一种水轮发电机碳刷固定系统及其操作方法与流程

本发明涉及电气工程，特别涉及一种水轮发电机碳刷固定系统及其操作方法。

背景技术：

1、碳刷是水力发电机固定部分和转动部分之间传递电能的设备，一般是纯碳加凝固剂制成，故称为碳刷，外型一般是方块，卡在刷握里，通过弹簧卡将其紧压在集电环上，在发电机转子转动的时候，将电能传导给转子线圈产生励磁。

2、由于弹簧卡的制造差异、弹簧卡长时间运行的疲劳程度不一致、碳刷长短的不一致、刷握的卡涩程度不一致等原因，导致每个碳刷对集电环环面的压力不一致，集电环表面的磨损不一致，碳刷的接触电阻不一致，进而使碳刷传导的励磁电流不一致。碳刷通过的电流不一致，会导致温升不一致，甚至出现碳刷打火的故障。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种水轮发电机碳刷固定系统及其操作方法，解决了每个碳刷压力不一致、磨损不一致，接触电阻不一致，造成励磁电流不一致的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种水轮发电机碳刷固定系统，包括刷握，碳刷安装在刷握的安装口内，刷握固定在导电环上，所述刷握上设有压紧机构，压紧机构将碳刷压紧在集电环上。

3、优选的方案中，所述刷握尾端设有限位板。

4、优选的方案中，所述刷握上设有螺栓孔，刷握通过螺栓与导电环连接。

5、优选的方案中，所述压紧机构包括安装筒，安装筒内设有顶杆，顶杆和安装筒之间设有压缩弹簧，安装筒侧壁设有进气口和排气口，进气口通过供气管与汇气管连接，汇气管通过管道与空压机连接，排气口设有排气阀。

6、优选的方案中，所述汇气管为环形管，汇气管围绕集电环设置。

7、优选的方案中，所述供气管上设有开关阀。

8、优选的方案中，所述汇气管上设有压力监测装置，压力监测装置与压力控制器连接，压力控制器控制空压机的启停。

9、优选的方案中，所述汇气管连接泄气管，泄气管上设有泄气阀。

10、优选的方案中，所述顶杆尾端设有密封环，顶杆外侧设有卡装密封环的限位环槽。

11、本发明还提供一种水轮发电机碳刷固定系统的操作方法，包括如下步骤：

12、步骤一、将碳刷安装在刷握上后，将压紧机构固定在刷握上，压紧机构的顶杆顶在碳刷的尾端，将刷握安装在导电环上；

13、步骤二、打开空压机和开关阀，通过供气管和汇气管对安装筒进行供气，气压对顶杆向前推动，对碳刷进行顶进，将碳刷的头部压紧在集电环上；

14、步骤三、压力监测装置对汇气管的气压进行监测，在压力不足的情况下，压力控制器控制空压机启动进行补气，在气压到达设定值后停止供气，维持气压在设定值，顶杆保持对碳刷恒定的压紧力，使碳刷压紧在集电环上；

15、步骤四、当需要更换某一组碳刷时，关闭与该组碳刷对应的供气管上的开关阀，并打开该碳刷对应的压紧机构的排气阀，安装筒内泄压，在压缩弹簧的作用下，顶杆回缩，松开对碳刷的压紧，实现碳刷的更换；

16、步骤五、当需要更换全部或多个碳刷时，空压机停止供气，开启泄气阀，释放汇气管中的压力，全部压紧机构的顶杆回缩，松开对碳刷的压紧，实现多个或者全部碳刷的安装或更换。

17、本发明提供的一种水轮发电机碳刷固定系统及其操作方法，具有以下有益效果：

18、1、通过设置压紧机构，可使每个碳刷在集电环上的压力保持一致，对不同长度的碳刷也都是同一压力，且不存在压力疲劳，解决了每个碳刷压力不一致、磨损不一致的问题。

19、2、保证了碳刷与集电环的接触电阻一致，可使每个碳刷的传导电流均衡，碳刷的温升会均衡，避免了碳刷打火的现象，实现水力发电机组稳定可靠的励磁电流传导。

20、3、可更大程度的使用碳刷，传统碳刷使用到1/2就要替换，该发明可以使用碳刷到2/3，甚至更多，避免浪费。

21、4、碳刷安装或更换更加方便。

技术特征：

1.一种水轮发电机碳刷固定系统，包括刷握（1），碳刷（2）安装在刷握（1）的安装口内，刷握（1）固定在导电环（3）上，其特征在于，所述刷握（1）上设有压紧机构（4），压紧机构（4）将碳刷（2）压紧在集电环（5）上。

2.根据权利要求1所述的一种水轮发电机碳刷固定系统，其特征在于，所述刷握（1）尾端设有限位板（6）。

3.根据权利要求1所述的一种水轮发电机碳刷固定系统，其特征在于，所述刷握（1）上设有螺栓孔（101），刷握（1）通过螺栓与导电环（3）连接。

4.根据权利要求1所述的一种水轮发电机碳刷固定系统，其特征在于，所述压紧机构（4）包括安装筒（401），安装筒（401）内设有顶杆（402），顶杆（402）和安装筒（401）之间设有压缩弹簧（403），安装筒（401）侧壁设有进气口和排气口，进气口通过供气管（7）与汇气管（8）连接，汇气管（8）通过管道与空压机（9）连接，排气口设有排气阀（404）。

5.根据权利要求4所述的一种水轮发电机碳刷固定系统，其特征在于，所述汇气管（8）为环形管，汇气管（8）围绕集电环（5）设置。

6.根据权利要求4所述的一种水轮发电机碳刷固定系统，其特征在于，所述供气管（7）上设有开关阀（10）。

7.根据权利要求4所述的一种水轮发电机碳刷固定系统，其特征在于，所述汇气管（8）上设有压力监测装置（11），压力监测装置（11）与压力控制器（12）连接，压力控制器（12）控制空压机（9）的启停。

8.根据权利要求4所述的一种水轮发电机碳刷固定系统，其特征在于，所述汇气管（8）连接泄气管（13），泄气管（13）上设有泄气阀（14）。

9.根据权利要求4所述的一种水轮发电机碳刷固定系统，其特征在于，所述顶杆（402）尾端设有密封环（405），顶杆（402）外侧设有卡装密封环（405）的限位环槽（406）。

10.根据权利要求1~9任一项所述的一种水轮发电机碳刷固定系统的操作方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明提供一种水轮发电机碳刷固定系统及其操作方法，该水轮发电机碳刷固定系统，包括刷握，碳刷安装在刷握的安装口内，刷握固定在导电环上，所述刷握上设有压紧机构，压紧机构将碳刷压紧在集电环上，所述压紧机构包括安装筒，安装筒内设有顶杆，顶杆和安装筒之间设有压缩弹簧，安装筒侧壁设有进气口和排气口，进气口通过供气管与汇气管连接，汇气管通过管道与空压机连接，排气口设有排气阀。该系统及方法解决了每个碳刷压力不一致、磨损不一致，接触电阻不一致，造成传导励磁电流不一致的问题，可使每个碳刷在集电环上的压力保持一致，每个碳刷的传导励磁电流均衡，碳刷的温升会均衡，避免了碳刷打火的现象。

技术研发人员：冉应兵,张春辉,李友平,徐波,谭鋆,郭钰静,关苏敏,徐铬,毛业栋,龙小波
受保护的技术使用者：中国长江电力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15