大型發電機定子繞組絕緣性能影響因素

葛臣忠，寧蘇輝，付 強，王 鑫，劉 帥

（1. 哈爾濱電氣動力裝備有限公司，哈爾濱 150040；2. 哈爾濱賓州奧特工業自動化有限公司，哈爾濱 150040；3. 水力發電設備國家重點實驗室，哈爾濱 150040；4. 哈爾濱大電機研究所，哈爾濱 150040）

大型發電機定子繞組絕緣性能影響因素

葛臣忠1，寧蘇輝2，付 強3,4，王 鑫1，劉 帥1

（1. 哈爾濱電氣動力裝備有限公司，哈爾濱 150040；2. 哈爾濱賓州奧特工業自動化有限公司，哈爾濱 150040；3. 水力發電設備國家重點實驗室，哈爾濱 150040；4. 哈爾濱大電機研究所，哈爾濱 150040）

本文從幾方面對影響大型發電機定子繞組絕緣性能一些因素進行了總結分析。定子導線制造質量、主絕緣包扎質量、防暈處理質量、主絕緣固化成型質量等對定子線棒制造質量有一定的影響。繞組表面的臟污物容易產生泄漏電流，引起表面放電，甚至出現閃絡。端部繞組表面防電暈層如果有缺陷，易產生局放或電暈而腐蝕表面防護漆和絕緣層。繞組絕緣熱效應會使絕緣層中的膠黏劑老化降解、絕緣分層，分層的氣隙導致局放。振動、熱應力及磁場力和離心力等因素使絕緣產生了機械應力，當線棒松動時，表面防護層易摩擦損壞，出現電暈和局放。定子繞組接線結構及其他結構也會影響繞組絕緣質量。

定子繞組；絕緣性能；老化壽命；局部放電

0 前言

大型發電機的定子繞組絕緣性能老化源于材料受到的各種應力作用，這些應力包括熱應力、電應力、機械應力或化學腐蝕等方面。電、熱、機械及環境因素作用在電氣絕緣系統上導致了絕緣材料性能的改變。可見絕緣材料性能老化是由多方面原因造成的，國內外有一些關于電機絕緣老化的報道，但都是從具體的某一機組分析。影響定子繞組絕緣性能的因素較多，分析性能與影響因素的關系是一個很復雜的問題，要分析透徹還需要電氣絕緣行業的專家們進一步做大量的細致研究工作。本文僅從幾方面分析影響大型發電機定子繞組絕緣性能的原因，希望能為機組設計、制造、安裝及運行提供參考，以采取防范措施，減小絕緣老化的幾率，延長電機使用壽命。

1 定子繞組絕緣性能的影響因素

1.1 線棒制造質量及結構的影響

1.1.1 定子導線制造

定子槽內不同位置上的定子繞組會產生不同電勢，同時在不同位置的電磁線也將感應產生不同的電勢，所以相鄰電磁線之間將出現電位差。為了盡量消除電磁線之間的電位差，減少定子線圈內部渦流發熱引起的附加損耗，對高額定電壓的定子線圈在槽內采取羅貝爾換位方式進行編制導線。換位節距長度一般與鐵心長度、電磁線股線數量和電磁設計結構等密切相關。一般說來，鐵心長度越短，股線數量越多，換位節距距離越小。如果換位節距太短，導線編織和成型會很困難，容易出現股線短路現象。對于大型發電機的定子導線，槽部換位一般采取混合換位方法，如長換位、短換位、空換位等方法，還可以根據電磁計算選用適當的混合方式[1]。

電磁線編花換位時，常常會損傷換位處的電磁線絕緣，需要在換位處墊一定厚度的換位絕緣，避免導線股線間出現短路。在導線制造過程中，經常會出現導線短路現象，主要原因就是換位絕緣被損壞造成的。對于 600MW 以上的機組導線一般是四排導線，在導線膠化壓制前（導線在模具內）進行短路試驗，一旦出現導線短路，可以及時更換掉短路的電磁線。目前常用的換位絕緣有柔軟云母板、NOMEX紙或NHN復合紙。

