摘要：科技的进步推动了机器设备的不断创造与应用，造成了电能的需求量激增。这种现象有力的推动了发电方式以及发电技术的进步，人们从一开始的火力发电发展到现在的水力发电和核能发电，在漫长的进步过程中累积了相当的经验。发电站的安全影响着人们对电能的使用，发电站的安全尤为重要，水力发电站也不例外。因此，对其进行绝缘处理以及电晕防护处理就显得非常必要。本文的第一部分将相关的概念做了详细分析。在文章的第二部分对于电晕现象的发生原因和造成的危害做了简要分析。在文章的第三部分对定子绕组的情况作了详细分析。在文章的第四部分详细介绍了上述技术在现实生活中的应用。
关键词：水轮发电机；定子绕组；电晕；绝缘材料；防护系统
引言：
水轮发电机是发电站的重要组成部分，它的容量和转速将直接影响到水力发电站生产电能的质量和数量。在发电的过程中，它是将水流对水轮机的动能转化为机械能，然后通过相关机器设备的转动与运行将机械能转化为电能。水轮机就是它的重要驱动部分，一旦在工作过程中发生水轮机故障，出现电晕现象，将对水轮机的正常工作造成巨大影响，甚至会导致发电厂无法正常进行发电工作。因此，在日常的工作中注重对水轮发电机的绝缘保护以及电晕防护工作就显得尤为重要。
一、相关概念分析
由于导体表面凹凸不平，导致电流在经过时容易产生一些不均匀的电场，出现放电现象。这种放电现象经常会伴随一些淡蓝色的电光或是哔哩的声音，这种现象即被称为电晕现象[1]。它在水轮发电机中容易出现在线棒的出槽口部位或是机器设备接触不良的地方，并且也受周围环境的影响，一旦发生将对发电机的稳定性造成影响，因此需要采取相应的处理措施。电晕防护系统就是针对这种情况的处理措施，主要是利用静电放电的原理来工作的，尤其是对塑料薄膜容易发生的脱墨、开胶等问题进行了处理，通过解决这些问题加强了水轮发电机的稳定性能。
由不同数量的线圈组成，具备不同形状以及不同绕线方式的绝缘线圈就被称为定子绕组。定子绕组在现实生活中有很多应用，主要是对发电机形成保护，使其正常运行。根据绕线方式的不同主要分为以下几类：以矩形线圈为主的集中式绕组，主要应用在框架式罩极电动机中；按照一定规律进行嵌装绕线的分布式绕组以及转子绕组等。
二、电晕现象的发生与危害
上文中已经详细地介绍了电晕现象产生的原因以及电晕现象的主要表现形式，下面将对其在水轮发电机中的影响做详细介绍。首先是在在水轮发电机中一旦产生电晕现象，将会使局部的温度上升发生热效应，出现一些臭氧物质，这些物质会使线圈中的胶粘剂无法正常工作，产生炭化和变形等变化，这些变化将导致线圈的绕线部分逐渐变得松散，使其出现短路现象导致水轮发电机出现故障，无法正常工作，甚至会导致线圈的绝缘部位老化，造成严重的后果[2]；其次是会导致热固型绝缘表面以及水轮发电机的槽部出现接触不良的状况，这种状况将会引起水轮发电机槽部的局部火花放电，对相关机器设备的绝缘不稳造成无法修复的破坏。上述这种情况都会给水轮发电机的相关设备以及绝缘体造成影响，甚至使线棒无法正常工作，导致水轮发电机严重受损，甚至有可能引起发电站暂停生产的情况出现。
三、定子绕组的具体情况分析
定子绕组在水轮发电机的运行过程中主要起到绝缘作用，保护其正常工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据绝缘结构的不同，主要分为烘卷式、沥青云母、环氧粉云母绝缘等多种绝缘方式，在实际操作中，需要根据不同的发电机型号进行定子绕组的选择，因此需要在工作过程中，对所使用的水轮发电机具备足够的了解，因为绝缘部分一旦出现问题，将对整个水轮发电机造成巨大影响。在现实生活中出现定子绕组故障的原因主要有：因为绝缘体老化，造成定子绕组无法正常工作的现象[3]；然后是在设备工作中因为机器设备的振动造成线圈松动情况，造成定子绕组无法正常工作；其次是水轮发电机的铁芯因为没有进行定期的检修而出现的松动现象。
