水轮发电机定子波绕组新接线方式的分析与研究
大型水轮发电机定子绕组安装新工艺
摘要：随着水利事业的发展，我国水电站装机容量也在不断增加，大型水轮发电机组应运而生，它们的定子绕组安装工艺与中小型水轮发电机相比，采用了一些新的安装工艺，本研究先简单介绍定子绕组的概念，分析定子绕组的大体安装程序，又对目前大型水轮发电机定子绕组的安装新工艺进行了分析研究。
关键词：水轮发电机；定子绕组；安装工艺对大型水轮发电机定子绕组的结构、材料和安装工艺的研究可以提高水利事业的发展效率，定子线棒在安装过程中，涉及的工序比较多，工艺过程也较复杂，相应的安装质量控制要求也相应的提高，所有工序都必须进行严格把关。
近年来，大型水轮发电机的定子绕组安装有许多新的工艺，这些新工艺在水轮发电机的发展方面提供了借鉴和参考，同时也需要在实践中进一步的验证和改善。
1 定子绕组电动机分为固定部分的定子和旋转部分的转子，定子绕组根据线圈绕制的形状和嵌装布线方式的不同又可分为集中式和分布式两种形式，集中式绕组的绕制较嵌装式简单但是效率比较低，运行性能也不高，现在被广泛使用的是应用分布式绕组形式。
根据不同机种、型号及线圈嵌绕的工艺条件，电动机各自设计采用不同的绕组型式和规格，故其绕组的技术参数也不相同，与定子绕组相对的是转子绕组。
定子绕组是发电机的动脉，定子绕组的绝缘应该达到一定的耐热等级和足够的介电强度，并保证在运行期间不会出现异常现象，定子在使用时要保证其不会出现损坏现象，使用前要开箱进行检查，查看线棒是否出现变形、受损现象。
2 定子绕组的安装程序定子绕组在安装时大体经历了施工准备、绕组基础焊接、下层线棒安装、气密性和密封试验等程序，定子绕组的下线场地应该是防尘的，这样可以提高定子的安装质量，提高发电机的放电晕性和绝缘性能，可以在顶部安装环形的轨道和吊车，以方便定子线棒的运输和嵌装过程；下线前应该对线槽等处进行仔细的清扫，防止杂物的落入，保证线棒的表面应该是平整光滑的，没有出现损坏的情况；绕组电接头焊接完成后，应该用锉刀或者砂布等磨平焊接头表面的焊料，对不合格的接头应该进行二次焊接；定子绕组、纯水环管在安装完成后还要进行密封性能试验，以避免在运行之后出现定子纯水系统充入纯水后出现渗漏的现象。
试论水轮发电机定子安装运行问题
试论水轮发电机定子安装运行问题摘要:在水轮发电机定子安装和运行中存在一定问题,本文主要针对相关的问题进行分析及建议注意事项,特别针对发电机定子运行质量问题及处理方法进行较为详细论述,希望对于今后类似工作具有一定帮助。
关键词:定子安装发电机运行问题目前,随着我国经济实力逐渐增强,水电事业的建设在我国呈现出强势的发展趋势,但是一些问题也存在于大型水轮发电机组水轮机的运行过程中,我国相关专家通过对于小浪底、大朝山、二滩、万家寨等相关大型水电站水轮机的调研工作,在相关的提出的注意事项中,体现出重视水轮机的安装调试、设计制造以及相关的电站生产运行,但是也暴露出对于相关关于安装调试的设计计算问题重视程度较小,但是这也同样这是影响到电站的运行水平的重要因素[1,2]。
1 发电机定子存在问题分析1.1 安装问题对于安装水轮发电机定子主要包括以下三种方式:第一,水轮发电机定子先在工厂组装,整体吊装在施工现场进行,对于其高程、水平以及中心进行调整,然后进行固定操作,要求进行在整体干燥情况下进行电气耐压试验;第二,叠片的分瓣运输定子在制造厂内完成,组合以及机坑组圆,合缝下线则是在是施工现场进行,单项验收则是严格遵守设计和规范;第三,大型水轮发电机定子则应该在施工现场进行相关的组装工作。
1.2 发电机运行发电机定子整体安装质量在前两种方式中存在的问题比较少,整理安装质量(比如,包括定子铁心的圆度等等)比较好,其中,在运行过程中出现的问题主要与运行温度超标、机组温升有偏高、发电机整体稳定性差等相关因素,因此,发电机的电磁设计计算和通风计算问题就显得比较重要。
发电机固有问题都包括温升问题和稳定性问题,这对于设计过程中的发电机的造价具有重要影响。
如果在设计阶段对于此类问题不予以重视,一旦在运行过程中出现问题,则存在现场较难处理的情况。
机组空冷器进行技术改造应该在温升问题突出情况下而进行。
另外,电磁振动问题经常存在于中、小型水轮发电机组中,总结相关运行维护的经验,发电机定子圆度超标往往是缺陷形成的原因。
水轮发电机定子绕组单相接地故障位置查找及原因分析
水电站机电技术
Vol.42 No.6
2019 年 6 月 Mechanical & Electrical Technique of Hydropower Station Jun.2019
43
水轮发电机定子绕组单相接地故障位置查找及原因分析
杨桂周，李声宝
（东芝水电设备（杭州）有限公司，浙江 杭州 310020）
1 事故发电机基本参数
发电机基本参数见表 1。
表 1 发电机基本参数
项目 额定容量 /MVA 额定电压 /kV 额定电流 /A 额定功率因数
定子槽数
数值 57.2 10.5 3 146 0.80（滞后） 270
定子绕组接线方式略图如图 1 所示。 定子绕组为双层条式波绕组、2 支路星形连接、 F 级绝缘，定子线棒采用真空液压多胶绝缘工艺，又 称 VPR 工艺。
U1 U2
=
N1 N2
（1）
其中：N1、N2 分别为从机端、中性点开始至接地
位置的线棒串联根数。