導線換位處出現凹坑，需要填充絕緣材料。換位填充絕緣應有一定的隨型性、流動性，固化后機械強度高。換位填充材料能填充滿換位凹坑，還要避免流到導線大面而影響導線截面尺寸。當定子導線有空心線時，應避免填充絕緣量過大而壓扁空心線的現象。目前換位填充絕緣一般都是無補強材料云母粉膩子，額定電壓較大的定子線棒換位填充還可以選用半導體填充材料。

定子導線排間絕緣寬度尺寸一般略小于導線高度尺寸，排間絕緣的膠有一定的滯留性，不但粘接好兩排電磁線，還要保證能填充滿電磁線的圓角空隙。導線壓制時，如果排間絕緣的膠流到導線大面，不但影響導線截面尺寸，還常常造成主絕緣與導線大面粘接不好而發空的現象出現。

1.1.2 主絕緣包扎

在包扎定子線棒主絕緣材料時，常存在以下3種缺陷：

（1）導線角部云母帶彎曲。包扎云母帶時，在線棒角部的云母帶出現彎曲，云母帶最小彎曲半徑取決于線棒角部曲率半徑，隨著包扎層數增加云母帶彎曲半徑增大。

（2）線棒角部云母帶打褶。這種類型的問題常常出現在多膠絕緣線棒中，多膠絕緣帶包扎好后，需要在加熱下壓制絕緣，擠出絕緣層中多余的膠，并利用膠填充不同層間出現的氣隙。在壓制過程中，云母帶在導體角部容易出現打褶現象。線棒絕緣層易出現的打褶的半徑在0.2mm～1mm之間。

（3）絕緣層中云母帶皺褶。在包扎絕緣時，云母帶經常會出現皺褶現象，云母帶皺褶半徑經常在0.2mm ～ 5mm 之間。

為了考察云母帶彎曲狀態對擊穿強度的影響，Vogelsang R等[2]將不同種云母帶彎成凸彎和凹彎后進行耐壓試驗，在達到擊穿的時間上，沒有發現明顯區別。耐壓時產生的電樹容易穿透云母帶彎曲部位，穿透的可能性隨著其彎曲半徑增大而減小。電樹不能穿透云母帶的最小彎曲半徑標記為 Rc時，R. Vogelsang研究了幾種云母帶的Rc值，如聚酯薄膜-棉花纖維為補強材料的云母帶，它的Rc值是5mm；聚酯薄膜作為補強材料的云母帶的Rc值是3mm；玻璃絲作為補強材料的云母帶的Rc值是2mm。云母帶的韌性是由補強材料表現出來的，玻璃纖維作為補強材料能使云母帶韌性更好，玻璃絲作為補強材料的云母帶，其極限半徑Rc最小。但是Rc值不是考察絕緣材料擊穿強度的技術指標之一，僅是為提高絕緣包扎工藝水平而提供的一種參考數據。

當云母帶彎曲角度大于 172°時，電樹不容易穿透云母帶。因為電樹能穿透所有彎曲半徑小于2mm的云母帶，所以在包扎絕緣過程中，導線角部半徑應該大于2mm。

目前線棒的絕緣包扎都采取機包方式，根據線棒不同位置確定不同的包扎方法，如轉角處、直線換位處末端都要采取措施保證包扎厚度一致。

1.1.3 防暈處理

因機組額定電壓等級及海拔高度的差別，不同的機組采用的防暈結構也不同。如三峽水電站的機組就有兩種不同的防暈結構[3]，國內主要是對線棒端部采用傳統的半截結構（如圖1所示），即端部高阻防暈層末端離引線有一定的放電距離，該結構適用于定子繞組接頭封閉在灌注絕緣膠的絕緣盒內的結構。ABB-ALSTOM 對三峽發電機定子線棒端部采用全包防暈層（如圖2所示），防暈層末端與引線相連，該結構適用于三峽定子繞組水內冷接頭并且絕緣盒無填充絕緣結構。

