定子绕组绝缘故障发生的原因|发电机组

定子绕组绝缘故障发生的原因 | 发电机组
在发电机组的运行过程中，定子绕组绝缘故障是较为常见且影响重大的一类问题，它不仅可能导致发电机组性能下降，严重时甚至会引发设备损坏和安全事故。深入剖析定子绕组绝缘故障发生的原因，对于保障发电机组稳定运行、延长设备使用寿命具有重要意义。
电气因素
电气方面的原因是导致定子绕组绝缘故障的关键因素之一。首先是过电压作用，发电机组在运行过程中，可能会遭遇操作过电压、雷电过电压等情况。操作过电压通常是由于开关操作、故障切除等引起的瞬态电压升高，其幅值可能达到额定电压的数倍。雷电过电压则是雷电击中输电线路或发电机组附近时，通过电磁感应或直接传导引入的高电压。这些过电压会施加在定子绕组绝缘上，使绝缘承受远超其设计耐受能力的电压，从而加速绝缘老化，甚至直接击穿绝缘，引发故障。
其次，电腐蚀也是不容忽视的电气因素。在发电机组的定子绕组中，当绕组导体与绝缘层之间存在电位差，且周围存在导电介质（如油、水汽等）时，就会发生电腐蚀现象。电腐蚀会导致绝缘层逐渐变薄，绝缘性能下降，最终引发绝缘故障。特别是在一些运行环境较为恶劣、绝缘材料质量不佳或安装工艺存在缺陷的发电机组中，电腐蚀问题更为突出。
机械因素
机械方面的因素同样会对定子绕组绝缘造成损害。一方面，振动和冲击是常见的机械应力来源。发电机组在运行过程中，由于转子的不平衡、轴承磨损、机械故障等原因，会产生不同程度的振动。这些振动会传递到定子绕组上，使绕组承受反复的机械应力，导致绝缘层与导体之间的粘结松动，绝缘材料出现裂纹、磨损等现象，进而降低绝缘性能。此外，在发电机组的安装、运输或检修过程中，如果操作不当，可能会对定子绕组造成冲击，直接损坏绝缘结构。
另一方面，热膨胀和收缩也会对绝缘产生不利影响。发电机组在运行时会发热，定子绕组会因温度升高而膨胀，当停机冷却时又会收缩。如果绕组的固定方式不合理或绝缘材料的热膨胀系数与导体不匹配，这种反复的热胀冷缩就会导致绝缘层与导体之间产生间隙，使绝缘性能下降，甚至引发局部放电，加速绝缘老化。
环境因素
环境因素对定子绕组绝缘的影响也不容小觑。湿度是一个重要因素，当发电机组所处的环境湿度较大时，空气中的水分会附着在绝缘表面，降低绝缘电阻，增加漏电流。如果水分渗入绝缘内部，还会使绝缘材料的电气性能和机械性能下降，引发绝缘故障。此外，灰尘、污垢等杂质也会附着在绝缘表面，形成导电通道，降低绝缘性能。在一些污染较为严重的地区，如化工、冶金等行业附近的发电机组，更容易受到灰尘和污垢的影响。同时，温度过高或过低也会对绝缘材料产生不利影响，高温会加速绝缘材料的老化，低温则可能使绝缘材料变脆，容易开裂。