根据匝数比，在引线较长的场合，需去除由于引
线和汇流母线的长度不同而产生的影响，再结合定
子绕组接线图便可大致确定接地点的位置。
3.2 直流加压法
通常用于接地电阻值相对较高的非金属性接
地，主要设备为 5 000 V 绝缘电阻表，接线原理图与
由表 3 可知，第二支路出现了分压现象，即可判
断此支路为故障支路。
U1 ×N= 0.053 ×90=42.2
0.113
（2）
第6期
杨桂周，等：水轮发电机定子绕组单相接地故障位置查找及原因分析
摘 要：水轮发电机定子绕组接地故障是发电机运行中常见的故障。本文针对某电站在运行过程中出现的定子绕 组单相接地故障，通过几种查找接地位置方法的比较，重点介绍了如何利用电站常用设备仪表快捷方便地找出故 障位置，以及分析导致接地故障的原因。 关键词：定子绕组；单相接地；故障位置；原因分析
大型水轮发电机定子接地方式及其继电保护的相关问题分析
大型水轮发电机定子接地方式及其继电保护的相关问题分析摘要：本文分析了定子中性点接地方式在中国大型水轮发电机，单相接地继电保护存在问题的原则。
分析了配电变压器中性点接地方式及消弧线圈接地的优点及各自的缺点，探讨了电流双频率保护的原理及故障的原因及相应的预防措施。
注入保护及新技术的应用发展。
最后对大型水轮发电机定子接地保护技术进行了总结和展望。
关键词：水轮发电机；定子单相接地；中性点接地方式；继电保护；故障诊断1引言中国水电资源开发的规模空前扩大，大型水轮发电机作为一种重要的电源点，将更加广泛地应用于电力系统。
绝缘损坏引起的定子单相接地故障是大型水轮发电机的常见故障，约占定子故障总数的70%～80%。
当定子绕组为单相接地时，故障电流幅值和暂态过电压及保护方式与发电机中性点接地方式密切相关。
当发电机定子单相接地时，接地电流由故障点、接地电容和三相定子绕组组成。
定子电流的大小和持续时间将直接影响定子铁心的烧毁程度。
目前，在定子接地保护安装大型水轮发电机组有2种：接地故障信息作为接地保护的100%标准双频率，包括基波零序电压保护和3次谐波电压保护；外部注入保护交流电源信号的基础上。
保护动作分为2种：一种是直接作用于跳闸停止，另一种是作用于信号，故障单元在传递负载后再平稳停止。
大型水轮发电机定子单相接地保护装置涉及的许多内容是复杂的，和存在的问题，发展中的问题，如在大型水轮发电机定子中性点接地方式，单相接地保护的新技术，进行了深入的分析和评论。
2水轮发电机中性点的接地方式水轮发电机定子单相接地故障的定子和发电机中性点接地方式的损伤程度的电流密切相关，需要考虑2个问题：接地电流会造成故障扩大，将会影响到定子铁心的烧伤程度的大小和持续时间；接地故障的绝缘定子的其他位置的瞬态过电压所造成的损害，可能导致接地故障的发展阶段或匝间短路故障。
水轮发电机的三相对电容大于汽轮发电机，单相接地电流较大。
中性点经消弧线圈接地补偿流过地面以不超过允许值的电容电流，从而限制了短路电流，使保护只能停止信号由调度负荷转移，当然，也可以对动作的直接影响。
大型水轮发电机定子绕组新型组合换位方法分析
大型水轮发电机定子绕组新型组合换位方法分析摘要：水轮发电机定子绕组内部故障破坏力极强，会对发电机本身甚至电力系统的稳定运行造成严重影响。
因此水轮发电机组必须配置有效的主保护方案，以便及时检测出机组的内部故障。
通常要求发电机的主保护在故障后1个周波左右动作，此时电机的过渡过程还没有结束。
因此需要准确的计算水轮发电机定子绕组内部故障暂态过程。
关键词：大型水轮发电机定子绕组；组合换位方法；大型水轮发电机的定子线棒由许多股线排列而成，并在鼻端由并头套连接。
由于发电机定子股线在磁场中所处位置不同，股线间会形成电势差从而导致环流。
由此产生的环流会导致线棒的平均温度升高，降低发电机效率。
所以，为了减小环流损耗，改善温度分布不均匀问题必须采用定子线棒股线换位技术。
一、水轮发电机定子绕组有效性对于大型发电机定子绕组环流损耗计算，国内外学者做了大量研究。
目前对发电机定子线棒环流损耗的计算主要有解析法及解析数值结合法。
解析法是通过解析公式计算每根股线漏感电势进一步求取环流损耗，而解析数值结合法则通过数值法求得槽部及端部漏磁场，再由通过每根股线电流构成的电路方程求得环流损耗。
采用解析法对一台汽轮发电机定子线棒槽部股线设置一处及三处空换位段情况进行了理论分析，推导出了相应的解析表达式；采用解析法对机组定子线棒不完全换位进行了分析计算，并将计算结果与西安交通大学等计算结果进行了对比，证明了其准确性。
同样应用解析法分别对汽轮发电机及水轮发电机定子线棒环流损耗进行了分析计算。
解析法虽然计算方便且易于实现程序化，但其对电机的端部和槽部的漏磁分量有过多的忽略和假设，计算的局限性很大。
应用解析数值结合法对大型发电机定子线棒环流损耗进行了分析计算，其线棒端部均采用准三维模拟。
该方法部分提高了漏磁场的计算精度，但对线棒的股线换位及排列方式缺乏准确描述。
所以要准确计算环流损耗应从场的观点采用数值分析方法。
全换位方式的环流损耗进行了计算，并对线棒槽部及端部漏磁场做了详细分析。
水电站水轮发电机定子线圈嵌装
２ ０ １ ３ 年 第２ ９ 期Ｊ 科技创新与应用
水电站 水轮发 电机 定子线 圈嵌装
富 喜 明
（ 哈 尔滨 电机厂有限责任公源自司， 黑龙江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ４ ０ ）