單根定子線棒的防暈結構雖然相同，但是下線后處于低電位的線棒也有不同程度的電腐蝕，這是因為低電位線棒與高電位線棒同槽且高電位線棒有較嚴重的電腐蝕，造成了低電位線棒也出現電腐蝕問題。在設計前需要考慮此類問題。

圖1 國內傳統的防暈結構示意圖

圖2 三峽ABB-ALSTOM線棒防暈結構示意圖

在高海拔地區，大氣壓力下降，空氣密度低，大型發電機出現電暈的電場強度比平原的要低，因此高海拔的發電機其電暈現象嚴重。高海拔機組的定子線棒在設計和制造時，需要對起始電暈電壓進行修正，以保證機組運行時定子繞組不起暈。

端部斜邊間隙的大小與端部間隙的起始電暈電壓成反比關系，因此端部斜邊間隙要保證在工作電壓下不發生電暈。繞組端部與固定的斜邊墊塊及端箍間的間隙采用耐電暈的適型材料填充，所用的適型材料一般浸漬高阻漆。端部固定件綁扎采用滌玻繩，滌玻繩浸漬高阻漆，使其與端部粘接良好并能消除電暈。

1.1.4 主絕緣固化成型工藝

對于多膠模壓絕緣體系，線棒主絕緣與防暈層一次熱壓成型工藝十分成熟[4]。但是受夏季和冬季的氣候影響，不同季節模壓時壓制工藝必須進行調整，以避免出現主絕緣發空現象。

少膠真空浸漆（Vacuum Pressure Impregnation，VPI）絕緣體系，一般是線棒主絕緣浸漬漆、固化成型后，再進行刷防暈漆處理。固化時直線使用模具壓制，端部包扎熱縮帶處理。目前線棒的主絕緣與低阻層一起浸漬漆，浸漆后進行中、高阻防暈段處理，再進行固化成型。VPI絕緣體系中，環氧酸酐浸漬漆受濕度影響較大，浸漬漆使用一段時間后，其粘度逐漸增大，浸漬質量會下降。開發新型的潛伏性固化劑取代酸酐固化劑能提高浸漬漆的使用壽命，希望絕緣材料廠家和電機廠聯手共同開發這種材料，使國產的VPI浸漬漆優于國外的材料。

1.2 繞組表面狀況的影響

運行的繞組端部常常覆蓋油漬、污穢、甚至凝露、霜凍。常規的絕緣測試表明這些覆蓋物對最初的絕緣體系影響較小，運行時間較長時，覆蓋物、污染物會引起定子繞組表面出現放電現象。

當電機端部表面變臟時，尤其是臟污物潮濕時，將使繞組表面電阻率下降，改變繞組表面場強的分布。繞組表面的等電位線方向會偏離原來方向，局部的表面電位差會變大，導致出現局部放電（局放），局放會使表面絕緣層出現缺陷。雖然高壓電機的絕緣層較厚，但是端部缺陷會長時間存在，如果表面局部場強超過繞組承受能力，臟污物易導致繞組冒煙和燃燒事故，燒損繞組絕緣。

Weeber T等[5]研究表明，臟污物會使定子繞組表面不規則、不光滑，能把端部繞組絕緣表面的局部電場強度提高到 13.8kV/mm，然而目前絕緣設計結構表明，端部繞組表面電場強度在1.97～3.94kV/mm之間。電場強度達到13.8kV/mm時，會損壞線棒表面絕緣質量。為了減小臟污物進入電機內部的幾率，需要經常清理表面臟污物，保持繞組端部絕緣具有良好的狀態。當端部繞組表面局部有臟污物時，定子繞組耐壓試驗經常會失敗，發生這種情況的原因是端部表面電場強度分布不均衡。電場不均勻性分布會導致部分區域電場較高，出現局部放電造成繞組絕緣缺陷。

