300MW发电机滑环着火事故的分析及对策.pdf

S 事 故 分 析 h ig u f e n x i 电力安全技术第8卷 2006年第8期 3 0 0 M W.,电 滩 几 滑 环 着 火 嘻 育故 的 三 夕析Z L对 策 谈晓辉 胜利发电厂，山东 东营257087 1 事故经过及设备损坏情况 2005- 01- 08， 某发电 厂发生一起300MW发电 机滑环着火引发励侧主轴弯曲事故。 1945， 运行值班员接班前检查3号发电 机碳刷 滑环运行正常， 滑环冷却风温正常27C。2028, 巡检发现3号发电机碳刷打火， 遂降负荷进行处理; 2034，因 环火严重， 处理无效，打闸停机。 停机后检查发现，内侧滑环碳刷、刷握、刷盒 已全部烧毁，内侧滑环、刷架与滑环风扇罩之间绝 缘板局部烧坏。进一步解体检查， 风扇风挡严重烧 坏， 风叶内侧的边缘凸起已经磨光; 内侧滑环与轴 颈之间烧出一个160mm X 10mm 的缺口; 绝缘筒 损坏，滑环小轴的摆度最大处超过0.2mm. 在制造厂专家的指导下， 采用锤击法对励侧主 轴进行了矫正， 将其最大弯曲度控制在0.03mm以 内; 滑环、 风扇和轴表面的损伤部位经车削或打磨 并探伤合格， 机组于1月18 日 2235修复并网发电。 2原因分析 经过分析认为， 碳刷与滑环接触面电阻增大造 成了碳刷的接触压降增加， 加上个别碳刷因卡阻失 效， 碳刷处于弱平衡状态， 随着碳刷运行工况恶化， 碳刷间弱平衡破坏， 个别碳刷电 流迅速增大， 刷体 发红膨胀卡死， 温度升高后阻值增大， 大电流转移 到其它碳刷， 并相继出现膨胀卡死， 恶性发展导致 滑环环火，这是本次事故的主要原因。 1 从未烧损的部分看， 碳刷脏污现象非常严 重， 污垢使碳刷在刷握内产生卡阻，并污染碳刷与 滑环的接触面，造成碳刷与滑环接触电阻增大。 2 运行人员处理电火花故障的安全组织措施 和技术措施落实不到位， 运行过程中没有对碳刷温 度、碳刷电流分布情况进行有效监测。 3 未及时发现并更换异常碳刷，以至部分碳 刷过短， 在刷握内产生跳动， 造成碳刷崩角， 引起 碳刷与滑环之间的接触不良。 4 检查未被烧毁的新换碳刷发现，碳刷与滑 环接触面打磨不良，实际与滑环接触面积大约为 20，远小于检修规程规定的75的要求。 5 新换碳刷虽然型号与原碳刷一样， 但其刷 辫在碳刷顶部侧面， 原碳刷是在中间， 而刷盒压簧 为双卷U型结构， 这样必然使压簧的一侧压在碳刷 辫上，造成碳刷在刷握内倾斜， 产生卡阻， 碳刷与 滑环接触电阻增大。 3防范对策 1 碳刷作为发电机本体的重要部件， 运行人 员应加强对碳刷的日 常运行检查维护， 将消除碳刷 火花的被动管理改为控制碳刷电 流分配和温度的主 动管理， 在生产现场配备测温表和直流钳表， 运行 值班员定期测量每个碳刷的温度及碳刷电流， 碳刷 电流控制在10一 90 A， 刷体温度控制在不大于80 ℃， 及时消除电流不平衡、 气膜、 氧化膜、 卡阻， 保 证碳刷在强平衡状态工作。 2 定期用小型风机吹扫刷架各部位，减少积 灰， 碳刷磨损掉 1/ 3，必须更换，更换碳刷必须采 用同型号、同厂家、同型式的产品。运行中出现个 别碳刷断辫或冒 火， 可先减小励磁电流， 调整碳刷 电流平衡后再换碳刷。 3 检修人员应在每次更换碳刷后的机组初次 启动时， 对发电机滑环、 碳刷、 压簧进行一次全面 检查， 发现有异常碳刷及时更换， 确保碳刷可靠运 行; 机组有检修机会时须将滑环、 碳刷架拆洗干净。 4 新碳刷使用前必须打磨合格，以保证碳刷 与滑环表面接触良 好; 压簧使用前应检查其压力均 匀， 卡口卡人刷握内应牢固， 无弹出现象， 压簧无 断裂、退火现象。 5 集中 对发电 机滑环、碳刷、压簧进行一次 全面、系统的检查。 6 对励磁风道进行改进， 增加一台冷却风机， 将热风通过风道抽至厂房外， 对降低碳刷温度和减 少积灰将产生明显效果。 采取上述措施以后，经过一段运行时间的观 察， 励磁碳刷的运行状况比以前有了较大的改善， 实现了无火花、刷辫无变色、无断辫运行。 收稿日 期 2005- 12- 26