水轮发电机定子线圈采用环氧云母绝缘制成的新式大型水轮发电机定子绕组的预期寿命是50 年以上 [1] 。最近一项与加拿大电气协会有关组织所赞助的对新式和老式绝缘系统的全球调查显示, 定子绕组在重新绕制前可正常运转50 年[2] 。但有一些迹象表明，在过去十多年所生产的发电机寿命是无法达到50 年的。决定定子绕组寿命的关键因素是被使用作为隔离高电压铜导体及定子铁芯的电气绝缘。比起定子绕组内其他的组成材料如铜或钢, 绝缘材料有较低的熔点和较弱的机械强度。结果是，随着运转时间的增长, 绝缘是最有可能发生老化及恶化，最终导致接地故障。另一个可能出现故障的是铜导体- 特别是线棒没有被牢靠的固定在线槽内( 因此产生振动 ) ，或两个线棒间 焊接品质不良 。遗憾的是，现在要对过去十年所生产的发电机定子绕组的预期寿命有相同或较低稳定度的统计进行证明还言之过早。然而, 在线局放测试 [3] 已被世界各地的发电公司采用, 侦测发电机运行中定子绕组可能发生的绝缘问题和连接问题。在说明近期水轮发电机的故障现象前，从数千台电机上采集的局放数据与老旧机组比较后，显示了定子绕组问题似乎是过去十年中较普遍发生的故障。最后, 讨论发电公司 如何确保定子绕组的长期寿命。局放量大小与电机制造年代的关系在对数以千计的电动机和发电机所采集的在线局放数据分析后发现, 一些电机制造厂在过去十年所生产的电机定子绕组的局放量超过他们10 年前所生产的电机定子绕组的局放量[4] 。例如 , 图 1 显示位于欧洲、 北美和日本的大型电机制造商在不同年代生产的定子绕组局放量与生产年代的关系。这些电机包含了13-15kV 的空冷型机组。这一数字显示，四家电机制造厂于2003 年所出厂电机的局放量比1995 年前出厂的电机局放量明显高出许多。而 高的局放量通常代表了定子绕组绝缘正快速老化,同时存在 电气接触不良的隐患。高的局放幅值是对近期制造的电机定子一个值得关心的客观资讯。图一： 9 个电动机及发电机制造厂家定子绕组制造或重新绕制的年代与其局放值的关系。大多数局放测试于2003 年。定子绕组的故障防晕涂层的问题大部分电压高于6 千伏的定子绕组，位于线槽内的线棒或线圈表面都会涂上/ 包上掺入石墨的涂层或绷带。 这个“半导体”涂层防止了存在于线圈表面与铁芯间无可避免的间隙所发生的局放。此外 , 大多数电机制造商对靠近线槽出口端10 厘米左右的线圈表面涂上/包上掺有硅碳的涂层或绷带。这...