當臟污物存在端部絕緣表面時，還會出現表面漏電缺陷，潮濕條件更會惡化漏電缺陷。在端部絕緣污染的表面經常會吸附一層水膜，這個現象會導致端部表面出現泄漏電流。污染的形式和程度決定了泄漏電流的大小。泄漏電流存在時，會形成局部導體層，導體層發熱不均勻能導致端部表面水膜不均勻蒸發，局部形成干燥區域，這樣會導致干燥區域（高電阻區域）存在于潮濕膜區域（低阻區域）中。沿著干燥區域形成了表面高電位區域，出現了間隙閃絡現象，閃絡電弧溫度足夠高會分解和碳化表面材料。干燥區域、電弧及碳化物的形成均以隨機方式出現。電弧會使碳化污點更容易導電，最終在漏電活動區域形成了一條連續導電通道，甚至發生了閃絡現象。Dymond J H等[6]研究發現脂環族樹脂材料本質具有耐漏電性，因為材料表面降解和碳化速度很低，因此端部繞組表面的防護層可以考慮利用脂環族樹脂材料制作。

1.3 繞組絕緣局部放電的影響

目前額定電壓6kV以上的電機繞組，槽內繞組表面都有半導體防暈層，這種半導體層能避免線棒表面和鐵心之間微小氣隙的局部放電。另外，大部分廠家用碳化硅涂層或帶子包繞出槽口100mm左右的范圍，碳化硅涂層搭接半導體涂層，能降低出槽口部位較高的場強。

70年代以前由于制造技術原因或材料原因，大多數電機運行一段時間都會陸續出現一些絕緣缺陷而導致局放現象，如絕緣表面防暈涂層分布不均勻或制造時在涂層下面有微小的氣孔[7]。局放能腐蝕表面涂層和主絕緣層，導致絕緣表面缺陷逐漸嚴重。端部繞組出現電暈和氣隙放電現象后，腐蝕了端部繞組表面防暈漆和紅色防護漆，紅色防護漆被電腐蝕后其顏色褪色。針對局部放電腐蝕表面漆的現象，重新涂刷防護漆可以延長機組使用壽命。

另外，高壓電機定子線棒運行時，部分不同相間的線棒電位差較大，線棒間空間距離小會產生局放。局放會逐步腐蝕主絕緣，導致相間定子線棒絕緣劣化。電機的電壓等級越高，主絕緣層越薄，空間距離要求就越大。然而許多電機端部繞組沒有足夠的空間距離，結果產生局放，局放使空氣電離而產生臭氧和氮氧化合物，當水蒸氣與其結合后形成對絕緣具有腐蝕作用的酸類物質。Stone G C[8]認為臭氧腐蝕絕緣表面漆膜而使線棒表面呈現白色，其實絕緣表面漆膜發白主要是電腐蝕造成的。

線棒槽內振動是非VPI整浸定子通病，線棒振動的主要原因是機組在運行時，磁場力會使線棒振動。如果槽內線棒固定得不好，鐵心沖片會摩擦線棒表面，線棒表面半導體層被磨掉，導致線棒表面與鐵心表面產生局部放電，逐漸損壞主絕緣層。

在VPI整浸定子的電機中，線棒與鐵心之間良好地粘接，理論上不會產生線棒松動。但是如果線棒尺寸比槽的尺寸小得多，運行時線棒與定子鐵心之間會產生剪切力，逐漸使線棒出現松動，當線棒與鐵心間出現間隙時會產生局放。

F級繞組絕緣系統運行溫度高于 120℃或主絕緣電場強度高于3kV/mm易使定子繞組產生局放。因此，為避免定子繞組絕緣出現局放問題，設計及制造時應考慮以下技術要求：

