發電機運行中滑環冒火花是常見的故障之一，若不及時消除，可導致發電機滑環冒火，對發電機組安全運行造成直接威脅，嚴重時被迫停機。就大型發電機而言，緊急停機不僅造成系統出力下降，影響系統穩定運行，而且對發電機組本身也將產生危害。通過認真分析、研究產生環火的原因，監測設備運行狀況，擬定相應對策等方法是可以有效地防止發生此類故障的。

1 經 過

　　某廠200 MW機組曾經發生一起發電機滑環冒火現象，停機檢查發現2/3的發電機滑環碳刷刷握部分燒熔，而完好的刷握中有大部分壓簧壓力彈片折斷的現象。檢修過程中將所有刷握、碳刷、壓簧全部更換，機組重新啟動并入系統運行近2 h后，巡檢再次發現2只壓簧壓力彈片折斷，一壓簧單側從刷握內彈出。

2 停機后檢查情況

　　通過對這次200 MW機組滑環冒火前運行情況分析，機組在故障前運行各參數均正常，有功、無功功率均在額定范圍，機組的振動和軸位移均符合運行規程要求。同時對故障后的碳刷、壓簧、刷辮及部分完好刷握(仍裝有碳刷和壓簧)進行了詳細檢查，其結果如下：

(1) 發現所有碳刷均為同一型號(D172)，且長度均為新碳刷的2/3以上。

(2) 對部分完好的刷握進行檢查，壓簧、刷辮均未有嚴重過熱跡象，但壓簧壓力彈片有大部分兩側均已折斷，且壓簧均為“V"型。

(3) 對于壓簧壓力彈片一側折斷的情形，其另一側大部分有嚴重過熱或電弧燒傷跡象，且壓簧均為“V"型。

(4) 部分壓簧壓力彈片完好，但兩側壓力彈片均有嚴重過熱跡象，且均為“V"型。

(5) 個別壓簧卡口較淺，易造成壓簧從刷握內彈出。

(6) 廠家新購3種同一型號壓簧，其檢測結果列于表1：
（表略）
3 原因分析

　　通過對壓簧、碳　刷、刷握的檢查以及對3種壓簧的檢測結果綜合分析后認為，此次冒火的原因是：

(1) 在機組運行中，雖然使用的是同一型號的碳刷，但由于其壓力不同，造成碳刷與滑環間的接觸電阻不一，致使同極滑環上不同碳刷間電流不均，部分碳刷電流過大。

(2) 部分壓簧(V2型)未插入卡口或彈出(相當于未加彈簧)造成其它碳刷通過電流增大，其原因主要是卡口較淺。

(3) 部分壓簧(V1型)壓力彈片均折斷(相當于此碳刷無壓簧)，或壓力彈片一側折斷，使該碳刷接觸面減小，單位載流量增大。

(4) 碳刷型號雖然均為D172，但由于其存在阻值上的差異，同樣使同極滑環上碳刷間電流分配不均。

(5) 由于運行人員巡檢間隔時間較長，未能及時發現部分碳刷嚴重過熱情況，也是最終造成發電機滑環冒火的原因之一。

4 對 策

為有效防止類似故障的發生，擬采取下述相應的對策：

(1) 將發電機滑環上的所有壓簧全部更換為“U"型壓簧。

(2) 運行各班每小時必須對發電機滑環、碳刷、壓簧進行一次全面、系統的檢查。

(3) 運行中發電機滑環碳刷長度不小于新碳刷的2/3，如發現長度不足，必須立即更換。

(4) 壓簧使用前應檢查其壓力均勻，卡口卡入刷握內應牢固，無彈出現象，壓簧無斷裂現象。

(5) 領用新碳刷時應首先進行碳刷阻值測量，并將阻值相同的碳刷分別編號存放。更換碳刷時，必須在同一極滑環上使用同一阻值的碳刷。嚴禁不同阻值的碳刷在同一極滑環上使用。

(6) 新碳刷使用前必須配磨，以保證碳刷與滑環表面接觸達70%，同時，新換碳刷長度應與運行中的碳刷長度基本一致。

(7) 新碳刷在刷握內應有間隙，且碳刷上下靈活串動無卡澀現象。

(8) 運行中更換壓簧時，應檢查壓簧接觸點牢固，彈片、彈簧正常受壓，在壓力消失后能完全恢復，壓簧卡口應有足夠余度，不能太淺。

(9) 運行中發電機集控室內必須備有足夠的彈簧和碳刷，以便及時更換，且每個碳刷均應標明阻值。

A組：阻值為(0.0015±0.0003)*(勵磁機側滑環)

B組：阻值為(0.0021±0.0003)*(發電機側滑環)

　　通過采取上述措施，有效地控制了發電機滑環過熱、彈簧彈出、壓簧斷裂等情況的發生，對發電機長期安全穩定運行起到了較好的保障作用。 (楊大華 楊 華 張 健)