摘要：发电机主绝缘损坏故障严重 影响 着中小型水轮发电机的健康可持续运行，给当地 经济 社会 发展 带来了不利影响，本文对水轮发电机主绝缘损坏原因探析及解决措施进行了探讨。
关键词：水轮发电机；主绝缘损坏；原因 分析
当前分布于全国各地的拥有小水电发电机组，为当地的经济社会发展作出了较大的贡献。但在安全生产和技术管理上存在着不少需要进一步 研究 解决的 问题 ，其中发电机主绝缘损坏故障占有较大比例。
1、设计、制造不良造成水轮发电机绝缘损坏
1.1为降低成本和缩小体积，设计时主绝球裕全偏低，同时某些部位主绝缘包扎层数不够有脱节现象。
例如，某小型水电站机组于1988年底投产发电到2000年运行共12年，实际运行时间不到5万小时，1996年就出现1号机差动保护在发电机升压过程中动作。经检查是a,b相相间主绝缘击穿。2号机在1998年大修过程中进行预防性直流耐压试验时突然击穿主绝缘。经查找为槽底线圈主绝缘对地击穿。经检查发现电机定子线圈绝缘偏薄，某些部位包扎不严，有多处绝缘开裂，不得不进行贴补处理。
1.2生产工艺直接影响着发电机的质量。
水轮发电机组铁芯振动现象时有发生，而且在运行中往往较难正确判断。如某电站1990年投产的水轮发电机组，在投产后不久，运行人员发现机组升压并网后，当负荷带到一定程度时产生异常尖叫响声。经技术人员分析判断为铁芯振动。其主要原因是制造时芯片叠压得不够紧，引起硅钢片在运行中振动。如不及时处理可能会引起硅钢片因长期振动疲劳而折断，最后割破线圈绝缘造成接地短路或相间短路故障，严重时往往无法在现场修复，需要运回制造厂进行铁芯压紧和重新嵌线处理。经采用新工艺在现场压紧后，通过2倍于额定电压的直流泄漏试验和直流耐压试验，然后又进行1.5倍额定电压的交流耐压试验。 目前 运行还较正常。
2运行环境对发电机主绝缘损坏的影响
2.1运行环境温度直接影响电机的寺命。
已投入运行的小型水轮发电机组大多数采用沥青云母绝缘，这种绝缘采用云母带在
整个线棒直线和端部连续包扎后，经真空浸漆处理，以消除端部搭接的缺点。但沥青软
化点低，主绝缘耐热等级极限较低，一般为105k。真空浸漆工艺复杂，掌握不严就不易
浸透，内部有可能存在气泡，造成线圈质量很不稳定。又由于某些电站为了提高运行水头
厂房建设得很低，为了防止台汛季节尾水通过窗户淹没设备，多数主机层墙上没有设置通风透光窗户，运行环境温度很高，机组散热不良，加速绝缘老化。特别是有的线圈制造不良，绝缘材料含有气隙，使绝缘温差增大，最热点的温度直接缩短定子绝缘的使用寿命。
2.2小水电站地处边远山区，在电气接线上往往处在线路的末端，电压偏移很大。
特别是丰水季节，400v机组的母线电压有时升高到470v,6kv母线有时竟达到7kv。小型电站的并网变压器只有三档分接开关.远远不能满足实际运行的需要而不得不抬高发电机出口电压。
某电站低压机组1978年投产发电，由于长期的高温和电压偏高影响，在夏季发电时电机主绝缘对地击穿，弧光放电将电机的定子铁芯及机壳烧成一个大窟隆，致使
事故后修复工作十分困难。
3、不良检修对发电机主绝缘的破坏
立式水轮发电机进行扩大性检修时，多数需要吊出转子，并且水轮机的转轮也需要通过定子膛中吊出进行补焊。在起吊中如果稍有不小心或吊车技术不熟练就会撞击定子线圈。
某电站水轮发电机组在第一次大修过程中，由于水机底环锈蚀严重，使用顶起螺丝无
法将底环吊出，改用15吨吊车硬性起吊，致使吊环脱落，而15吨吊钩猛烈撞击定子线圈端
部，造成电机端部绝缘多处受伤。
4、机组线圈主绝缘损坏的措施
（1)防止铁芯松动。在大修清扫定子铁芯时应注意观察，如发现铁芯出现红粉，表明该
处有松动.可用电工刀及其他薄型片状工具进行试插松动程度，正常时铁芯齿部插入深度一般不超过3mm。运行中还要注意线圈的紧固情况，在上下层线圈同相且电流方向相同时，作用力最大都压向楷底。如果线圈在槽内固定不牢，就会发生振动导致线圈表面防晕层磨损破坏，同层异相线圈电流方向相反时产生切向交变弯曲力矩最大，也会破坏绝缘。对有松动的线圈应及时将槽楔打紧，必要时可用斜键槽楔。端部松动可用无纬玻璃丝带加强绑扎，绑扎后喷以环氧树脂漆固化。
（2)防止电腐蚀。使用环氧粉云母作主绝缘的水轮发电机组在运行中暴露出的 问题 主要是电腐蚀。电腐蚀分为内腐蚀和外腐蚀，内腐蚀是因为主绝缘和防晕半导体支间有气隙，对地电压分配在主绝缘和气隙两种不同的介质上.使气隙游离放电;外腐蚀是因为防晕层与铁芯间气隙游离放电。内腐蚀首先破坏主绝缘和导线之问的粘结胶，使绝缘脱壳、胶线松散。产生电磁振动、胶线磨细折断，损坏主绝缘;外腐蚀首先是磨破防晕层，加剧电晕放电，造成线圈表面绝缘损伤。
为了防止电腐蚀，可采用下列措施:
(1)电腐蚀的轻重程度与线圈所处电压有关，腐蚀大部发生在发电机电压大于4kv以上线圈中，可在电机运行一段时间后，采取线圈中心点与出线端倒位措施缓解。
(2)运行电机若发现有臭氧味，往往是电腐蚀的前兆，可用局部放电仪进行检查。小水电系统一般都不具备这个条件，可以在环境较暗的情况下用肉眼进行初步观察。若在线圈槽口与线圈端箍连接处等部位出现兰色辉光，则有电晕现象。需要进行检修处理。
参考 文献 ：
1.水轮发电机磁极线圈匝间绝缘的检测，张颂,李向伟电工技术杂志1998年第03期
2.发电机定子主绝缘的改进绝缘材料1992年第06期
3.发电机定子线棒绝缘烧损原因及对策贺正杰小水电2004年第01期
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