摘 要： 水 电站 的 水轮 发 电机 定 子 线 圈的 嵌装 的工 艺 的好 坏 直接 影 响到 该 水 电站 的 发 电机 的 工作 效 率 。本 文主 要 介 绍 了水 电站 的水轮发 电机定子线圈的施工工艺， 并且 对水 电站的水轮发 电机 的定子线 圈的结构设计特 点进行 了简要介绍 ， 以及通过对水轮 发 电机 定子 线 圈嵌 装 的 工 艺流 程 的介 绍 ， 对 于 定子 线 圈 的嵌 装 质量 标 准进 行 了简要 的探 讨 。 关键词： 水 电站 水轮 发 电机 ； 定子 线 圈 ； 安装工艺 进行 绑 扎好 。 接 下 来 就可 以对 预 装 好 的线 棒进 行 接 头施 焊 和绝 缘 包 对于一个水 电站 而言 ， 其水轮发电机的定子线圈的嵌装 问题直 扎。 值得提出的是 ， 在接头处进行满焊之后 ， 必须将接头处进行打磨 接关系到该水 电站的水轮发 电机的工作效率 ， 所 以我们对于水 电站 平整之后才能进行绝缘包扎 。 的水轮发电机 的安装问题进行了简单的探讨。 介绍了水电站的水轮 ２ ． ３定子线 圈安装过程中的测温元件和线棒嵌装工艺流程 发 电机 的定 子 线 圈 的施 工 的工 艺 ， 对发 电机 的线 圈 进行 环 形 线 圈平 水 电 站水 轮 发 电机 定 子 线 圈嵌 装 过程 中 的 测 温 元 件 的 安 装 要 台的设 置 ， 下线的同时还可以进行水轮机等重要部件的安装 ， 这样 按照图纸要求进行安装 ，安装之前要进行测温电阻阻值的检查 ， 要 就可 以缩短水 电站水 轮发 电机的安装 的直线工期 ， 在安装 的过程中 求测温电阻的阻值要与产品要求一致。 在线棒嵌装过程 中值得提出 采用 了软玻璃搭设的定子线圈防尘棚 ， 这样使水轮发电机定子线圈 的是要按要求调配好硅橡胶 ， 要利用专用的工具把硅橡胶涂刷在条 的拆 卸 与安 装 方 便 ， 同时 也 提 高 了 防尘 效 果 和施 工过 程 中 的 照 明 状 无 纺 布 上 ， 然 后 才 能 在线 棒 的 直线 部 位 处进 行 线 圈 的 包绕 。线 棒 度。 下面就是对于水电站水轮发电机的定子线圈嵌装的施工工艺进 包绕过程主要包括下层线棒的嵌装和上层线棒的嵌装。 注意在嵌装 行 了简单 的介绍。 过程 中一定要按照图纸上 的要求进行安装 ，这 样才能保 证安 装效 １水 电站水 轮发 电机定 子 线 圈 的主 要特 点 果。 水电站的水轮发 电机 的定子线 圈的嵌装对于整个发 电机 的工 ２ ． ４ 定 子线 圈嵌 装 中的槽 楔 安装 和 线 圈接 头 焊接 过 程 中 的要 点 作效率具有重大意义 。 水 电站水轮发电机 的定子线圈的嵌装是在发 在槽楔安装过程中 ， 要等线棒 的槽底的垫条以及层间的垫条的 电机定子铁芯现场装压完毕并 且在铁损实验合格后 吊入基 坑内进 适 形 材料 进 行 了 固化 作 用 之后 ， 再进 行 打 槽楔 。在 过 程 中值 得 注 意 行 的。水 电站的水轮发电机的定子进行绕组为双层的条形波绕组 ， 的是槽楔下的垫条伸出的长度不能够超过槽楔的长度 ， 不能够与高 其 中有三相 四支路星形进行相连 ， 在绕组之间就是 以粉云母带为主 电阻半导体漆相碰 。 再进行槽楔绑扎 的时候一定要符合图纸的设计 绝缘再加上 防晕层进行绝缘 ， 在定子线 圈内部就采用 了质量 比较好 要求 ， 在绑扎的线圈之间的相互高度差不能够大于 ５ ｍ ｍ的高度 ， 槽 的槽 衬 作 为 了 电晕 的 保 护 层对 水 轮 发 电机 的定 子 线 圈 进 行 保 护 和 楔 的表面不能够高于贴心的内圆表面。 在进行定子线圈接头焊接的 绝缘。一般来讲 ， 在线圈的接头连接处一般采用的是 中频焊接的工 时候 ， 线圈的上下层 的线棒的端部错位要用专用的整形工具进行校 艺方法 ， 这种方法使得每一支路的引出线都是从汇流环进行排集再 正工作 ，这样才能使线 圈的各个端头伸 出的长度符合设计 的要求 。 进行引出， 在定子线圈的上下端部分就分别与端箍环进行了一系列 在 线 圈接 头 的 两侧 要放 置 并 头 片 ， 以 防止 在 进 行 线 圈焊 接 的时候 线 的 绑扎 固定 。其 中 ， 在定 子 线 圈 的底 部 的绝 缘 都是 采 用 了绝缘 盒 灌 棒能够绝缘并且不受到损伤 ，然后再进行中频焊机的焊接过程 。 在 注环氧树脂填充的方法 ， 这样就是对于水电站的水轮发 电机的定子 加热的过程中要注意加热温度不能过高 ， 以防止温度过高造成了烧 线圈嵌装 的流程特点 。只有这样 ， 才能保证水电站 的水轮发电机正 熔并头板 ， 可 以采用间歇式的通 电法将温度控制在焊接的温度参数 常工作 ， 并且使水轮发电机有较高的工作效率。 除此之外 ， 只有对水 范 围 之 内 。 电站 的水 轮 发 电机 定 子 线 圈嵌 装 的特 点 和 流程 进 行 了清 楚 的认 识 ， ２ ． ５定 子 线 圈嵌 装 过程 中的绝 缘 盒 的灌 注 中 的重 要 工艺 流 程 才能够使水轮发 电机的工作效率得到很大的提升。 在定子线圈嵌装过程 中的绝缘盒 的灌注过程 中主要分为下端 ２ 水 电 站水 轮 发 电机 定 子线 圈嵌 装 的流 程 与工 艺 介绍 绝缘盒 的灌注和上端绝缘盒 的灌注。