基于多个热成像探头传感器的滑环装置碳刷温度监测与分析

文章设计了一款基于多个热成像探头传感器的滑环装置碳刷温度监测系统,该系统利用热成像探头传感器来获取碳刷的温度数据,并通过数据处理和分析,实现对碳刷温度的监测和报警。系统采用热成像视频监测,增加现地显示装置,通过对系统进行设计,实现了历史数据查询、故障预警等多种功能,可更好地保障水利发电的安全运行。

水轮发电机组碳刷/集电环摩擦副接触电阻计算及仿真验证

碳刷/集电环组件作为水轮发电机组励磁系统的重要组成部分,常因界面接触状态变化而出现碳刷过热、打火、电弧侵蚀等问题.其界面间的接触状态目前无法直接监测,间接监测则成为解决该问题的关键.载流摩擦副间的接触状态常用接触电阻进行表征,因此,本文中基于电接触和传热学的相关理论,建立了接触电阻的数学模型,该模型旨在根据碳刷温度估算接触电阻值.通过碳刷/集电环载流摩擦试验确定模型中的相关参数,计算并分析不同额定电流、转速、弹簧压力条件下,接触电阻的动态变化及关键影响因素.将计算结果代入COMSOL Multiphysics有限元分析软件中,基于其内置的物理场控制方程,仿真模拟碳刷的温度并与试验得到的碳刷的温度作比较,以验证该模型的有效性.计算结果表明:当界面接触压力一定时,接触电阻值随着额定电流的增大而减小;当额定电流一定时,界面接触压力大的碳刷接触电阻值小;当集电环转速增大时,弹簧压力对接触电阻的影响进一步增大.

某电站水轮发电机组碳刷烧毁原因分析及处理方法

水轮发电机组碳刷-滑环装置能否正常运转直接影响着励磁系统的运行,从而对发电机组的安全稳定运行产生影响。基于因碳刷打火使部分碳刷烧毁造成停机事故,认真深入分析、总结碳刷打火原因及对实际案例处理方法,以提升水电站安全稳定运行水平为目标,为励磁系统卓有成效的维护和检修提供了参考。

双馈风力发电机滑环碳刷稳态温度场分析与试验验证

双馈风力发电机作为陆上风力发电机组的主要机型,除定子、转子绕组温度外,滑环、碳刷的温度亦作为主要考量指标之一,随着机组功率越来越大,出现了7 MW级以上机组,损耗亦随之增大,需要在设计阶段对滑环碳刷的冷却方案进行评估及计算滑环碳刷的温度。现主要介绍了滑环、碳刷的损耗计算及损耗分配比例,采用有限元分析方法对滑环室三维建模,运用Fluent计算软件进行流场、温度场仿真计算时的难点进行分析及解决方案,同时结合样机机型的试验数据结果与仿真数据进行对比,其误差在可接受范围之内。

基于高温区检测的滑环箱故障诊断方法研究

在滑环箱运行过程中,滑环与碳刷发生摩擦易导致碳刷的磨损,影响滑环箱正常运行,从而引发电气事故。介绍了滑环箱工作机制和常见红外诊断方法,探讨了高温区检测算法的可行性,并利用红外温度数据提出了基于高温区检测的滑环箱故障诊断算法。通过检测区域内部的高温区,并采用高温区平均温升以及相邻高温区平均温度差进行故障诊断,实现滑环箱故障的及时发现并安排检修。经现场验证,该方案可有效识别具有高温现象的滑环箱故障。

运行工况对碳刷/集电环摩擦副表面膜形成的影响

目的解决水轮发电机组碳刷/集电环组件接触界面表面膜形成困难和容易破损的问题。方法在分析载流摩擦表面膜层成因的基础上,采用某水轮发电机组所用的碳刷及集电环配副,在同尺寸水轮发电机组碳刷/集电环模拟试验台进行相似性试验,用四探针方阻仪表征表面膜层的氧化情况,研究电流密度、速度、温度、载荷对集电环表面膜生成的影响。结果碳刷与集电环形貌磨合大约需要200 min,随后表面膜逐渐形成。在4、8 m/s转速下,正极集电环表面方阻的最大值可达到0.6 mΩ,在12 m/s转速下正极集电环表面方阻的最大值可达到25 mΩ。电流提高了摩擦副的温度,有利于氧化反应的进行,但过高的温度会导致摩擦表面水分子脱附,从而严重磨损表面膜。负极碳刷的温度普遍高于正极碳刷。弹簧压力分布不均会导致碳刷载流分配不均,更易引发负极碳刷出现高温,损坏表面膜。在12 m/s转速、800 A电流工况下,表面膜的生成速度相对最快。结论表面膜主要由石墨层和氧化物层组成,在表面膜的形成过程中,碳刷与集电环间的接触电阻在前期以收缩电阻为主,在后期以膜层电阻为主。膜层电阻主要受到膜层厚度的影响。转速是影响表面膜生成速率的主要因素。高温是造成表面膜破坏的直接原因。

光纤布拉格光栅碳刷温度在线监测系统及应用

集电环系统是发电机励磁系统的重要组成部分,其碳刷和滑环之间存在相对位移和滑动摩擦,是整个励磁系统中最薄弱的环节,故障率高。对碳刷或滑环进行在线温度监测能够及时发现发电机组运行中存在的问题,然而碳刷和滑环的在线温度监测存在测点多且有强电压的难题。采用光纤布拉格光栅温度传感器对碳刷温度进行监测,提出了一种基于碳刷架恒压簧的传感器安装方法,实现了富春江水力发电厂某机组碳刷在线温度监测。该技术可同时应用到发电机组风冷器等场景的在线监测。

