水轮发电机组碳刷-集电环温度场及其影响因素研究

顾卫坤; 易继春; 苏权定; 唐伟; 杨志远; 赵学珂; 秦红玲

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水轮发电机组碳刷-集电环温度场及其影响因素研究

更新时间：2026-07-10

- 水轮发电机组碳刷-集电环温度场及其影响因素研究
- Vol. 52, Issue 7, Pages: 48-56(2026)
- 作者机构：
  
  1. 中国长江电力股份有限公司
  2. 福州大学能源装备摩擦学研究所
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  CLC： TV734.21
- Published：2026
- 稿件说明：
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顾卫坤, 易继春, 苏权定, et al. 水轮发电机组碳刷-集电环温度场及其影响因素研究[J]. 2026, 52(7): 48-56.
DOI：

顾卫坤, 易继春, 苏权定, et al. 水轮发电机组碳刷-集电环温度场及其影响因素研究[J]. 2026, 52(7): 48-56. DOI：

摘要

碳刷-集电环摩擦界面的温度场分布特性会直接影响水轮发电机组的安全稳定运行。本文针对实际运行中因接触状态变化导致的界面温升问题，通过建立电-热耦合仿真模型，系统研究了多种因素对摩擦界面温度场的影响规律。基于接触电阻与接触力的映射关系，重点分析了主轴摆动、碳刷磨损及弹簧弹力变化等工况下的接触力动态特性，并借助COMSOL Multiphysics平台，在恒流及极端分流两种典型电气工况下，对摩擦界面的温度场分布进行了数值模拟。研究揭示了电流分配不均与接触状态变化对界面温升的耦合作用机制，通过对比分析不同工况下的温度场特性，明确了影响界面温度分布的关键因素，最终提出了有效抑制温升、提升系统运行稳定性的优化方案，为水轮发电机组碳刷-集电环系统的安全稳定运行提供了理论依据。

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关键词

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