在下端绝缘盒的灌注过程 中， 水 电站 水轮 发 电 机 定子 线 圈 嵌装 的流 程 主 要是 ： 首 先要 进 行 一 为 了 防止 绝缘 盒 的 下沉 ， 可 以用 托 板将 绝 缘 盒 托 住来 防止 下 沉 。在 系列的安装准备 ， 接着要进行定子线圈铁芯 的清理 、 喷漆 以及编号 等到灌注胶固化之后 ， 如果胶面低于绝缘盒的盒 口， 就要对胶面再 的工作 ， 接 下 来 就 是 端 箍 的 安 装 和 单根 线 棒 耐 压 的测 试 ， 接 下 来 就 次 进行 灌 注 。在 绝缘 盒 灌 注 完 成之 后 ， 在 绝 缘 盒 与绝 缘 盒 之 间不 能 是测温元件的安装问题 ， 以及 后 来 的嵌 下层 的线 棒 和绑 扎 、 耐 压 以 有粘连 ， 必须要保证有 间隙。上端绝缘盒 的灌注过程 与下端绝缘盒 及 端部喷漆等流程 ， 后来 的就是嵌上层线棒 、 绑扎 、 打槽楔 以及安装 的灌注过程类似。 槽 口垫 块 ， 以及 后来 的上 下 层 线棒 的耐 压 、 线 棒 端 头 中频 焊 接 、 浇 灌 ２ ． ６定 子线 圈嵌装 过 程 中 的汇 流排 以及 引 出线 和 中性 点 引线 中 绝缘 盒 填 充 胶 、 汇 流排 安 装 、 绕 组 通 电 干燥 、 绕 组 绝 缘 以及 吸收 比的 的重 要 流 程 测试 问题 、 各相直流与交流耐压测试 以及最后 的喷漆与验收。下面 在 汇 流 排 以及 引 出线 和 中性 点 引 线 的 安 装 过 程 中一 定 要 按 照 是具体 的流程要点。 图纸 的要求 ， 对这些部件进行预安装 ， 确定好实际的连接位置之后 。 ２ ． １在定子线圈嵌装之前进行 的准备工作 再对 框架进行预装 ， 预装检查合格之后 再焊接好框架 ， 然后在进行 在进行水轮发电机的定子线 圈的嵌装工作之前就要首 先对 于 焊接 。其 中的 回流 母 线 的 安装 是 从 最下 部 的一 层铜 排 开 始 安 装 的 。 制 造 厂 家 的 图纸 和 定 子线 圈 嵌 装 的工 艺 图 纸 内容 进 行 熟 悉 ， 并 且 要 在进行定子清扫 、 干燥 以及喷漆之后 ， 定子线圈的嵌 装工作就全部 准备好在定子线圈嵌装过程中的使用工具和设备 。 其次就要对水轮 结束之后 ， 要进行一 系列的彻底清扫和检查 ， 要用到压缩空气的方 发 电机 定子 线 圈 嵌 装过 程 中的 材 料进 行 处 理 和 准备 ， 此 过 程 要 按 照 法将下线工作过程 中留下来 的杂物清除干净 。 定 子 线 圈 的安 装 工 艺要 求 进 行 处 理 。接 着 ， 要 对 定 子线 圈 的线 棒 进 ３结束语 行 开 箱 后 的分 类 点 清 的工 作 ， 并 且 还 要 按 照 线 棒 的 弯 曲形 状 ， 对 于 在水 电站水 轮 发 电机 的定 子 线 圈嵌 装 过 程 中 ， 最 重要 的一 点就 堆 放 架 进行 相 应 的 改造 。接 着要 对 定 子 线 圈 的铁 芯 进 行 清理 工 作 ， 是 要 严格 按 照 图纸 的设计 要 求 进 行 安装 ， 在 进 行 部 件 的组 装 过 程 中 在清理的过程 中要将铁芯上的毛刺进行修磨 ， 要将线槽清理干净之 般要按照图纸的要求进行预安装 ， 在检查无误之后 ， 再拆卸 进行 后才能使用 。 最后就是要进行抽测线槽 的宽度尺寸并且进行记录和 安装 ， 这样才能保证定子线圈的嵌装质量 ， 保证 了水 轮发 电机 高的 线棒两端进行简单 的打磨处理工作 ， 以及对于嵌装过程 中所使用 的 工作效率 。 定子下线平台和防尘棚进行搭建 ， 这样做的 目的就是为 了防止灰尘 参 考文 献 的 干扰 。 ［ １ 】 韩展鹏 ． 金安桥 水电站水轮发 电机转子结 构特 点分析Ⅲ． 水力发 ２ ．
水轮发电机组VPI定子线圈制造工艺研究
水轮发电机组VPI定子线圈制造工艺研究水轮发电机组VPI型定子线圈为哈电公司首台厂内下线的水电VPI定子线圈，为波绕式结构，其额定电压为13.8kV，由于本产品采用VPI少胶整浸结构与常规水电产品在生产制造上存在差异，不能采用常规产品使用的成型模、热压模，经研究在工具和工艺方面做出调整：采用了专门针对VPI定子线圈的成型胶化模、烘压模具，改进铲头封焊结构，以保证生产出符合要求的线圈。
标签：水轮发电机；VPI；少胶整浸；真空压力真空压力浸漆（Vacuum Pressure Immerge简称VPI）。
VPI技术在国外被广泛应用，发展到今天其设备、工艺、材料等相关技术已经相当成熟。
哈电公司VPI技术从无到有，填补了VPI技术空白，通过研究对制造工艺、材料选用、模具设计等多方面进行改进和提高。
1 定子线圈制造研究内容1.1 导线模具工艺改进（VPI型）定子在秘鲁成型胶化模的基础上进行改进，模具端部加装定侧铁与活侧铁，并且侧铁长度延伸至线圈绝缘末端位置，加装端部上压条，长度与侧铁长度相匹配，在端部定侧铁上及活侧铁上钻孔加装电热管加热方式对端部进行固化。
由于模具端部活侧铁引线R位置影响导线成型，所以提制模具时活侧铁采用可拆装结构，既保证不影响导线成型，又能在后序端部胶化和引线铲头时保证导线质量。
（图2）原成型胶化模以拉伸式成型模为基础，端部直线没有定位，本产品直线长度为2200mm，在端部加压时易造成直线变形，提前对成型胶化模进行改进，在模具直线位置加长活侧铁及定侧铁。
