曹凤波,宋强义

（哈尔滨电机厂有限责任公司,黑龙江 哈尔滨 150040）

集电环、碳刷是发电机动静接触和交换能量的关键部件,在实际运行中,碳刷与集电环发热现象极为普遍,如不能及时处理,将引起集电环烧损恶性事故。

1 机组概况

1.1 机组主要参数

额定转速：3 000 r/m in

有功功率：300 MW

功率因数：0.85

额定励磁电压：365 V

额定励磁电流：2 642 A

1.2 集电环及刷架结构

某发电厂300 MW发电机组励磁方式为静止型励磁系统,发电机刷架与导电环为合二为一的整体结构,每个导电环由两瓣拼成,选用优质的铸硅黄铜材料。集电环外圆周表面开有螺旋沟,沿集电环圆周有斜的通风孔,每个导电环分别装设恒压式刷握和碳刷。运行中碳刷与集电环采用强制通风冷却,冷风由2个集电环的外侧导入,热风由装在转子上的2个并联的离心式风扇带出。进风和出风均由管道引至厂房外部,发电机刷架装配结构如图1所示。

1.3 集电环及碳刷运行要求

a.集电环表面应形成均匀光泽的氧化膜。

b.集电环表面无凹坑等缺陷。

c.碳刷与集电环均匀接触达90%以上。

d.碳刷无跳动、破损等。

e.集电环和碳刷运行温度应在90℃以下。

图1 发电机刷架装配结构

2 事故情况

2.1 事故经过

2009年10月4日20：00,某发电厂300 MW发电机组有功功率10 MW、无功功率70 Mvar、励磁电流1 500 A时发现发电机外侧集电环和碳刷发热,但电刷没有打火现象,集电环最高温度达130℃,碳刷最高温度达180℃,而内侧集电环温度仅有60℃。随后机组降低负荷至有功功率2.5 MW,同时将隔音罩门敞开,并外接风扇进行强制冷却,但集电环发热状况没有缓解,机组被迫于10月5日0：00停机。……