摘 要:对南津渡水电站发电机定子线棒的绝缘结构和防晕结构进行了介绍，针对南津渡水电站运行14年来3台机组运行状况，探讨了环氧粉云母绝缘的发电机在运行过程中经受电、热及机械老化后的特征，{zh1}提出了预测绝缘寿命的方法和判据。

　　湖南省南津渡水电站(3×20MW)机组系引进奥地利VOITH/ELIN公司KAPLAN灯泡贯流式发电机组。1991年11月起，3台机组相继投产发电。自1999年6月1号机发生定子线棒烧损事故至今，3台机组的定子绕组已累计发生6次主绝缘烧损故障，不但造成了巨大的经济损失，而且直接威胁到了水电站的安全运行。鉴于目前电站发电机定子线棒普遍存在电晕、电腐蚀现象，定子线棒整体绝缘下降令人堪忧，很有必要对其绝缘老化的原因、特征进行分析，并对其绝缘寿命进行预测，根据其绝缘老化程度作出局部绝缘处理，局部绝缘更换或全部线棒更换的抉择。

　　一、机组简介

　　1.1 概况

　　3台机组型号均为SV420/40—180，出力20MW，定子电流1221A，出口电压10.5KV，定、转子绕组绝缘等级为F级，定子铁芯由0.5mm厚的高级矽钢片半搭接叠装而成。定子绕组采用条式双层波绕组。其主绝缘为F级环氧粉云母材料。

　　1.2 定子线棒的绝缘结构

　　定子线棒的绝缘体系为以粉云母为基材，环氧胶为胶粘剂，玻璃布补强的热固性绝缘体系。线棒的直线部分由2×13根实心扁铜线进行3600罗贝尔换位偏组，整根线棒是在真空条件下，由环氧树脂浸渍并烘烤硬化而成，在线棒的直线部分及端部进行了防晕处理。嵌线棒时，铁芯槽底，层间半导体隔板，槽楔板，线棒与槽壁的气隙间采用半导体硅橡胶填充。端部固定采用氯丁橡胶带(浸环氧胶)分别将上、下层线棒端部绑扎在支持环上。

　　1.3 定子线棒的防晕结构

　　定子线棒采用刷包型防晕结构，在主绝缘固化成型后再在主绝缘外包石棉带并刷防晕漆，线棒槽部长1360mm绝缘表面均进行低电阻防晕处理，端部长11mm绝缘表面均进行高电阻防晕处理。由于线棒出槽口处的电均集中，轴向场强很高，为防止该处出现电晕，采用非线性电阻防晕层，利用防晕层电阻的非线性特性改善电场分布达到防晕目的。

　　二、定子绕组事故情况(表1)

　　事故发生后对发电机进行了全面的检查，发现1号机组的A相227槽、B相195等4个槽，C相233槽铁芯有轻度或严重的腐蚀。B相202等4个槽、C相154槽下层线棒槽口处有白色粉状物。从故障更换下来的231槽、195槽的线棒可观察到明显的击穿点，已发生严重的主绝缘表面腐蚀现象，线棒槽部区域上游段防晕层xx损坏，中段防晕层相对上游段略轻，下游段槽口有30～40m防晕层尚未受损，且未发生电腐蚀。

　　2004年12月对2号机进行扩大性大修时，发现发电机上侧160槽至280槽区间内的定子线棒上游端槽部及槽口处放电和腐蚀现象严重，线棒与铁芯槽壁普遍存在0.3～0.1mm的间隙，整个绕组约有1/3的线棒槽楔板有白色粉状物，约有1/5的线棒槽口处槽壁铁芯有黑点，毛刺，啃齿及槽楔松动，硅橡胶老化，线棒松动等现象。经拆卸检查，个别线棒绝缘已起层发空，固化不良，失去整体性，出现剥落形故障，可判定该定子绕组存在槽放电现象，局部放电严重，必须进行局部绝缘更换，共更换下层线棒20根，上层线棒124根。

　　表1 历年来电站发生的定子绕组事故情况

　　机组编号故障时间事 故 情 况

　　1号1999年6月231槽上层线棒在上游侧槽部槽口处发生线棒主绝缘击穿

　　2001年7月195槽上层线棒在上游侧槽部槽口处发生线棒主绝缘击穿

　　2003年6月C相74槽下层线棒端头与极间连接线(跳线)接头处起弧烧断

　　2号2003年6月222槽下层定子线棒在上游侧槽部槽口处发生线棒主绝缘击穿故障

　　2003年6月203槽定子上层线棒与下层线棒并头套处开焊

　　3号2002年2月B相188槽上层线棒与中心点汇流排连接板焊接处开焊拉弧引起与之相邻的C相187槽上层线棒短路烧断，189槽、187槽靠上游侧并头套及线棒端头股线均被电弧严重xx。