（图3）效果：端部固化更加充分，导线刚性得到提高，确保导线型线一致性，导线质量明显提高，从下线情况和电性能试验结果得到验证。
1.2 VPI定子线圈绝缘包扎研究相对与传统多胶云母带包扎，VPI型定子线圈采用少胶云母带作为线圈主绝缘，少胶带与多胶带不同，其单位面积胶含量比多胶云母带低，韧性差，如包带盘张力及转速选择不当容易在云母带包扎过程中造成少胶带上的云母成片脱落、飞粉，影响最终的绝缘性能。
水轮发电机定子绝缘问题分析及处理
水轮发电机定子绝缘问题分析及处理摘要：本文选择某水电厂1号发电机为典型案例，介绍了定子绝缘问题的查找和处理方法，结果表明直流漏电流试验能比较直观地反映定子绕组端部的集中性缺陷，绕组两端引线的紧固部件是产生定子绝缘缺陷的高发部位，应当给予重视，该研究结果对其他各电站类似问题有重要的借鉴价值和参考作用。
关键词：发电机；定子；绝缘问题引言水轮发电机定子绕组由于受到制造工艺、运行环境及其附属连接部件、紧固件的影响，经常会出现绝缘水平/强度下降的问题。
一般情况下，发电机定子绝缘问题的查找比较困难。
电机制造厂常用绕组端部泄漏电流检测方法（所谓的“电位外移法”）对汽轮发电机绕组端部手包绝缘等部位进行测试，以检查绝缘弱点，消除三相泄漏电流不平衡或者某相泄漏电流偏大的问题。
1定子绝缘常见问题及发生原因1.1定子绕组绝缘受伤水轮发电机定子绕组在检修过程中常常因为起吊、搬运等受到挤压、刮蹭，导致定子绕组发生不同程度的损坏。
在检修过程中虽然绝缘试验为合格，但是却潜伏着安全隐患，等到发电机运行一段时间后，这些缺陷逐渐暴露出来，容易引发绝缘事故。
1.2铁心硅钢片局部短路水轮发电机定子铁心硅钢片由于局部的碰伤、电腐蚀、松动、高温等情况的持续作用，会逐渐破坏片间绝缘，导致局部短路现象发生。
铁心硅钢片局部短路时，铁损会显著增强，局部过热明显，加速硅钢片和定子的主绝缘老化，如果没有及时发现和处理，会导致铁心严重烧损和定子绝缘击穿事故。
1.3电力系统发生短路故障在电力系统发生短路故障且故障点距离发电机很近时，在发电机相间短路、匝间短路、短路接地、不对称运行、非全相运行等情况下，有可能造成定子主绝缘的局部受伤甚至烧毁定子。
1.4定子绕组受潮和脏污时会导致整体绝缘下降受潮原因是发电机及其附属设备不完全密封，湿度高时，特别是冬天阴雨天气，定子绕组出口及中性点引出线处支持瓷瓶表面易结露形成水珠、水膜，使定子绕组整体绝缘降低；另外设备绝缘表面灰尘会吸湿，且灰尘、水具有导电性，造成绝缘值降低。
水轮发电机的定子安装及改造工艺分析
水轮发 电机定子主要 由机座、 定子铁芯 、 定 子绕组等部分 组成 ， 定子 线棒 安装 特点 ： 在下线前首先对定子铁芯槽进行 处理 ， 可 其主要作用是 ： 承受定子 自重 、 上部 机架 以及 装置在上机架上的其 以在铁芯 的硅钢片齿部涂抹环 氧树脂 胶 ， 待树脂胶 固化后 ， 再对铁 他部件 的重量 、 电磁扭矩和不平衡磁拉力 、 绕 组短 路时的切向剪力 芯槽进行打磨 ， 打磨后喷半导体 漆并标注 槽号 ， 防止在施工时 出现 等， 必须具有足够强度 ， 刚度 ， 以抵抗和满足运行中出现的应力和应 漏放及错放定子线棒 。 线棒在放入后要采用铜焊机进行焊 接及 绝缘 变。 随着我国水 电事业的发展 ， 水轮发 电机中的定子安装工艺也有 处理 ， 采用三组份环氧胶进行绝缘 。 了较大的提升 ， 通过对丹江 口水力发 电厂水轮 发电机的定子安装特 ２水 轮 发 电机 定 子改 造 工 艺 点及其 改造工艺进行探讨 ， 仅供参考 。 随着科学技术的进 步， 发 电机的总体结构 由于受 当时技术条件 １定 子 结构 及 安装 特 点 的影响 ， 在设 计上 也存在一定的 问题 ， 致使发 电机的工作效率 下降 水轮发 电机定子机座 主要采用钢板焊接结构 ， 其通常是 由机座 比如机组的长时间运行 ， 致使定子表面积有大量的油污、 粉尘 ， 使定 壁、 上、 中、 下水平环板 、 支撑钢管 、 通风 口、 加强筋和基础板等元件共 子表 面绝 缘层 发生腐 蚀 ； 比如定 子铁 芯采用大齿压板 的结构形 式， 同构成 的刚性结构。 其内侧壁 的主要作用为 固定定子绕组和 定子铁 降低 了铁芯 的波浪度 ， 造成定子铁芯的各个部分受压不均匀等 。 针 芯， 外侧壁 的主要作用为承载轴 向荷重 ， 并且６ 分瓣式结构通过在 工 对上述 问题 ， 为了使水 轮发 电机的定子能够更好 的满足技术需 求， 地上运用小合缝板进行预装及组圆焊接 ， 这样就可 以确保组装焊接 主要 采取 的改进措施有 ： 更换水轮发 电机的定子铁芯及其 附件 、 更 工作的顺利进行 。 定子铁芯 是由扇形冲片 、 通风槽片 、 拉紧螺杆 附件 。 下齿压板 、 定位筋及 托板 等装配 而成 。 定子铁芯是 固定定子 线圈及 改造后 的定子机座 由钢 板焊接而 成 ， 具有 足够 的强度与刚度 ， 构成电机磁通 回路的重要部件 ， 对于保证水轮发 电机运行时 的稳定 能保证与原有的水轮发电机部件进行完美的衔接与配合 ， 比如上机 性具有重要作用 。 定子绕组为三相双层分 数槽 波绕 组 ， 定子铁芯 与 架、 基础 板、 空气冷却器等 。 改造后的水轮发电机定子铁芯及线圈结 定子线棒相互结合 ， 使定子 线棒在槽 内固定 。 