滑環

風力發電機滑環的工作原理以及故障分析

2018-09-21

隨著人們的環保意識越來越強,很多人開始發現利用風力發電是非常節能又環保的一項技術,於是風力發電機滑環就是為了讓風力發電機能夠更好地運用而誕生的,下麵金沙國際遊樂城的專家要來和大家講講其工作原理及作用。



      風力發電機要跟隨這風向而360度轉動,為了順利而高效的將發電機轉換的電能儲存和輸送出去,就需要一個可以360度旋轉導電的裝置。這個裝置就是滑環,也叫集電環。專業滑環製造廠商金沙國際遊樂城有兩個係列用於風力發電機,分別是MF係列小型風力發電機滑環和大電流碳刷集電環。

通常兆瓦級以下的風力發電機都可以使用金沙國際遊樂城電刷滑環,因為這個係列成本更低、壽命更長,性能也更穩定。各個係列的滑環的作用都是相同的,滑環的工作原理也是一樣的,都是起到360度旋轉導電的作用。

滑環在風力發電機上作用
風電滑環在風力發電係統中擔負著整個係統的動力,控製信號和數據傳輸功能,是整個風機係統中非常關鍵的部件,其精密度、可靠性及工作壽命直接影響到風力發電係統的性能。滑環作為風力渦輪控製係統中一個主要組成部件,風力渦輪要達到開發者預定的性能、帶來希望的回報,完美、卓越的控製係統是關鍵。因此,優秀的滑環及其供應商是風力渦輪開發者成功研發,得到期望回報的有力保證。
針對風力發電係統的特殊應用要求以及中國的實際使用環境,金沙國際遊樂城研發團隊特別設計和研發了中國風力發電係統的專用滑環。關鍵主材采用進口材料,內部建有先進生產設備及針對風電滑環各種性能的檢測係統,使金沙國際遊樂城的風電滑環具有良好的耐低溫、高濕度、抗風沙、耐腐蝕、抗衝擊、防震動、性能穩定無需維護等特性,使用壽命可達20年或上億轉。金沙國際遊樂城為風電設備廠家量身定做各種規格風電滑環,被廣泛使用在發電功率600KW--5MW的風力發電係統中。可選項包括線纜長度、連接方式、編碼器型號、低壓+數據傳輸、高壓電流(300A)等等。


發電機滑環燒壞故障分析你知道多少?
1.碳刷外引線燒壞分析
發電機使用HN-O.1A型安全拆換碳刷裝置(刷架),刷架上安裝正、負極各16支單組式刷握,沿滑環呈圓周雙層分布,壓簧可使碳刷和滑環保持恒定壓力,每隻刷握內安裝1隻碳刷,運行中可直接更換碳刷。刷架和刷握連接,刷握與刷座麵接觸,勵磁電流由並聯正極刷握經滑環進入轉子,從負極刷握流出。正常情況下,根據歐姆定律,每極16隻碳刷回路電阻基本相等,各分支回路電流相等。若發電機運行中個別刷握與刷座接觸不良,接觸電阻增大,流過並聯碳刷回路的電流即出現不平衡,電阻小的碳刷回路電流會成倍增加,造成碳刷和外引線過熱燒壞。出現不平衡電流的原因如下。
(1)發電機長期運行,刷握內部彈簧(確保刷握與刷座可靠接觸)產生疲勞,使刷握與刷座接觸不可靠。而且彈簧疲勞程度不同,彈簧壓力也不同,導致各刷握與刷座接觸電阻不等,造成各碳刷回路分配電流不平衡,接觸麵越可靠的回路中電流就越大,甚至超過原電流10倍。
(2)刷握和刷座(材料均為銅)長時間運行,接觸表麵極易氧化,使電流回路接觸電阻增大。現場環境溫度較高,電流通過接觸麵發熱,現場灰塵腐蝕作用也一定程度加速接觸麵氧化。接觸麵氧化程度不同,導致刷握與刷座之間接觸電阻和電流不等。
(3)發電機運行中,在刷握自身重力作用下,靠近滑環兩側的刷握受刷架振動影響較大,特別是在刷握彈簧作用力較小情況下,刷握與刷座的接觸壓力會相對減小,轉子電流會向靠近滑環上方位置的刷握回路轉移,導致該區域碳刷燒壞偏多。
2.發電機滑環燒蝕分析
由於轉子回路每隻碳刷分配電流不平衡,接觸電阻小的碳刷回路電流增大數倍,導致滑環表麵與碳刷溫度過高,碳刷摩擦使滑環表麵發熱燒蝕,而且表麵燒蝕越嚴重,滑環溫度就越高。當滑環燒蝕到一定程度,碳刷即出現跳躍、振動現象。同理,壓簧壓在溫度較高、振動較大的碳刷上麵,會過熱變形,彈性減弱。
3.處理措施
(1)停機後,將碳刷全部更換為材料較軟、導電性能較好的NCC634型上海摩根碳刷,並研磨碳刷工作麵,使碳刷接觸麵積大於90%。
(2)拆下刷座,按原刷握分布位置,在刷座正、負導電板上絞孔攻絲32個,然後將碳刷外引線直接壓接在導電銅板上,刷握隻起固定碳刷的作用,這樣直流電流不經過刷握與刷座接觸麵,直接由滑環經碳刷流入導電板。
(3)車削、打磨發電機滑環燒蝕表麵,先用200砂紙粗拋光,再用金相砂紙細拋光,最後用酒精擦拭表麵,使表明光潔度完全符合技術要求。
(4)加強汽輪機廠房環境治理,減少灰塵進入,及時通風散熱,降低廠房溫度,加固刷握支架基礎,減少機體振動對刷握的影響。
(5)嚴格按照運行規程維護,對碳刷、滑環進行常規性檢查,還要定期使用直流鉗形電流表測量各刷握回路電流,並做好記錄。若發現回路中電流分配不均,不僅要處理電流較大的回路,還要重點檢查處理碳刷電流較小的回路,通過更換壓簧等辦法,使所有分支回路電流基本平衡。
(6)運行中定期測量滑環、碳刷及其引線溫度,一般要求溫度不超過80℃,發現溫度過高,應立即采取調整壓簧、更換碳刷和減少無功負荷等辦法,進一步分析處理。
采取上述措施後,1年多來發電機運行正常,勵磁係統運行穩定,各碳刷電流基本平衡,無發熱、振動等異常現象。

      以上便是關於風力發電機滑環的工作原理及作用等相關的介紹了,同時還為大家介紹了一些關於發電機滑環故障的分析,避免出現相關的情況不知該如何解決。
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