（1）為保證 30年使用壽命，F級絕緣體系應該運行在 B級溫度以下，或保證主絕緣電場強度在2.5kV/mm；

（2）控制好線棒的尺寸，槽內相鄰的線棒其防暈段要匹配，并保證端部繞組有足夠的漏電距離；

（3）新的繞組做局放檢測，還要保證下線時線棒保持良好的性能和潔凈的端部表面；

（4）對于非整浸定子，要求使用槽楔、側面波紋板墊條及適型材料如硅橡膠等材料，以保證槽內有一定的緊度，且槽內線棒與鐵心間隙小于0.1mm。

1.4 繞組絕緣熱效應的影響

理想狀態的環氧粉云母絕緣材料可看作純電容器，在加電壓時沒有功率損耗，也就沒有絕緣自身發熱的現象。然而，實際上環氧粉云母絕緣材料中包含極化分子基團，當改變施加的電場易導致極化分子運動，分子運動會引起材料發熱。在50～60Hz頻率時環氧粉云母絕緣材料中會有極其微弱的電容電流，這是形成極化損耗的原因，最終導致絕緣發熱。一般來說，絕緣層的極化損耗與銅損耗或鐵心損耗相比是很小的。絕緣材料本身的極化損耗引起的發熱作用是絕緣發熱的次要因素；發電機運行時，線棒的銅導體通過大電流而引起的發熱（即銅損耗）才是絕緣發熱的主要原因。

定子繞組溫度較高，會逐漸引起環氧膠黏劑電性能和機械性能下降，環氧粘接云母紙及云母帶層的能力也下降。絕緣中膠黏劑受熱老化后，易使絕緣出現分層。絕緣分層出現的氣隙導致局部放電。在多膠模壓絕緣的定子線棒中，發現了在電磁線和對地絕緣層之間分層現象，分層部位的白色或灰色粉末是局放致使環氧樹脂分解產生。另外在電磁線羅貝爾換位處可以觀察到絕緣發黑的點，這些黑點也是局放導致的結果。

絕緣分層除了減少熱傳遞，還能導致泄漏電流增大，大多數分層部分的電導率有所增大，這導致整個線棒表面不同電位部位出現微弱電流。在高電位部位，出現空氣擊穿現象，使絕緣表面產生碳化痕跡，一般幾個月或幾年后，碳化通道能導致出現相對地或相對相間放電問題。

在電熱老化試驗中，F級環氧粉云母絕緣在160℃的耐老化壽命比在20℃的長，分析其一個原因是絕緣中的環氧膠黏劑的玻璃化轉變溫度低于 160℃，在160℃溫度下絕緣有著較好的柔韌性，能降低裂紋出現的幾率；另一個原因是環氧膠黏劑常常是在160℃進行固化，而在此溫度下使用時產生的內應力小。在180℃下絕緣做耐熱試驗時，絕緣層常常會出現發空現象，這是因為環氧膠黏劑發生熱降解降低了絕緣層之間的粘接強度，致使絕緣層出現分層缺陷。Sumereder C與Weiers T[9]研究表明，90℃左右使用F級環氧粉云母絕緣，能確保絕緣有最大的使用壽命，這個溫度也在大型發電機運行時的溫度范圍中。

1.5 繞組振動的影響

施加在高壓電機絕緣上的機械應力包括電磁振動、離心力等。在1m長的線棒上進行振動檢測，檢測頻率100Hz，振幅±0.5mm。兩種不同絕緣材料用于振動試驗，絕緣試樣A是玻璃絲布補強環氧基VPI絕緣；絕緣試樣B是聚酯薄膜補強聚酯基VPI絕緣。振動試驗結果表明試樣B的使用壽命減小，試樣A幾乎沒有變化。剖析兩種試樣，發現試樣B中有分層現象，其原因是聚酯樹脂粘接力較低，收縮率比環氧高，另外聚酯薄膜作為補強材料的絕緣帶，其機械強度比玻璃絲布的低。這也是汽輪發電機定子線棒的主絕緣采用玻璃絲布補強環氧基粉云母絕緣的原因之一。