针对这些问题，在发电机运行的过程中可以从以下几个方面进行改进：首先是在材料购置阶段，对相关机器设备进行严格检查，保证定子绕组线圈缠绕稳固，在设备安装前要对其进行质量检查，使用过程中注重对温度的关注，避免出现超温现象；其次是对铁芯松动现象及时进行检修，一旦发生这种故障，要及时进行设备的维修，使用相关机器对其进行调整[3]；最后是对其进行相应的防腐蚀处理，并且及时检查其绝缘情况，一旦发现设备过于老旧无法使用时，要及时进行定子绕组的更换，保证水轮发电机正常运行。
四、实际应用情况分析
定子绕组在对端部电晕现象进行解决时，可以通过将电场内部的电子绝缘化分布来实现这项工作。目前常用的电源防护机制有槽电晕防护系统、端部电晕防护系统等，在实际的操作过程中可在同一个水轮发电机的部位设置多种电晕防护机制，这种设置能够有效的对电晕现象进行处理，主要是将电荷通过导线导入与大地相连接的导体内部，从而将电荷输送到大地内，让它和大地中的电阻进行反应，使水轮发电机中的电场达到平衡状态，消除电晕现象。
定子绕组的具体线棒的环绕流程有：首先是在水轮发电机下线之前，将其半导体进行处理，使用一些有绝缘作用的辅助树脂胶进行涂抹，均匀的将半导体涂抹完整之后将其对折，然后进行缠绕，在胶没有完全干掉的情况下将其放入铁芯槽中，在其进入芯槽之后因为温度上升引起胶的膨化，使其中的缝隙被填满，保证绝缘系统的正常工作。
除此之外，在实际应用中还包括使用半导体硅胶固定的方式。在这种工作形式中，使用半导体低阻槽衬对硅胶进行缠绕，使其被包裹在内，因此，铁芯的槽壁和线棒之间是通过半导体以及其表面中的槽衬进行连接的，这种连接方式在很大程度上保证了该工作的正常进行，同时有效的进行两者之间的电气连接，将电场中的电荷引导出来，保证了电厂内部的平衡状态，有效避免电晕现象的出现，使水轮发电机的工作更加正常[4]。但在工作过程中需要注意的是这种情况下线棒是比较容易插入铁芯中的，并且会进行一定的移动，尤其是垂直运动，需要对这一工作进行适当的调整，在具体的工作过程中使这两者更好的接触，从而完成绝缘体的建设。这种方式的优点在于原材料的价格低廉，安装过程比较怕方便，在安装时能够有效的节约时间，并且线棒可以进行重复使用，减少了经济投入，能够为企业带来经济收益。
结束语：
随着人们生活水平的不断提高，对电能的需求量将越来越大。水力发电站中水轮发电机的安全运行能有效提高对电能的生产，在运行过程中使用定子绕组以及电源防护系统对其进行保护能够使水轮发电机正常运行，更好地进行电能的生产工作。因此需要相关单位不断的引进国内外先进技术，调整并且不断完善电晕防护系统，并且对定子绕组的绝缘材料进行研发，选择更加适合的绝缘材料。相关的工作人员需要不断加深理论知识的学习，为水电行业发展贡献一份力。
参考文献：
[1]张若杰，陈彬彬.水轮发电机转子绝缘故障处理研究[J].工程技术：引文版，2017（3）：00223-00223.
[2]李慧兰.水轮发电机定子穿芯螺杆绝缘降低原因分析及处理[J].水电与新能源，2017（1）：58-59.
[3]孙大刚.水轮发电机定子线棒端部绝缘盒制作[J].水电站机电技术，2017，40（S1）：79-80.
[4]曾世芳.水轮发电机转子绝缘降低分析及处理研究[J].同行，2016（9）：55-56.
论文作者:1.袁现永,2.张伟,3.武佩依
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/23
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