水輪發電機定子線圈絕緣損壞的處理與增容改造措施

嚴 勇

（湖南省溆浦縣劉家坪電站，湖南 懷化 419300）

1 水輪發電機定子線圈絕緣損壞的原因以及增容目的

1.1 長時間運轉，降低定子線圈壽命

電器使用過程中，總會產生大量熱量，如電視、電冰箱及洗衣機等。這種熱量很容易破壞電路的元器件，損害電路的絕緣性能，進而降低相關元器件的壽命。定子線圈是水輪發電機的主要結構，水輪發電機絕緣損壞也是常見問題。由于長時間運轉，線圈的絕緣保護設施接觸到了大量熱量，導致其絕緣保護設施受到一定損傷。如果此時不加以維護和檢修，那么更容易給水輪發電機的定子線圈絕緣帶來損壞，進而影響了整個發電結構，降低了機器使用壽命[1]。

1.2 人為因素的干擾

很多機器的控制和改進都需人為參與，因此人為因素是影響電機使用壽命以及使用效率的重要因素。分析水輪發電機定子線圈絕緣損壞的原因時，需充分考慮人為因素的干擾，人為因素包括員工的不合規操作和人員的不合理監控。由于人為因素是多方面的，同時也是不可確定的，因此正常機器正常運轉過程中，需充分考慮和控制人為因素的干擾，以降低發電機定子線圈絕緣損壞的可能性。

1.3 環境因素的干擾

環境因素也會對水輪發電機定子線圈的絕緣產生一定損壞。環境因素的干擾是不可避免的。日常使用中，只能盡量降低環境因素的影響，使水輪發電機的定子線圈在一定環境中處于最優狀態，以提高使用壽命。環境因素的影響，一方面來自于惡劣天氣，包括大風天氣和雷電天氣，水輪發電機定子線圈的絕緣設施極易受到雷電的影響而損壞；另一方面是由于空氣中含有一定灰塵，灰塵落到水輪發電機的定子線圈上，可能由于靜電作用或者短路的發生，使絕緣設備受到損壞，嚴重時可能會影響水輪發電機的整個設備，破壞整體結構。環境因素的影響雖然是不可避免的，但是可以進行控制，使水輪發電機的定子線圈處于最優狀態，避免絕緣損壞和嚴重損失。

1.4 現代社會用電量需求增大

水輪發電機增容方式無非是提高發電量，以滿足現代社會增大的用電需求。為提高發電量，水輪發電機在工作的過程中必然需要更高的發電效率及發電能力。水輪發電機的增容已不是單一問題，需考慮較多其他因素。例如，保證水輪發電機定子線圈的絕緣性能下，盡可能的增容，使水輪發動機具有更廣泛的用途。

2 水輪發電機定子線圈絕緣損壞的危害

為更好地分析水輪發電機定子線圈絕緣損壞的改造措施及增容辦法，需分析發電機定子線圈絕緣損壞可能存在的危害。

2.1 留下安全隱患

定子線圈絕緣損壞最嚴重的危害是留下一定安全隱患。絕緣設備是為了防止人們觸電，也是為了防止電路結構受損才進行布設的。如果定子線圈的絕緣設備受到破壞，那么隨著發電機的使用，定子線圈必然會受到影響，進而破壞了整個結構。由于發電機很多地方都是由金屬制成的，可以導電，電子線圈的絕緣設備受損后，很容易發生短路，威脅工作人員的生命安全。此外，如果機器存在漏電現象，還有可能造成火災等。

2.2 降低經濟效益和生產效率

由于電力系統需要持續不間斷地進行生產，所以水輪發電機也必然要長時間工作，以實現最大經濟效益。如果定子線圈的絕緣出現損壞，那么必然會影響整個電路結構，進而影響發電機的正常使用。一旦機器停下進行維修，將會浪費大量時間，極大地降低生產效率。維修費用和停產帶來的損失，將會極大地降低經濟效益。

3 水輪發電機定子線圈絕緣損壞的處理與增容改造方法

3.1 提升電路結構

根據電路基本知識可知，改進電路結構，可提高其穩定性。即使發生危害也可在局部范圍內控制住相關故障的蔓延，避免對整個機器造成嚴重影響。水輪發電機電子線圈的絕緣設備損害是可以通過優化電路結構進行改進的，可將其定子線圈模塊與絕緣模塊進行分離。一旦發生故障，兩個模塊迅速分離，避免了故障的蔓延，及時制止了損失[2]。

3.2 更換新型材料

水輪發電機定子線圈的絕緣能力可采用新型材料來提高。一旦發生危險，新型材料能避免故障的進一步蔓延，如避免火災的發生等，有效提高了發電機定子線圈的穩定性。

3.3 應用PLC技術提升控制回路穩定性

水輪發電機定子線圈的絕緣設備處理中，可通過PLC技術來控制有關回路，以提高其穩定性，進而控制電壓平穩，提高絕緣設備的使用壽命。PLC技術在水輪發電機中的應用，降低了生產成本，提高了生產效率。需提高PLC技術的應用能力，以更好地保障水輪發電機的正常工作。

3.4 水輪發電機的增容改造措施

對于水輪發電機的增容改造，主要有以下6個思路：（1）提高水輪發電機出力的途徑；（2）改進定子繞組材料；（3）增加定子槽數層數，提高電負荷；（4）改進轉子勵磁繞組；（5）提高功率因數，減少附加損耗；（6）改善通風冷卻系統。這些方法都是比較成熟的措施，能有效增容，以促進整個電力系統的發展。

4 結 論

現代社會的電力系統中，多種發電方式已成為主要發展趨勢。傳統火力發電不僅破壞環境，而且影響整個社會的發展。雖然水輪發電機是一種能力較強且較環保的發電方式，但是由于定子線圈總是存在絕緣損壞問題。為順應發展趨勢、環保發電，需重點解決絕緣損壞問題。同時，該發電方式的發電能力較小，需進行發電機的增容改造。