摘要：发电行业在不断发展，因此越来越多的发电机组需要投入使用，但是，在各种环境下发电机组的故障及缺陷也不断出现。本文根据某个中型电站发电机定子绕组线棒的绝缘击穿故障进行分析，同时列举了容易造成绝缘击穿的部分原因，认真分析这此故障和缺陷，最后总结得出相应的预防措施。
关键词：发电机；定子线棒；绝缘击穿原因；处理
引言
在科技水平提升速度极快的当今社会，电力在能源供给方面起着不可或缺的作用，但是在发展电力工业的同时，发电机在电力出现的很多故障是人们不可忽视的问题，也往往会造成难以估计的后果。本文从发电机绝缘损坏进行讨论，旨在分析产生绝缘故障的原因，探求发电机绝缘故障预防的一系列方法。
1发电机定子线棒绝缘击穿故障点的判断（举例）
例如，某发电机发生故障时，未在机坑内发现异常响动或冒烟情况，据此初步判定为发电机内部小范围故障。关停发电机后，由于上机架没有拆除，转子仍然留在机坑，需要现场技术人员做好安全防护工作。综合上述，决定使用“直流降压法”和“直流0压间隙放电法”依次来判断故障源的位置。第一步，借助于直流电阻测试仪，测试仪两个接线端分别连接定子绕组的V相3分支和中性点V相3分支，测量对地电阻。此时直流电阻测试仪的档位旋转到“10A”档，观察测试结果定子绕组V相3分支接地电阻144.3MΩ，中性点V相3分支接地电阻72.5MΩ。综合测量结果和定子线棒的接线方式，将故障点锁定在40,44,45,46,47槽槽内，且为金属性接地故障。然后在这5个槽内继续使用“直流高压间隙放电法”进行检测。选择80kV交直流耐压装置对V相3支路绕路进行加直流实验，分别观察40,44-47槽的放电情况。发现46槽有明显的放电声音。对46槽进行全面检查，发现槽后下端槽线绝缘破损，由此确定故障源。
2定子线棒绝缘击穿原因分析
2.1发电机定了铁芯温度过高
如果定子铁芯温度过高，这不但会碳化硅钢片绝缘然后造成短路，还会烤焦定子线棒绝缘然后出现脆化现象，最终出现定子线棒绝缘的故障。所以分析其原因得到结论：(1)在运行时发电机定子铁芯出现的损耗通常是，铁芯槽和齿造成的脉振损耗，高次谐波磁场在穿过铁芯表面时造成的表面损耗，铁芯中的涡流以及磁滞损耗等，因为多种损耗共同作用最后产生的热量容易导致发电机定子铁芯温度过高；(2)发电机定子铁芯的局部有缺陷，如硅钢片表面有划痕、局部锈蚀、松动等，发电机在作业时那些有缺陷部位的铁芯就会因为涡流损耗过大最终导致铁芯局部过热；(3)定子铁芯的外表面由于灰尘和油污的过多堆积以及发电机冷却系统存在不足的散热能力，都会导致铁芯温度过高、
2.2定了绕组的磨损和电腐蚀影响
大型水轮发电机定了的电流大，电压高，所以定了线棒的磨损和电腐蚀问题更加严重。因绝缘是固体绝缘，热态几乎不膨胀，由于电磁振动，下线时线圈表面防晕层与槽壁接触不良，从而引起槽内间隙火花放电，致使绝缘表面形成可达1mm以上的麻坑，麻坑的位置随振动、接触条件的变化而经常变化，使绝缘表面受到严重腐蚀。线棒在槽中松动，以及线棒和槽壁问不能保持稳定的接触，是造成电腐蚀的主要原因，由于线棒松动造成线棒表面防晕层磨损，从而又加剧了电腐蚀。运行时，由于定了电流大，定了线圈处在强大的交流电动力的作用下，使定了线棒的磨损和电腐蚀情况普遍存在，往往会引起发电机的绝缘损坏。
2.3运行环境的影响