如 图１ 所示 。 构采取了新的绝缘方法 ， 绝缘等级 显著上升 ， 并实施了防止定子铁 定子绕组安装特点 ： 将定子机座送至安装现场 ， 在组圆前 ， 首先 芯及线 圈松动 的方案 ， 保证 了水轮发 电机 的高度可 靠性及优 良性 要检查合面 间隙 ， 以ｏ ． Ｏ Ｓ ｍｍ塞尺不能插进为合格标准 ， 定子机座 的 能。 比如 定子铁芯 的改造 ， 定子铁芯使用不老化 、 低损耗及 高导磁 的 高程和水平 的调整通过高程螺杆进行调节。 接着确定定子机座在组 优质冷轧硅钢片冲制而成 ， 并在铁芯 两面涂刷硅钢片漆 ； 为了保证 圆后其定位筋分布的 中心线， 方法 为使用铅锤钢琴线法 测量场 内装 铁芯的受压均匀 ， 铁芯上压板采用小齿压板 及四螺孔联合结构 ， 铁 焊所需 的定位筋 的垂直度 及绝对半径 ， 定位筋的半径 测量偏差在 芯下压板采用大齿压板结构 ； 铁芯 、 定位筋 及托块之 间留有一定空 （ ６ ３ ９ ５ — ０ ． ３ ０ ） ａｍ之内 ， ｒ 垂直高度测量偏差在０ ． ０ ５ ｍｍ／ ｍ内 ， 最后焊 隙 ， 防止铁芯 由于过度 的热膨 胀力 而产 生挤压 效应等 。 比如定子线 接定子机座定位筋 。 圈的改造 ， 定子线圈升高绝缘系统 ， 使 整个水轮发 电机组 的承载 能 定子铁 芯安装特点 ： 首先要安装下齿压板 ， 通过对下齿压板外 力大约提升２ ０ ％， 并使用热模压 下工艺成型技术 ， 同时进 行防晕处 圆的调整顶丝 ， 调节压指 内圆侧 的高度使其高于外 圆侧６ ． ４ ｍｍ， 允 理 ， 大大增强 了 电气性 能 ； 定子 绕组 是条形 的波绕组 ， 并应用 小于 许的高度误差为 １ ． ３ ２ ±０ ． １ ３ ａｍ． ｒ 其次定子铁芯叠装 ， 叠装前检查 定 ３ ６ ０ 。 的换位方式来 减小环流 的损耗 ； 定子绕组 的引线连接及并头采 子硅钢 片及通风槽 片的外观质量 。 采用逆 时针螺旋上 升的叠装方 用 中频银焊接工艺 技术 ， 在一 定范 围 内提升 了焊接性能 ； 定子 线棒 法， 在叠装时 ， 为了减少定位筋与硅钢片之间的摩擦力， 可 以在定位 槽 内固定方 式改变 ， 改用 弹性 波纹板及槽楔 ， 并用具有导 电性 能的 筋 的表面涂些二硫化钼 ， 叠装后需要将定子铁芯进行压 紧。 玻璃板代替适性毡 ， 加强了槽 内的固定牢靠度 ， 保证 了定 子线棒 的 长期 稳 定运 行 。
发电机定子绕组接线方式介绍
（32）（33）（34） Y
X
（31） 14 （30）1213
15 16 17（35） 18（36）
（29）11
（28）10
1（19） 2（20）
（27）9 8 （26） 7
6
5
3（21） 4（22）
A
B （25）（24）（23）
Z
二、绕组展开图的绘制
120°相带的划分（以4极3相36槽电机为例）
辅助绕组（换向极绕组、补偿绕组、阻尼绕组）
一、绕组概述
电枢绕组的分类 电枢绕组分为： 直流电枢绕组——直流电机——转子绕组 交流电枢绕组——交流电机——定子绕组
一、绕组概述
交流绕组的分类
按相数分
单相 三相
按每极每相槽数分
整数槽 分数槽
按槽内层数分
单层 双层
同心式 交叉式 链式
叠绕 波绕
一、绕组概述
电枢绕组的常用术语
元件
绕组线圈称为绕组元件，分单匝和多匝。一个元件由两条元件边和端接线组成，元件边放在槽内，能切割 磁力线而产生感应电动势，叫“有效边”，端接线放在槽外，不切割磁力线，仅作为连接线用。每个元件的一 个元件边放在某一个槽的上层，另一个元件边则放在另一槽的下层（双层绕组）。
白鹤滩电厂定子绕组是由定子线棒及其固定支撑结构组成。
分类：
根据线圈的形状和连接规律，双层绕组可分为叠绕组和波绕组两类。
a
c
a
c a′ c′
a′
c′
四、三相双层绕组
叠绕组 任何两个相邻的线圈都是后一个叠在前一个上面的，称为叠绕组。
N
S
N
S
1
3
5
7
9
1 1
水轮发电机定子线圈参考资料
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。
水轮发电机定子绕组绝缘击穿原因分析及处理
（ ．． ｎｉｚａ Ｗ ａ ｒＭｕｔ Ｐ ｒｏｅ Ｄ ｍ Ｐｏ ｃ Ｃ ． ｔ．Ｓ ａｘ Ｐａｇ ａ ０ ６ １ ） ＹＲＷａｊ ｈ ｉ ｔ ｌ— ｕｐ ｓ ａ ｒ ｅｔ ｏＬｄ， ｈｎ ｉ ｉｎｕ ｎ ３４ ２ ａ ｅ ｉ ｊ ，
置） 。测 量 电 流 档 位 选 “ Ａ 档 ， 试 结 果 分 别 为 ５” 测 １０４ ５ ．２Ｍｎ、９５ ６ ． ＭＱ。其 接线 方法 如 图 １ 示 。 ６ 所 ２ １— ４ ２ 上午 ， 万 家寨 水 电站 主厂 房进 行 ００ ０— ５ 在
４ 机 定 子绕 组 的大 修 前交 流 耐 压 试 验 ， 验 电压 号 试
ｗｉ ｓａ ｄ ｖ ｌ ｇ ｅ ｔ ｎ ｕａｉｎ ｂ ｅ ｋ ｏ ｔ ｔｎ ｏｔ ｅ ｔｓ；ｉｓ ｌｔ ｒ ａ ｄ ｗｎ ｈ ａ ｏ
１ 水 轮发 电机机组概 况
万 家寨 水 电站装 机 容 量 １８ ００Ｍｗ， 年设 计发 电 量 ２７ ｗｈ ．５Ｔ 。全 部 ６ 台发 电机 均 为哈 尔滨 电机 厂制 造 的 密 闭 自循 环 空 气 冷 却 的半 伞 式 凸极 水 轮 发 电 机 ， 备 型 号 为 Ｓ １０ ６ ／２０ 。发 电机 主要 结 构 设 Ｆ ８ — ０１８０
