沙角A電廠1,2號機曾因勵磁碳刷環(huán)火造成2次停機事故。機組容量200 MW,發(fā)電機的勵磁形式為它勵,額定勵磁電流1765 A,勵磁碳刷采用非恒壓形式,主勵每極32條碳刷,碳刷型號為D172HT-25×32×65,2000年6月2號機組大修增容改造時,勵磁碳刷改為恒壓形式,每極30條碳刷,碳刷形號為D172HT-25×32×100。D172碳刷主要參數(shù)見表1。
表1 D172碳刷主要參數(shù)
長度L/mm
磨擦系數(shù)k
正壓力P/Pa
接觸壓降△E/V
電流密度I/(A/cm2)
額定電流I/A
最高速度v(m/s)
電阻率、p/Ω·m
電阻率R/Ω
65
9.8×2500
0.25
1.25
12
96
70
12×10-6
0.00105
100
9.8×2500
0.25
1.25
12
96
70
10×10-6
0.00162
1 事故經(jīng)過
(1) 2001-06-29T08:00交接班檢查1號機組碳刷無火花機,14:45檢查發(fā)現(xiàn)主勵磁機負(fù)極滑環(huán)碳刷環(huán)火,減負(fù)荷和減勵磁電流、調(diào)整處理無效,碳刷刷辮相繼發(fā)紅燒斷,并伴有弧光,14:55,值長令解列停機,事故過程約10 min,結(jié)果造成20個碳刷刷辮燒斷,4個刷握孔熔化。當(dāng)時機房內(nèi)溫度35~40℃,有功負(fù)荷200 MW,無功負(fù)荷90 Mvar,勵磁電流1650 A。
(2) 2001-09-18,機房內(nèi)溫度35~40℃,2號機組有功負(fù)荷210 MW,無功負(fù)荷87 Mvar,勵磁電流1550 A,班中檢查發(fā)現(xiàn)勵磁負(fù)極的其中一條碳刷斷辮,滑環(huán)碳刷火花大,取出該組(3條)碳刷更換,滑環(huán)環(huán)火,并發(fā)現(xiàn)其它碳刷相繼發(fā)紅斷辮,減勵磁電流,有功減至140 MW調(diào)整處理無效,解列停機。整個過程約15 min,結(jié)果造成10只碳刷刷辮燒斷,部分采集電環(huán)及銷釘固定孔燒化,“V”架部分銷釘燒斷。
2 引起碳刷發(fā)熱的因素
碳刷發(fā)熱由3部分組成:碳刷自身電阻發(fā)熱,碳刷接觸壓降發(fā)熱和磨擦發(fā)熱。
碳刷自身電阻發(fā)熱功率:W
1=I
2R
碳刷接觸壓降發(fā)熱