1 設備狀況

　　神頭第二發電廠2臺500 MW發電機轉子額定電流3 566 A，空載電流1 080 A。滑環制造直徑500 mm，最小直徑485 mm，每個環的碳刷數為36，碳刷尺寸32 mm×32 mm×64 mm，原捷克機組隨機所帶的碳刷型號F22、EN667，額定電流密度9.8 A/cm2(每個碳刷額定電流107.52 A)，采用兩排離心風機冷卻。機組投產近10年，原捷克機組隨機所帶碳刷已經用完，現用碳刷為中英合資上海摩根碳制品有限公司產品，型號為NCC 634，線速度78.5 m/s，電流密度6.3～10 A/cm2，摩擦系數0.25，體積密度1.28 g/cm3，碳刷壓力范圍0.21～0.42 kg/cm2，電壓降大于2.5 V。

2 碳刷的異常運行狀況

　　(1) 碳刷電流偏差大，尤其是負極并聯運行碳刷電流偏差較大，小時幾安培，大時會超過200 A。

　　(2) 碳刷磨損比較嚴重，從1999年度碳刷更換記錄中統計，2號發電機運行5 386 h，使用周期大約2 160 h(3個月)。正常情況下，碳刷磨損標準是小于2.5 mm/kh，而我廠磨損達14 mm/kh，大約是標準的5.5～5.6倍。

　　(3) 刷辮長期過熱變色，尤其是刷體與刷辮的連接鉚釘在運行中全部變色。

　　(4) 發電機10瓦處油霧等有害氣體，造成刷架內積粉塵較多。

　　(5) 刷握與刷架呈封閉型面接觸，運行中無法徹底清理粉塵。

3 碳刷電流偏差大、磨損嚴重原因分析

3.1 碳刷方面

　　(1) 硬度：上海摩根合資產品與機組原碳刷相比硬度大，機械磨損嚴重。

　　(2) 碳刷本身電阻：　由于不同批次的碳刷混用，其電阻系數不一樣，運行中造成碳刷溫升相差大，導致并聯碳刷的電流分配不均勻，不僅個別電流超標，而且磨損增大。

　　(3) 刷體與刷辮的接觸電阻大(連接鉚釘、刷辮變色)造成碳刷溫度高。

3.2 刷握方面

　　訂做的一批刷握結構與原配相比不規格，碳刷在刷握內不能活動自如：由于運行中的碳刷并非36塊長短完全一致，故彈簧壓力也各不一樣，而且壓力大小沒有工具測量，只能靠手感，很難保證彈簧壓力的標準；再者由于碳刷過熱會造成彈簧退火，使壓力減小，造成部分碳刷電流減小。

3.3 滑環方面

　　(1) 由于滑環在碳刷著火事故中曾進行過切削和打磨，與原設計直徑500 mm相比小了許多，而整個刷架沒有做相應改造，不利于有效接觸。

　　(2) 滑環的極性不能及時調整，對滑環磨損也很嚴重。

3.4 刷架方面

　　從部分碳刷與滑環接觸面可以看出，碳刷中心線并非完全垂直于滑環圓周切面，有一定的傾斜角度。傾斜勢必造成碳刷的接觸不良、彈簧壓力不一致，刷握與滑環表面距離不一致，碳刷有效接觸面有差別：刷架周邊有毛刺不光滑，易掛碳粉和粉塵，這都會造成碳刷電流偏差增大。