根据调查，现在很多中小型水电站仍处于较恶劣的运行环境中，恶劣的环境会对绝缘造成不同程度的损坏。其中潮湿的环境是很多水电站最为常见也很难解决一个问题。当绝缘材料受潮后，其绝缘性能会明显降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆受潮的设备在运行时，会造成泄漏电流增大、形成表面漏电通道和局部放电，从而损坏绝缘，情况严重会导致绝缘击穿。此外潮湿而温和的环境，对霉菌的生长非常有利，会对绝缘材料的结构产生破坏，导致绝缘强度变低和永久性损坏。
3发电机定子线棒故障处理措施
3.1对发电机定了铁芯温度过高的措施
改造发电机的冷却系统，虽然使定子铁芯的散热能力得到一定的增强，然而发电机定子铁芯自身产生的故障造成的过高温度也要想方设法进行处理，才能真正使定子铁芯不断发热的问题得到有效解决、对于定子铁芯出现故障的措施：(1)充分利用发电机机组的大、小检修时间，认真检查发电机的定子铁芯，进行铁损试验，查明铁芯局部的温度升高原因接着实行相对应的修复措施；(2)充分利用发电机机组大、小检修时间，清扫发电机的定子铁芯，使铁芯的通风散热条件得到较好改善；(3)通过磁屏蔽使发电机的定子铁芯端部过热现象得到改善，使得大部分的端部轴向漏磁通得到一定的抵消。
3.2定子线棒故障综合处理
第一，测温元件的绝缘耐温等级需满足要求，更换满足要求的测温垫条，引线走向最好不要引起运行中产生感应电势或尽量减少能产生感应电势的长度，引线无法避免产生感应电势时，应避免测温元件芯线对地或之问发生短路，更应避免屏蔽线之问发生短路；第二，安装发电机定了绕组局部放电在线监测装置，运行中监视发电机局部放电量是否满足要求，一旦出现局放超标现象，及时查找隐患，停机处理，避免事故扩大；第三，机组停机或检修时，应保持机坑内环境温度比周围环境温度高，避免绕组吸潮和急剧的热胀冷缩，加强对线圈端部机械固定情况重点检查；第四，加强滑环室的密封，保证机组在运行中补风干净和避免碳刷粉尘等进入到定了膛内；第五，发电机定了安装过程中，要严格按照浸漆工艺要点预烘、浸漆和干燥，开展槽电位测试，对于槽电位不合格的线棒应灌注半导体漆。
3.3发电机定子线棒绝缘击穿建议
定子线棒绝缘击穿是水轮发电机运行中较为常见的故障，为了不影响发电机正常工作，要求在发现故障后立即进行故障源的查找。今后应当加快信息化检测技术的应用比例，提高检测效率和故障判定精度，将定子线棒绝缘击穿造成的损失降到最低；可以在定子绕组上安装监控系统，利用传感器获取定子运行的各项参数。同时，将这些参数同步到计算机管理中心，对比数据库中的标准参数。一旦检测到定子实时运行参数异常，立即启动应急措施，确保了发电机组的稳定运行；制定严格的检修机制，根据发电机电腐蚀情况、运行时间等，确定检查维护周期。并要求检修人员做好记录，尤其要重点关注线棒是否松动、组合轴承油污甩油问题以及线棒绝缘材料的老化程度等。
结束语
在科学技术发展速度极快的当今社会，电力发电机的智能化、自动化和大烈化水平逐渐提高，针对发电机定子线棒绝缘展开的诊断工作，无论是在工作量还是在工作难度方面都具有明显的提升，定子线棒绝缘的损坏会对电气设备产生巨大危害，我们应针对性的对电气设备的绝缘性能进行监测和预防，围绕着发电机定子线棒绝缘出现故障的机理展开研究是很有必要的，希望文中讨论的内容可以在某些方面为从事该项工作的人员提供帮助。
参考文献
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论文作者:浦仕林,张冬冬
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/27
标签：定子论文; 发电机论文; 线棒论文; 铁芯论文; 故障论文; 绕组论文; 定了论文; 《电力设备》2018年第23期论文;