全國范圍內(nèi)連續(xù)20多個月的電力供應(yīng)短缺情況已成為社會關(guān)注的熱點之一。在短期內(nèi)難以彌合供需缺口的情況下，一些地方政府采取給安裝自備發(fā)電機組或分散式電源系統(tǒng)的企業(yè)予政策、技術(shù)上扶持的舉措，促成了自備發(fā)電機組或分散式電源系統(tǒng)的發(fā)展，使在沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)總?cè)萘窟_數(shù)千萬kW的機組陸續(xù)投入運行。勵磁機是自備發(fā)電機組或分散式電源的重要組成部分，其安全運行與否不僅關(guān)系著交流發(fā)電機組的穩(wěn)定運行，而且關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟效益。由于勵磁機故障而引發(fā)的自備發(fā)電機組停機通報不時傳出。作者針對工作中遇到的兩例勵磁機設(shè)備故障做一淺析，供有關(guān)設(shè)備維護人員參考，以便盡快恢復(fù)故障設(shè)備的運行。
　　
　　1設(shè)計與制造質(zhì)量問題引發(fā)的事故
　　
　　1.1事故經(jīng)過
　　
　　某發(fā)電廠＃9發(fā)電機為QFS—125型（Ue為13.8kV、轉(zhuǎn)子Ie為1635A），其主勵磁機為ZLG—550—30型（550kW、300V、1832A并激），系上海某電機廠1974年產(chǎn)品。發(fā)電機負荷120MW，75Mvar，轉(zhuǎn)子電流1500A。某日，在沒有任何勵磁調(diào)整的情況下，無功負荷突然大幅度擺動，從75Mvar擺至50Mvar；勵磁機出風(fēng)口冒黑煙，整流子火花嚴(yán)重，火花長約60～70mm，碳刷大部分被打碎，機組被迫緊急停運。檢查發(fā)現(xiàn)主勵磁機84塊碳刷有81塊被打碎，整流子表面局部過熱，部分整流片凸片。按檢修規(guī)程進行了冷態(tài)下車削處理。然后開機，當(dāng)發(fā)電機定子電壓升至7kV，轉(zhuǎn)子電流400A時，再次出現(xiàn)碳刷被打碎現(xiàn)象，造成二次停機。經(jīng)測量整流子偏心0.17mm（>0.05mm的技術(shù)規(guī)范），且有個別換向片凸起，相鄰片最大高低差為0.07～0.08mm。
　　
　　1.2原因分析
　　
　　根據(jù)現(xiàn)象和檢查分析認為，該型號勵磁機在設(shè)計和制造方面存在先天不足。
　　
　　1.2.1設(shè)計方面
　　
　　550kW同軸直流勵磁機是國內(nèi)最大容量的同軸直流勵磁機。其整流子直徑Φ350mm，圓周速度大約為55m/s。按照公式P=1.8×108/n(kW)計算，直流勵磁機的極限容量為600kW（一般勵磁機容量是發(fā)電機容量的0.25％～1％），制造廠要求使用的DS－74B型碳刷只能適用在50m/s的圓周速度下運行。而在高于50m/s速度下運行時，勢必使整流子表面溫度升高。加之，大直徑高轉(zhuǎn)速下運行的同軸直流勵磁機，整流子所產(chǎn)生的機械應(yīng)力較大，以致于使整流片發(fā)生變形。另外，550kW勵磁機采用同軸風(fēng)扇冷卻，原設(shè)計的風(fēng)道走向不合理，加上3道風(fēng)圈的影響，使整流子表面各部分冷卻不均勻，整流子各部分的熱變形也不一致，以及碳粉對整流子表面污染等。
　　
　　1.2.2制造方面
　　
　　1）整流片的材質(zhì)硬度偏低（硬度為45度），容易磨損、變形；
　　
　　2）制造工藝粗糙，整流片之間的高度誤差較大，片間云母墊層厚薄不均，各片間的緊力有差異，因此受熱后各片變形不等；
　　
　　3）楔形推拔的緊力沒有明確規(guī)定，時緊時松，過緊可能造成整流片拱起，過松可能使整流片晃動；
　　
　　4）整流子的組裝采用冷套冷壓工藝，沒有采取熱變形處理，其內(nèi)應(yīng)力沒有釋放出來，而組并頭套開焊，造成磁不平衡也是又一誘因；
　　
　　5）DS－74B碳刷材質(zhì)不良，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，刷尾易松脫造成碳刷過熱，反過來造成碳刷卡死、冒火；
　　
　　6）整流子中心不在勵磁機的幾何中性面上，刷桿距離不等影響換向效果；
　　
　　7）整流子不園，光潔度低，表面氧化膜建立不起來，片間云母片凸出，以及整流子表面污染等。