近年国民经济持续的迅速进步，扩大了本已严峻的供电需要缺口，新建机组、各行业的自备电源系统和自备发动机系统的置备和装配应用，如“雨后春笋”随处可见。而发电机励磁系统的碳刷运行与维护技术是传统技术，多年来工艺和技术水平无实质性突破。所以，各方对发电机励磁系统关注不够，加入有限，进而造成励磁系统碳刷事故。近一个时期的多期安全通报，连续通报了数起大型发电机组，因碳刷或转子集电环问题引发的停机事故，给企业造成较大经济损失。当导入导出电流的碳刷运行中发生问题时，怎么样判别问题种类与性质，以便尽快消除问题，保证设施稳定运行，是大伙需要认真考虑的。笔者结合多年的工作实践，谈谈电机碳刷的应用领会供读者参考，以期共同防止碳刷事故的发生。
电刷问题的风险
某日，某发电厂2台大型发电机组转子滑环相继发生碳刷打碎机组紧急降负荷，更换碳刷，未果。继而发生滑环环火，机组被迫解列。日前，西北电网某发电厂QFS—125型发电机组励磁机换向器碳刷环火紧急停机；江南某发电厂30万千瓦发电机组投产后运行仅经过一次大修。在一次小修后运行不久，发电机集电环内环（靠发电机侧）碳刷磨损很紧急，且连续多个班次都有批量更换，同时检查发现发电机集电环刷架油污紧急，经红外测温仪测试发现集电环内环表面与碳刷接触部位温度高达230℃～360℃，靠励磁机侧的集电环外环温度正常的60℃～70℃，机组负荷降到20万千瓦将来，仍不见集电环温度有回落迹，被迫解列抢修。……屡屡发生的碳刷事故给发电厂和电力系统造成巨大经济损失。
碳刷即电刷。运行中发电机组的碳刷假如维护和采用不当将造成事故降负荷，甚至停机。
造成碳刷问题的原因
电磁原因：无功或励磁电流调整时，碳刷的火花有明显变化。在励磁机换向时，碳刷与换向片接触不好的，接触电阻过大；整流子或滑环的氧化膜薄厚不均匀，引起碳刷电流分布不平衡；或者负载突然变化，以及突发的短路造成换向片间的电压分布异常；机组过载和不平衡；碳刷选型不合适，碳刷间距不等；碳刷水平问题等等。
机械原因：换向器不正，转子不平衡；机组振动大；换向片间绝缘凸出或换向片凸出；碳刷接触面研磨不光滑，或换向器表面粗糙而造成接触不好的；换向器表面不干净；各个换向极下气隙不等；碳刷上弹簧重压不均匀或大小不适宜；碳刷在刷握里太松而发生跳动，或太紧了碳刷在刷握里卡住了等。机组运转速度减少或震动改变，火花将降低。
化学原因：机组运行在有腐蚀性的气体中，或机组运行空间缺少氧气，换向器与碳刷接触的表面上一层自然形成铜氧化物薄膜遭到破坏，本已形成的、近似线性电阻的换向不复存在，在接触面重新形成氧化膜的过程中换向器火花加剧。换向器（或滑环）被酸性气体或油脂腐蚀。碳刷及换向器被污染等。
碳刷的维护
A、运行检查：加大按期与不按期的设施巡回检查工作，正常状况下,员工每天对发电机碳刷进行两次检查（上午一次，下午一次），用红外测温仪测量集电环和碳刷的温度，夏天高峰负荷期间以及无功和电压波动较大时应缩短温度测量间隔，更换的新碳刷做重点检查。有条件的单位应按期用红外热像仪测量集电环和碳刷的温度。并做好巡回检查设施运行工况记录。
B、检修更换：对新购进的碳刷进行验收。测定碳刷的固有电阻值，测量碳刷引线接触电阻，阻值要符合制造厂和国家准则。严格把握更换碳刷工艺，同一台机组采用的碳刷一致，不可掺插采用。在更换碳刷前，细心研磨碳刷使其面面光滑，电刷在刷握内应有0.20.4毫米的间隙，在刷握内上下活动自如。刷握的下边缘和换向器工作表面之间的距离为2-3毫米，距离过小，会碰撞换向器表面，易受损、距离过大电刷跳动易产生火花。争取达成碳刷接触面大于碳刷截面的80％。勤更换，但多次更换碳刷不宜过多，一次更换碳刷的数目不得超越单极总数的10％，碳刷顶端低于刷握顶端3mm的碳刷应尽快更换，每次更换碳刷时采用同一型号的碳刷，但应该注意节省和充分借助碳刷。更换后的碳刷用直流卡钳表测量碳刷分流状况，用红外测温仪进行温度检测，预防个别碳刷因过流而过热。对于滑环或整流子换向片凸起与凹陷等明显设施问题，要借助机组检修的机会进行紧固、车磨。加大检修水平和运行控制，防止由于检修水平不好的或运行调整不当造成机组运行中，汽轮机油外泄，甩到集电环上，增大碳刷与集电环之间的接触电阻。刷架和刷握在机组大、小修时要慎重调整，回放和装配刷架时，角度和几何位置要保证在原状况，碳刷的滑入边和滑出边要与换向器平行。
C、平时的维护：勤清扫、吹灰，维持碳刷及整流子滑环光面干净，若遇大风天气，或过后准时清扫。勤调整弹簧重压，碳刷弹簧的重压要符合制造厂家的规定，使碳刷承受重压均匀。预防个别碳刷过热或产生火花、刷辫烧焦烧断现象的发生。碳刷运行中出现问题准时消缺，防止恶性循环，危及机组正常运行。同一台机组采用的碳刷一致，不可掺插采用。进行维护的员工，检查维护时要特别小心，发辫应放在帽内、扣紧袖口，不使衣服及擦拭材料被机器挂住。工作时站在绝缘垫上，不得同时接触两极或一极与接地部份，也不可以两个人同时进行工作。在转动着的电机上调整、清扫碳刷及滑环时，须有实践经验的同志进行。
