電力系統(tǒng)在沒有出現(xiàn)新的技術(shù)之前相關(guān)的電力企業(yè)最重要的任務(wù)就是提高電力的高效率利用，對(duì)電力的使用效率是衡量著一個(gè)國家或者企業(yè)電力系統(tǒng)是否穩(wěn)定健康的重要指標(biāo)，同時(shí)也是維系著社會(huì)健康和諧發(fā)展的重要保證。
而電機(jī)在制造過程中，由于工藝原因，在其絕緣層間或絕緣層與股線間可能存在間隙。電機(jī)運(yùn)行若干年后，在溫度場(chǎng)作用下，尤其在機(jī)組起停引起的溫度變化循環(huán)作用下，間隙會(huì)沿線棒縱向逐漸增大，從而造成發(fā)電機(jī)本身性能的下降。
當(dāng)工作電壓超過絕緣的起始放電電壓時(shí)，即產(chǎn)生局部放電。由局部放電引起的熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)逐漸加劇，加之定子線圈油污腐蝕及定子鐵芯、槽楔、墊塊、墊條松動(dòng)，定子繞組端部綁繩松動(dòng)斷裂，致使線圈在運(yùn)行中產(chǎn)生振動(dòng)，造成主絕緣磨損腐蝕被擊穿，使定子絕緣性能進(jìn)一步劣化，最終導(dǎo)致絕緣損壞。
1、定子線圈絕緣下降的原因
1.1 熱劣化
定子的成型繞組和散繞繞組都會(huì)發(fā)生熱劣化，這或許是定子繞組絕緣失效方面最常見的故障原因，特別是空氣冷卻的電機(jī)更是如此。熱老化有多種發(fā)展過程，這取決于絕緣的特性（熱固性還是熱塑性）和運(yùn)行環(huán)境（空氣或氫氣）。由于線棒主絕緣與槽壁間存在的間隙不是個(gè)別點(diǎn)或一小段，而大部分是全槽或大半槽的間隙。環(huán)氧粉云母帶是一種熱固性絕緣材料，在運(yùn)行溫度下，幾乎沒有膨脹，因此線棒與槽壁之間的氣隙得不到填充，致使線棒表面與鐵芯失去了接觸。
對(duì)于散繞定子繞組的電磁線（繞組導(dǎo)線），線棒直線部分除通風(fēng)溝段完好外，表面絕緣都變脆變酥、呈灰白色，用手一觸即脫落。在電機(jī)啟動(dòng)或正常運(yùn)行過程中的電磁力作用下，由于導(dǎo)體的振動(dòng)，很容易產(chǎn)生裂紋。老化的絕緣也很容易從導(dǎo)體上剝離。這些故障進(jìn)程都可以因電磁線絕緣的磨損而導(dǎo)致絕緣失效，并且都會(huì)引起匝間短路，導(dǎo)致短路部位迅速過熱，使銅導(dǎo)體和附近的其他絕緣燒熔，最終發(fā)生接地故障。電暈放電使空氣電離產(chǎn)生臭氧及氮的化合物），對(duì)發(fā)電機(jī)主絕緣、槽楔、墊條等也有電腐蝕作用，使槽楔進(jìn)一步松動(dòng)，線棒更加固定不牢，容易振動(dòng)，機(jī)械磨損的速度也隨之加快。氣隙擴(kuò)大，承受的電壓更高，電容性放電進(jìn)一步加強(qiáng)，電腐蝕加快。如此相互影響，如不及時(shí)處理，將會(huì)發(fā)生線棒擊穿燒損的危險(xiǎn)。
1.2 熱循環(huán)
該機(jī)理隨主絕緣的型式分為三種類型，即是熱塑性還是熱固性絕緣，以及定子是否采用整體vpi工藝。這種絕緣型式采用的純凈的瀝青和用快干油漆改良的瀝青，或者完全是熱塑性的，或者是具有較低的玻璃化溫度，在電機(jī)投運(yùn)初期，即使是在正常的運(yùn)行溫度下，絕緣也非常柔軟，并且物理強(qiáng)度非常低。當(dāng)氣隙間電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，即產(chǎn)生高能量的電容性放電。這種放電首先發(fā)生在鐵芯邊角電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)的地方。這種高能量的電容性放電，將產(chǎn)生加速電子對(duì)線棒表面產(chǎn)生熱的和機(jī)械的作用，損壞線棒表面環(huán)氧樹脂絕緣漆，使云母粉之間失去粘合作用，四處飛散。加速電子又穿過玻璃絲帶的孔隙，進(jìn)一步損壞內(nèi)部的環(huán)氧樹脂漆，使第一層玻璃絲帶里面形成空隙，在線棒振動(dòng)和電子沖擊的作用下，使第一層玻璃絲帶損壞。第二層玻璃絲帶失去了第一層的保護(hù)，直接受到電子沖擊，也逐漸損壞。
