要因素，制定对策如下：,八、实施,实施一：敞开集电环两侧
8、门，外接轴流风机对集电环和碳刷加强通风降温，同时在集电环表面涂抹凡士林油进行临时降温，降温到75度以下后，再对已损环的8只碳刷进行换新。实施二：用砂纸分别对活动不灵活的碳刷取下进行打磨，使所有碳刷在刷握内活动自如，同时利用停机时间对顶层一组碳刷进行固定实施三：在集电环西侧靠南的基座侧面（即图一中C处）上开4080cm的孔作为进风口，使进风口比原来增大75%且位于南侧面，增加南侧通风量，保证所有冷却风量充足。消除集电环南侧碳刷温度异常升高的现象。,九、效果检查经过以上处理改进后，就地实测温度，列出典型一次的调查表，列表如下：,改进后集电环温度典型的调查表制表人：张德继 日期：2008年5月,活动前后对比柱形图,十、巩固措施,对碳刷的维护列入定期切换制度并严格执行。联系重新绘制集电环碳刷部位通风冷却部分的图纸,十一、体会,经过二个多月的努力，已经彻底消除了#3机集电环碳刷发热故障，圆满地完成了本次QC小组活动的目标，为提高我厂的经济效益，确保机组安全运行，作出了应有的贡献。,