單獨的振動作用不會對環氧粉云母絕緣的耐壓產生太大影響，但是如果線棒的槽楔松動，振動會導致槽內防暈層與鐵心沖片摩擦而損壞防暈層，槽內防暈層破損部位會產生局放而降低線棒的使用壽命。振動引起的機械磨損，加上有機絕緣材料的化學降解都會引起局放現象。這種惡性循環是高壓電機絕緣提前老化的主要原因之一。經常檢測槽楔是否松動并及時處理是保證繞組使用壽命的有效措施之一。

1.6 定子繞組接線結構及其他結構的影響

額定電壓為20kV以上的水輪發電機組，每相定子繞組的極數多。運行時繞組電壓較高容易導致局放或電暈現象，尤其是高原地帶。如果設計的定子繞組接線方式不當，部分線棒易出現相間電位差大的弊病。西南某電站（國外某著名公司設計的機組結構）就出現了此類問題，定子繞組每隔7根線棒的相電位差偏大，運行一段時間后，相電位差大的線棒端部表面電暈腐蝕現象十分明顯（如圖3所示），并且此線棒端部固定的斜邊墊塊及端箍表面有明顯的局部放電痕跡。因此對于額定電壓較高的大型發電機組，設計定子繞組接線方式時，要考慮到降低線棒相電位差的接線方式，以利于提高定子繞組耐局放和電暈能力。

圖3 每隔7根的線棒表面有電暈腐蝕現象

西南部另一個電站額定電壓為 20kV的機組，是國外另一家著名公司設計及制造的機組。機組下層線棒下線完，耐壓試驗時不斷出現對地放電現象。分析原因發現機組下端固定的槽鋼表面裸露，離定子繞組高阻段較近，耐壓試驗時定子線棒高阻段對槽鋼（槽鋼與機座焊接在一起）放電。槽鋼表面包上絕緣層后，才消除耐壓試驗對地放電現象。后幾臺機組的下端固定槽鋼，都采取表面包上絕緣層的措施。機組設計時，一定考慮離線棒高阻段較近的金屬件的影響，一方面要保證金屬件與線棒之間有足夠的放電距離，另一方面金屬件表面可以包上絕緣層作為防護層。

2 不同絕緣體系老化壽命

Sumereder C[10]在2004年，統計了不同絕緣材料和不同生產工藝制作的400臺機組的定子繞組使用壽命。在這些機組中，其中43%是少膠VPI絕緣制備技術，37%是多膠模壓絕緣制備技術，其余的是其他制備技術。從韋伯方程分析結果看，樹脂膠絕緣體系的壽命是27年，蟲膠絕緣體系的壽命是45年，瀝青絕緣體系的壽命是55年。樹脂膠體系擊穿發生的最早，4年至10年；瀝青體系約在39年出現擊穿。Sumereder C利用韋伯分布函數分析了不同絕緣體系的使用壽命的狀態，韋伯分布函數中的韋伯指數是對繞組性能穩定性進行比較的參數，韋伯指數值大，說明繞組性能穩定性更好。Sumereder C分析結果是樹脂膠和蟲膠的韋伯指數相近，約為2.0和1.8，而瀝青的約為3.4。

不同的絕緣體系韋伯指數不同，使用壽命也不同，原因是不同絕緣體系的額定電場強度不同。舊的絕緣體系使用瀝青作為絕緣粘接材料，有較大的壽命裕度和使用穩定性，主要原因是電機容量低，定子線棒的電負荷和熱負荷都明顯低于新的樹脂絕緣體系。新的樹脂絕緣體系承擔更大的電場負荷和機械負荷，因此電機使用壽命降低。

