〔摘 要〕 介绍了一起火电厂1台300MW机组非停事件。某火电厂2号机组运行中负极集电环局部出现连续火花，并迅速发展、扩大，最终导致集电环烧损、机组非停。分析了事件的原因，总结了事件教训，并提出了防范措施。
〔关键词〕负极集电环；火花；机组非停；事故；分析
0 前言
2015年07月18日，某火电厂2号机组运行中负极集电环局部出现连续火花，并迅速发展、扩大，最终导致集电环烧损、机组非停。
1 事故经过
2015年07月18日06时09分，某火电厂2号机负荷264MW，硬光字牌出“电气预告警”，运行人员检查DCS画面出“AVR PREALARM（自动电压调节器预报警组）”报警。06时13分，值班员李某在汽机房零米励磁小间就地检查发现监控机出“转子温度高报警”，立即汇报值长。06时16分，主控制员吴某至汽机房12.6米集电环小间，检查2号发电机集电环小间负极集电环南侧下部有连续火花，迅速发展成为较短的线状火花并开始有电弧放电现象，立即汇报值长，值长令降出力运行。06时18分，＃2机由负荷264MW，无功83.5MVar开始降出力，期间电弧放电现象逐渐加剧并开始冒烟，出现较大的放电声。06时22分，主控制员吴某就地汇报集电环及碳刷架迅速着火，并有较大浓烟，值长令紧急停机。06时23分，负荷248MW，无功69.5MVar，手动打跳＃2汽轮机，锅炉MFT动作，“程序逆功率保护”动作联跳2号发电机，手动开真空破坏门，紧急停机。
2 事故原因
2.1 部分碳刷和集电环接触不好，接触电阻大，导致打火、发热，并迅速发展、扩大，是造成此次事故的直接原因。
2.2 运行人员技术水平有限、应急处理能力不足，当发电机碳刷出现连续火花和放电现象时，没有采取果断的打闸措施，是造成此次事故的扩大原因。
2.3 检修维护和运行人员人员未按时对发电机碳刷进行检查，是造成此次事故的间接原因。
3 防范措施
3.1 加强发电机集电环和碳刷的运行巡检和分析
3.1.1 机组运行期间，运行值班员每2个小时进行巡检，巡检内容包括：刷辫是否完好、碳刷是否有脱辫现象、导线是否氧化及有烧断股线现象、集电环及碳刷积灰情况、碳刷是否跳动、是否存在火花等，并对发电机正、负极集电环分别进行一次全面温度测量。
3.1.2 机组运行期间，运行人员每3天对发电机每只励磁碳刷进行一次电流及刷体温度测量，并记录每只碳刷的电流和温度值，测量应用经检验合格的电流表（钳型）和红外测温仪。测量后进行所有正极或负极碳刷电流之和与当时的励磁电流偏差分析，对电流严重偏大或偏小的碳刷，必要时进行更换，若出现碳刷卡涩，应及时联系维修人员处理。
3.2 加强发电机集电环及碳刷的点检和分析
3.2.1 机组运行期间，每天进行2次点检，点检内容包括刷辫是否完好、碳刷是否有脱辫现象、导线是否氧化及是否有烧断股线现象、碳刷集电环积灰情况、碳刷是否跳动、是否存在火花（检查火花时应关闭照明）等，并进行集电环温度测量、发电机励侧末端轴承振动测量等，同时记录对应时刻的环境温度、励磁电流。
3.2.2 机组运行期间，每月测量发电机轴电压。
3.2.3 每次机组检修期间，分别测量正、负极集电环的晃动值。
3.2.4 点检员每3年进行集电环的硬度检验和表面探伤。
3.3 增设集电环温度、集电环冷却风扇出风温度在线监测装置，设置二级报警值，并在运行操作员站或光字牌显示。
3.4加强发电机碳刷和集电环的劣化分析
3.4.1 结合运行巡检、专业点检、在线监测（如发电机励磁电压、电流、振动等）等方面数据，每天进行关于集电环温度、励磁电流、环境温度三者之间的关系及变化趋势的分析；每3天进行碳刷温度变化趋势、各碳刷电流与平均电流的差值及变化趋势、各碳刷电流之间的差值及变化趋势等方面的分析；每月结合各方面数据进行碳刷、集电环综合运行状况的分析。
3.4.2 认真研究每个位置碳刷的磨损情况，分别建立台帐，记录新碳刷安装时间、生产厂家、采购批次、运行时间、磨损程度（具体到磨损长度为多少mm），以分析不同集电环、不同位置、不同厂家或批次碳刷的磨损情况及更换周期。
3.5加强发电机碳刷、集电环及环境的检修维护
3.5.1机组运行期间，检修维护人员每月对可取出的刷握进行清扫及检查维护，检查碳刷在刷握内的活动情况、刷辫完好情况、碳刷是否有脱辫现象、导线是否氧化及是否有烧断股线现象等，以确保清洁，防止碳刷卡涩。点检员进行监督和验收。
3.5.2 机组运行期间，检修维护人员（经过专业培训）每天进行发电机碳刷集电环小间的卫生清扫，包括设备及地面卫生；检修维护人员应每3天进行发电机碳刷集电环小间的滤网清扫或更换。
3.5.3机组运行期间的碳刷更换由运行值班人员进行，检修期间的碳刷更换由检修人员进行。更换碳刷应使用同厂家、同型号、同批次的产品，并做好详细记录，包括更换碳刷的位置（具体到每个碳刷）、新碳刷的生产厂家、型号、采购批次、旧碳刷的磨损程度（具体到磨损长度）等。
3.5.4每次机组检修时，点检员组织检修维护人员对碳刷、集电环进行彻底清扫、特别是要清除集电环通风沟、孔内的碳尘物，以免影响散热及通风效果。
3.5.5 每次机组检修时，点检员检查集电环的磨损和偏摆，碳刷运行中振动值超过150μm时要对集电环进行车磨处理。
3.5.6 发电机集电环每年倒换一次极性，以防止正负极集电环磨损不均匀。
3.5.7 检修期间的碳刷更换由检修人员进行，原则上一个检修周期把全部碳刷更换，在机组盘车状态下保证每块碳刷的接触面积不小于70%。
3.5.8 若出现集电环损伤，经金属检验不合格的，应立即更换。暂不具备条件的，可进行临时处理，但在下次机组检修期间必须予以更换。
3.5.9 检修维护人员加强对发电机油档的检修维护，避免出现渗漏油现象，以减少对集电环的污染。
3.6 加强对碳刷采购和储存的管理
3.6.1 加强供货厂家的资质审查，选用业绩优秀、质量优良的厂家，每次碳刷的采购数量要足够，满足在两年内碳刷更换采用同厂家、同型号、同批次产品的要求。
3.6.2 有关人员共同对碳刷备件进行验收，验收时要测量每个碳刷的电阻值。
3.6.3 除保证日常更换外的大批碳刷备件，物资部应贮存在仓库，贮存环境的温度、湿度等应符合要求，防止受潮。仓库保管人员、运行人员应每月对碳刷备件进行抽检，以掌握碳刷备件的贮存状态是否正常。
3.7 修订运行规程相关内容，明确规定当集电环碳刷出现过热、跳动、火花甚至环火等紧急处理方法及进行紧急停机的处理措施。（大唐华银攸县能源有限公司 何铁光）
