为什么要装设空冷？

1  浅析水轮发电机组集电环温度过高的原因及技改措施  向春见 顾轩  （四川圣达水电开发有限公司 四川 乐山  614900）                                                                         [摘  要]  发电机在运行过程中，由于通风不良，机械摩擦，接触电阻过大等多种原因，经常出现集电环和碳刷过热，产生火花等现象，...

1  浅析水轮发电机组集电环温度过高的原因及技改措施  向春见 顾轩  （四川圣达水电开发有限公司 四川 乐山  614900）                                                                         [摘  要]  发电机在运行过程中，由于通风不良，机械摩擦，接触电阻过大等多种原因，经常出现集电环和碳刷过热，产生火花等现象，严重的可能烧损碳刷和集电环，甚至还有可能造成集电环正、负极短路，烧毁发电机励磁系统等严重事故。本文将针对大渡河沙湾电站水轮发电机组集电环及碳刷温度过高的具体原因展开分析，提出技改方案，对改善集电环的运行环境，保障机组的安全运行具有重要意义。 [关键词]  水轮发电机 集电环 碳刷 发热  1 引言  大渡河沙湾水电站水轮发电机组是东方电机有限公司生产的立轴半伞型结构的轴流转桨式机组，混凝土蜗壳，总装机容量为4×120MW。机组定子额定电压10.75KV，定子额定电流5027A，励磁额定电压400V，励磁额定电流1385A。集电环正、负极各18个横截面尺寸为25mm*32mm的摩根NCC634碳刷。运行中经常出现集电环过热，碳刷打火等现象，1号发电机组曾出现过集电环正负极短路烧毁集电环和碳刷的事故。因此，为了保障供电的可靠性、安全性对集电环进行技改势在必行。  2 集电环、碳刷过热的原因分析  2.1 碳刷的发热量计算  碳刷的发热量由4部分组成：碳刷自身电阻发热Q1，碳刷接触压降发热Q 2，磨擦发热Q3，刷辫与碳刷接触电阻和散流电阻发热Q4。  碳刷自身电阻发热：Q1＝I2•R （I-流过碳刷的电流，R-碳刷电阻）  碳刷接触压降发热：Q2＝I•△U（△U-接触压降） 磨擦发热：Q3＝F•v （F-碳刷压紧力，v-碳刷与集电环的相对运动速度）  接触电阻和散流电阻发热：Q4=I2•r (I-流过碳刷的电流, r-接触电阻和散流电阻等效值) 碳刷总体发热量为:Q＝Q1+Q2+Q3+Q4  2.2 集电环的发热量计算  集电环的发热由3部分组成：集电环自身电阻发热Q11 ,碳刷接触压降发热Q22 ,碳刷热传导热量Q33  集电环的总体发热量为:Q′＝Q11+Q22+Q33  在集电环发热总量中，集电环自身电阻发热Q11所占比例甚小,可以忽略；所以集电环的发热由碳刷的发热量决定，随着碳刷温度的整体变化，集电环温度随之将有不同程度的变化。  2.3 集电环、碳刷过热的原因  2.3.1 集电环室通风不良  沙湾水电站水轮发电机组集电环室闭塞，风道不畅。集电环室在-X方向开设了一个60cm*80cm的检修进入门，五个60cm*22cm的观察窗平均分布在四周。由于观察窗面积太小，且窗门皆在关闭状态，没有风扇等辅助散热设备，室内外空气流道狭小，空气流通不畅，集电环室内温度较高，严重影响集电环、碳刷散热。  2.3.2 接触电阻过大或分布不均产生的发热  集电环和碳刷是通过相互滑动接触导通励磁电流的，每个集电环上分布着18只碳刷，由于接触电阻的不同，电流分配的差异，会导致发热不
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