压间隙放电法 ’ ｒ 来确认故障接地点。
２ １ 年第 ３ ０２ Ｏ卷 １ 删
姚 景湾 ， ： 等 水轮 发电机 定子绕组绝缘 穿 ［ 分析 及处删 大 １
心
图 ３ 铁心 冲片溢 出正视 图
图 ６ 铁 心压 紧 示 意 图
网负 荷影 响较 大 ， 组启 动 、 机 较为频 繁 。 机 停
水轮发电机定子绕组故障的特征、诊断及处理
水轮发电机定子绕组故障的特征、诊断及处理摘要：水轮发电机是水电站中非常关键的动力设施，一旦出现故障问题就会严重影响水电站的正常运行，由此造成的经济损失也是不可估量的。
水轮发电机组中常见的故障就是定子绕组断路故障、短路故障等，如何妥善应对这些故障，保障水轮发电机的正常运行，是水电站工作人员需要考虑的重要问题。
通过对水轮发电机定子绕组的故障特征、诊断方法进行系统地阐述分析，并阐述一些行之有效的处理对策，有助于维护水轮发电机的正常运行状态，使得水电站发挥出更大的经济效益和社会效益。
关键词：水轮发电机；定子绕组；特征；诊断一、水轮发电机定子绕组的故障分析（一）定子绕组断路故障水利发电机定子绕组断路是一种常见的故障问题，一旦出现电子绕组断路问题，那么水轮发电机的运作效率就会大打折扣，甚至会造成发电机停止运转的现象，影响电网供电能力的稳定性。
造成定子绕组断路故障的原因是多方面的，具体内容如下所示：1）绕组线圈在绕线过程中，线圈高度超过了端板内径；或者线圈浸漆时，触碰到模具进而引发线圈中断问题；2）绕组线圈出现脱焊或者出现拉断问题，导致绕组中没有电流通过。
绕线穿套管或者挑线时，用力过猛导致线圈断开；3）绕组接线过程中，由于人为操作不到、模具损坏而引发踏包问题，装机时转子和线棒之间存在摩擦，使得绕组被划伤、拉断；4）定子绕组整形尺寸不符合设计要求，如果绕组线棒尺寸太大，转子和线棒之间存在摩擦，使得绕组线棒损坏，最终引发断路故障。
（二）定子绕组短路故障短路故障是因为绕组线圈内部存在绝缘损坏、电压击穿等问题，导致绕组无法正常运行。
定子绕组短路故障发生之后，最明显的特征就是绕组电流变小、发电机温度异常升高，如果不及时处理，可能会引发严重的火灾问题。
造成定子绕组短路故障的原因如下所示：1）线圈绕组的绝缘漆磨损严重，导致两个导线之间出现击穿电压，最终造成短路故障；2）绕组线圈接线时，漆包线和引出线连接部位绝缘保护不到位，出现裸露部分或者引出线存在破损问题，最终引发绕组短路故障；3）周围空气比较潮湿，导致绕组绝缘性能下降，引发短路故障；4）定子加工时出现线伤短路问题，例如加工工艺不达标、定子损伤等问题，极易引发短路故障。
水轮发电机定子绕组支路不对称磁势谐波分析
必导致各支路感应 电势不再相同，从而在并联支路间 将会有环流出现。此时 ，用传统的方法来分析气隙磁 场磁势谐波将会有很大的困难 。本文提出了一种基于 单个线圈磁势来分析并联支路绕组磁势谐波的方法 ， 计算表明该方法可应用于任何线圈组合 的磁势谐波 的
ｉ ｚ１ ２ ：１ ， ， － ＿
维普资讯
１ ０
水 轮发 电机 定子绕组 支路不对 称磁 势谐 波分析
２０ № ５ Ｏ６
．
此外 ，线圈可能属于正相带 ， 也可能属于负相带 ； 若属于负相带 ，则线圈内的电流为负值 ，此时应把上 式 中的余弦项 内部加上 万电弧度 。于是
负幅值不等但正负面积相等的矩形波 。 将此矩形以 ２
作 为 波长分 解 为傅立 叶级数 ，可 得
电机的单机容量提 出了更高的要求 。温升问题成为水 轮发 电机增 大单 机 容量 的主要 技术 难题 之一 。 目前 已 有很多种降低水轮发电机温升 的技术应用于实际生产 中，然而大都是通过改善 电机 的冷却方式以达降低其
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｈ ｄ ｏ— ｅ ｅ ａ ｏ ； ａ ｙ ｙ ｒ ｇ ｎ ｒ ｔｒ ｓ ｍｍｅ ｒｃ ｗｉ ｄ ｇ； ｈ ｒ ｎｉ ａｙ ｉ ｔｉ ｎ ｉ ｎ ａ ｍｏ ｃ ａ ｌ ｓｓ ｎ
１ 引言
随着用 电量 的 日益 增 大 ，各大 发 电厂家 对水 轮 发
达到正的最大值√ ， ２ 时，线圈所产生磁势是一个正、
［ 摘 要］ 本文对水 轮发电机定子绕组不对称支路磁势谐波问题进行 了探讨 ， 编制 了谐波磁势分析通用程序 ，
提 出了不对 称支路绕 组谐 波磁势分析 的方法 ，并对不对称绕组算例进行 了不对称度 的分析 。
普定水电站发电机定子线圈接线探析
的相邻线圈直接 串联起来 ，再通过一定 的连接方法构成三
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ７ — ０ ４ — ２ ０
槽 波 绕 组 ，然 后 对该 对 磁 极下 槽 号进 行 一 定 的虚 拟 调整 ，
作者简介 ： 王文（ １ ９ ９ ０） ， 从事 电力生产技 术工作。
渡等 电站保证 出力约 ４万 ｋ Ｗ。普 定水 电站水轮发 电机定 子是现场焊接安装的，定子从零散件到完全顺 利安装成型
耗时约 ３ 个月 。
重要 。为了使水 轮 发电机 定子 电压能 与 电网 电压保持 一 致 ，其定子线圈的并联支路数 的选择又受到很大 限制 ，工