使用壽命與制造技術也有一定的相關性，從出現擊穿和繞組替換的統計數據看，多膠模壓絕緣表現出的使用壽命是41年，少膠VPI絕緣是29年，這兩個絕緣體系的韋伯指數相近，分別是1.7和1.8。而從絕緣層中膠黏劑的統計壽命看，多膠模壓和少膠VPI兩個絕緣體系沒有區別，多膠的統計壽命為31年，VPI的為29.5年，二者的韋伯指數均為1.6。這也是少膠絕緣技術和多膠模壓絕緣技術并存于世界的原因之一。

3 結束語

通過分析影響大型發電機定子繞組絕緣性能的幾個主要因素，定子繞組在制造、安裝及使用過程中需要從以下幾方面保證繞組性能。

（1）導線編織的換位節距不能太小，避免出現短路現象；線棒導線的楞角部位需要倒角處理，倒角半徑在2mm以上較好；多膠模壓絕緣線棒在不同季節應適當調整模壓工藝，減少出現絕緣發空現象；VPI絕緣線棒的浸漬漆應開發新型的固化劑，以降低浸漬漆的粘度延長其使用時間。

（2）定子繞組下線后需要保持現場的潔凈環境，避免臟污物污染繞組；定期清理端部繞組表面的臟污物，避免出現漏電、局放現象；電機運行時，需要保持干燥的環境，能提高電機使用壽命。

（3）端部繞組需要有足夠大的空間，避免相間電位差大的線棒之間產生局放，腐蝕繞組表面的防護漆和絕緣層；端部繞組表面的防護漆出現褪色現象，是局放腐蝕的結果，需要重新涂刷防護漆，以延長機組使用壽命。

（4）電機的銅損耗、鐵心損耗、絕緣層損耗均使絕緣出現熱老化現象；繞組受到機械振動、電磁應力等產生的機械老化現象，均使絕緣出現性能的退化。在電機結構和絕緣結構設計過程中，應充分考慮避免熱老化和機械老化的影響。

（5）定子繞組接線方式設計前，應計算線棒的相電位差，采取能降低線棒相電位差的接線方式，以提高定子繞組耐局放和電暈能力；另一方面，機組的金屬件與線棒端部高阻段之間的距離要滿足放電距離的要求，必要時金屬件表面可以包上絕緣層作為防護層。

（6）從出現擊穿的統計壽命看，多膠模壓絕緣體系表現出的使用壽命是 41年，少膠 VPI絕緣體系是29年；而從絕緣層中膠黏劑的統計壽命看，多膠模壓和少膠VPI兩個絕緣體系都在30年左右。

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審稿人：滿宇光

Impact Factors on Large Generator Stator Windings Insulation Property

GE ChenZhong1, NING Suhui2, FU Qiang3, WANG xin1, LIU Shuai1
(1. Harbin Electric Power Equipment Company Limited, Harbin 150040, China;2. Harbin Binzhouauto Industry Automation Company Limited, Harbin 150040, China;3. State Key Laboratory of Hydropower Equipment, Harbin 150040, China; 4. Harbin Institute of Large Electrical Machinery, Harbin 150040, China)

The paper discusses some factors on generator stator windings insulation property. The quality of stator conductor manufacture, insulation wrapping, anti-corona treatment, curing and molding of insulation, could have made some impact on the stator coil. The contaminated surface of the coil will cause leakage current and discharge, severely flashover. A failure in corona protection layer of the end winding reduce party discharge (PD), which could erode the protect lacquer and insulation layer. The thermal ageing causes binder decomposition and insulation delamination, the gap of delamination causes PD. Such factors, such as vibration, thermal stress, magnetic field stress and centrifugal stress, produce the mechanical stress in the insulation. When coils are loose, the damaged surface protection layers cause corona and PD. Stator winding connection structure and other structure could also impact on winding insulation property.

stator winding; insulation property; ageing; party discharge

TM305.2

A

1000-3983(2014)03-0035-06

2013-08-17

葛臣忠（1964-），1985年畢業于哈爾濱電機制造學校，現從事電機制造工藝工作，工程師。