双馈异步发电机电刷滑环系统状态监测技术研究现状与发展

电刷和滑环系统对双馈异步发电机的稳定运行至关重要,然而其运行故障时有发生,维修工作需耗费大量的人力和物力。与传统发电机类似,双馈异步风力发电机电刷滑环系统的故障机理相对简单,而对其进行实时、精确、高效的状态监测是一大难点,故本文先简单介绍了发电机电刷滑环系统常见故障类型和故障产生机理,再对当前已有的电刷滑环系统状态监测方法做重点阐述和分析,最后对未来双馈异步风力发电机电刷和滑环系统状态监测的发展趋势和方向做了展望。

螺旋CT的滑环故障及维修

滑环是螺旋CT最基本的部件之一,承担着扫描架中固定与旋转部件之间的供电、接地及信息传递等功能,并介绍了滑环的基本结构、故障检修及维护。

大型水轮发电机集电环装置环面损蚀探究

对大型水轮发电机组集电环装置环面损蚀现象进行分析,指出其主要由机械磨损、电火花腐蚀和电化学腐蚀所致。对此提出了防治和减缓集电环环面损蚀的措施:1选择天然石墨碳刷;2及时消除碳刷打火现象;3加强停运保护;4改善集电环室运行环境;5保持集电环环面平整。这些措施在葛洲坝水电站125 MW机组得到应用,水轮发电机滑环运行状况有所改善,因集电环环面损蚀所引起的打火及过热情况明显减少。

GE Hispeed CT机滑环的维护

叙述了螺旋CT机滑环的作用、结构和维护的目的,详述了滑环维护的整个过程,为医院工程师在维护时提供一点帮助。

发电机励磁碳刷滑环发热的分析预防和应急处理措施

碳刷和滑环是发电机动静接触和交换能量的设备,是发电机励磁系统的重要组成部分。但是运行中由于很多原因,时常出现发热现象,严重危及发电机的安全运行。通过分析励磁碳刷滑环发热的产生、发展,引起碳刷、滑环发热的因素,结合几年来的实践经验,总结出发热的处理及严重发热时实用可行的2种应急处理方法,实用中取得了很大成效,进一步针对性地提出了正常运行的维护和注意事项。

螺旋CT原理及使用与保养

介绍了螺旋CT的基本原理,使用中的注意事项以及日常保养方法。

轧钢同步电动机集电环电蚀原因分析及对策

针对一起大型轧钢同步电动机集电环装置发生的集电环电蚀打火故障,从碳刷、刷握、集电环本体以及其他影响集电环装置运行的各个方面逐一分析,最终分析得出在电动机过载情况下,较高的碳刷电流密度导致碳刷及集电环较高的运行温度,从而造成碳刷热膨胀,碳刷与刷握刷盒卡滞,最终碳刷与集电环表面接触不良,集电环电蚀烧损。通过在线磨削集电环、增加碳刷个数、降低电流密度和碳刷性能改进,提高额定电流密度并降低热膨胀率等做法,最终改善了集电环运行状态,避免了类似事故的发生。

大型水电站集电环装置的优化改进方案

某大型水电站机组运行以后存在集电环装置温度高、碳刷接触面打火等问题,对机组的安全稳定运行造成直接威胁。通过对集电环装置改进优化,问题得到妥善解决,取得了效果良好。

TN8000在机组碳刷温度异常诊断分析中的应用

水电厂TN8000机组振动摆度监测分析系统针对机组振摆及三部轴承温度的分析提供可靠的数据支撑,其在水轮机组运行中,也能为滑环/碳刷温度过高提供精确分析和论证依据。所以,在分析机组振动摆度等数据特点的基础上,以趋势分析及数据统计为依据的状态分析,可用于对XFB发生的滑环碳刷温度过高情况进行分析,并提出有效的应对决策。

新一代天气雷达汇流环及直流电机的维护

新一代天气雷达天馈系统发生的故障,多由汇流环和直流电机引起。在日常维护中,如果对汇流环和直流电机进行了充分的清洗和维护,可以有效降低故障次数,及时发现故障隐患并且排除,提高雷达的可用性。对汇流环,应按一定步骤,定时清洁汇流环内粉尘;对直流电机,2个月对电机表面和碳刷内腔清洁一次。

基于温度场的双馈异步发电机电刷滑环系统故障诊断模拟

应用热电耦合原理,利用ANSYS有限元分析平台建立了双馈风力发电机电刷滑环系统温度场仿真模型,对正常运行状态下的电刷滑环系统温度场进行仿真,给出了系统各部件温度场及电流密度矢量分布。通过对模型中不同电刷加载大小不同的电流载荷来模拟电刷电流分布不均匀故障,对该故障进行暂态仿真分析,同时对刷环系统在正常运行状态下与故障运行状态下的热电场分布做了比较分析。最后,给出相关结论,对电刷滑环系统的温度场状态监测及其过热故障预期具有指导意义。

有刷静止励磁发电机碳刷滑环磨损严重原因分析与对策

以12 MW有刷静止励磁发电机为例,分析了碳刷滑环磨损严重的原因,并根据实践总结提出有效的应对措施。

提高发电机滑环、碳刷可靠性运行

滑环是发电设备非常重要的部件之一,在设备运转中起着十分重要的作用.丹江电厂3号发电机滑环、碳刷时常出现过热现象,尤其在汛期大发电期间最为严重,滑环、碳刷的运行质量直接影响到发电机的安全运行.丹江电厂一直高度重视发电机滑环碳刷的运行维护,并积极进行技术改造,解决了存在的问题、积累了丰富的运行维护经验.