當(dāng)瀝青絕緣系統(tǒng)用于空氣冷卻的發(fā)電機(jī)時(shí)，由于氧化的作用，在運(yùn)行溫度下就可以使瀝青硬化，并最終成為難熔態(tài)物質(zhì)，同時(shí)，快干油漆逐漸增加玻璃轉(zhuǎn)換溫度，隨時(shí)間的延長(zhǎng)而變得更強(qiáng)韌。這種絕緣的發(fā)電機(jī)如果用于帶基本負(fù)荷，幾乎不存在熱循環(huán)情況下，就可能持續(xù)運(yùn)行幾十年而不會(huì)產(chǎn)生環(huán)繞裂紋。
2、防范措施
2.1 確定過熱根本原因
清掃繞組端部以改善氣流，解決不了因股間短路引起環(huán)流而造成的過熱問題，而應(yīng)取決于過熱的根本原因。因此，選擇具體維修方法前，必須找到過熱的根本原因。考慮到絕緣本身的熱劣化是不可逆轉(zhuǎn)的（除非重繞），通過適當(dāng)?shù)木S修或改變運(yùn)行方式以減緩熱劣化的速度，能夠延長(zhǎng)繞組壽命
2.2 簡(jiǎn)慢劣化速度
熱循環(huán)的影響是不可逆的，因此如果故障過程已經(jīng)造成明顯的絕緣劣化，該定子繞組就無法恢復(fù)到全新的狀態(tài)。不過，以下方法可以有效減緩劣化速度：減緩功率增加或減少的變化速率，使鐵心、銅導(dǎo)體和絕緣的發(fā)熱盡可能均衡，減少收縮和膨脹之間的差異。降低最大允許負(fù)荷以降低繞組運(yùn)行時(shí)的最高溫度。在較低的溫度下，環(huán)氧、聚酯以及瀝青都有更高的耐受剪切應(yīng)力的粘結(jié)強(qiáng)度。讓發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)接近1.0運(yùn)行，以減小負(fù)荷電流，從而減小電阻損耗。
2.3 加強(qiáng)管理
發(fā)電廠要對(duì)發(fā)電機(jī)做定期的安全監(jiān)測(cè)工作，保障發(fā)電機(jī)定子線圈能夠正常完成工作，一旦出現(xiàn)絕緣層破損的情況應(yīng)當(dāng)立即停工維修，保障生命財(cái)產(chǎn)的安全。發(fā)電機(jī)定子線圈的運(yùn)行效率也受維護(hù)和保養(yǎng)工作的影響。應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照國家的相關(guān)規(guī)定對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)工作。
3、結(jié)束語
由于發(fā)電機(jī)在實(shí)際的應(yīng)用中相關(guān)的原因可能層出不窮，防護(hù)措施或許多種多樣，筆者在此闡述了認(rèn)為對(duì)分析人員更客觀、準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)汽輪發(fā)電機(jī)相關(guān)情況，并且采取相應(yīng)措施來處理這種應(yīng)用情況的相關(guān)方法。發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)對(duì)員工要進(jìn)行嚴(yán)格系統(tǒng)的培訓(xùn)工作，提高員工的專業(yè)技能，引進(jìn)或者開發(fā)先進(jìn)的管理體系，運(yùn)用科學(xué)的管理辦法，并提高相應(yīng)的操作注意事項(xiàng)，使電廠發(fā)電運(yùn)行技術(shù)提高。