程 中往往会采用定子线圈并联支路 间不对称 的绕组 。在一 定的水头下 ，水 轮机发电机有一个最佳运行 区域 ，但往往
游等综合效益。电站装机 ３台，其 中 １台装机容 量为 ２ ． ９ 万ｋ Ｗ，定子槽数 Ｚ 一２ ３ ４ ，极数 ２ 一３ Ｏ ，为立轴式水轮发 电机，保证出力 １ ． ５ 万ｋ Ｗ，年平均发电量 ３ ． ４ 亿ｋ Ｗ・ ｈ ，主
要 满 足 普定 、织金 等 地 区用 电 ，还 可 增 加 下 游 东 风 、乌 江
中图分 类号
Ｔ Ｍ６ ２ ２
相绕 组 ｌ ３ ；双 层 波绕 组 的连 接 方 法 、步 骤 和 叠 绕 组 完 全 相
０ 引 言
普定 水 电 站 以发 电 为主 ，兼 有 供 水 、灌 溉 、养 殖 及 旅
同 ，用合成节距 来表示波绕组的连接规律 ，它表明每串
联 一个 线 圈 时绕 组 沿 绕制 方 向前 进 多 少槽 。
内 ，而 铁 芯则 固定在 机 座 上 ｕ ］ ，如 图 １ 所 示 。定 子 （ 电枢 ） 机 座一 般 呈 圆形 ，小 容量 水 轮发 电机 一 般 采 用 铸 铁 整 圆机 座 ，而容 量 较 大 的水 轮 发 电 机 机 座 需 要 一 定 的 强 度 和 硬
水轮发电机定子接地故障分析及处理
5 结语
本 次 事 故 信 号 上 位 机 报 100% 定 子接 地 ，现 地 实 际 为 80% 定子接地，上位机的信号不能正确反映实际情况，应及时校对 更改这类信号。另外，由于厂内设备已运行多年，根据机组PT 已出 现 间 歇 性 故 障 导 致 跳 机 的 情 况 ，今后 需 对 影 响 机 组 发 电 的重要设备和元件进行定期预防性试验，以尽可能发现异常， 一旦发现异常要及时更换处理，确保发电设备运行可靠。同 时，应制定相应的应急处置预案，定期开展反事故演习活动， 提高现场人员快速处理事故的能力和水平。
76
Shebei Guanli yu Gaizao◆设备 Nhomakorabea理与改造
险进行测量，发现3# PT B相保险熔断，更换新配件。 （3）断开机组出口开关，拉开甲刀闸等，用摇表2 500 V档
在 PT 高 压 侧 或 发 电 机 中 性 点 接 地 刀 闸 处 摇 定 子 三 相 绝 缘 均 正常。
（4）经 检 查 发 电 机 的 励 磁 变 、出 口 PT 等 外 围 设 备 一 次 侧 不存在接地点。
关键词：发电机；定子接地；基波零序电压；三次谐波电压
1 设备概述
某水电厂发电机为300 MW混流式机组，额定电压为18 kV， 发 变 组 保 护 采 用 WFB-805A 微 机 型 发 变 组 保 护 装 置 ，发 电 机 接地方式为经消弧线圈接地，定子接地保护采用双频两段式 保护，由基波零序电压保护和三次谐波电压保护组成。基波零 序 电 压 保 护 可 以 保 护 定 子 绕 组 的 80 % 左 右 ，三 次 谐 波 电 压 保 护实现定子其余部分的保护。
图2 定子单相接地时U0与a的关系曲线
图4 中性点电压Un3和机端电压Us3随故障点a的变化曲线
对水轮发电机定子线圈模式的研究
近年来，随着计算电磁学、材料科学等学科的发展，水轮发电
03
机定子线圈的研究手段也不断得到更新和完善。
存在的问题和挑战
定子线圈的电磁场分布和温度场分布相互耦合 ，难以单独分析。
定子线圈的电磁性能和热性能对发电机的效率 、稳定性和寿命均有重要影响，但二者之间的 权衡关系复杂，难以优化。
定子线圈的材料性能对其电磁性能和热性能均 有较大影响，但不同材料的适用性需进一步研 究。
《对水轮发电机定子线圈 模式的研究》
xx年xx月xx日
目录
• 研究背景和意义 • 水轮发电机定子线圈概述 • 水轮发电机定子线圈模式的研究现状及问题 • 水轮发电机定子线圈新模式的设计与实现 • 新模式在某型号水轮发电机上的应用和效果分析 • 结论与展望
01
研究背景和意义
研究背景
电力需求的增长
研究意义
提高发电效率
延长使用寿命
通过对定子线圈模式的研究，可以优化发电 机的设计，提高其发电效率，从而减少能源 浪费和环境污染。
通过对定子线圈的优化设计，可以提高发电 机的使用寿命，减少维修和更换的频率，降 低运行成本。
提高稳定性
为新技术研发提供支持
通过对定子线圈的合理设计，可以增强发电 机的稳定性，使其在各种工况下都能保持高 效的运行状态。
由于水轮发电机的运行环境较为潮湿且温度变化较大，因此新模式的设计需要优化定子线圈的散热性能，以保证发电机的 稳定运行。
新模式的详细设计和实现过程
01
基于三维电磁场仿真 软件进行设计
利用专业的电磁场仿真软件进行定子 线圈的三维仿真设计，以优化线圈的 电磁性能。
02
采用新型导热材料和 结构
采用新型的导热材料和结构，以增强 定子线圈的散热性能。
大型水轮发电机定子接地方式及其继电保护的相关问题探究
大型水轮发电机定子接地方式及其继电保护的相关问题探究摘要：在目前的大型水电站基础设施系统中，水轮发电机属于非常关键的大型水利发电设施设备。
大型水轮发电机具有比较复杂的发电装置系统组成结构特征，因此大型水电站的技术人员针对水轮发电机必须要严格实施继电保护措施。
具体在实践中，水电站的管理技术人员需要明确大型水轮发电机的继电保护运行实现要点，结合水轮发电机的定子接地方式来进行发电机组继电保护模式的合理选择。
关键词：大型水轮发电机；定子接地方式；继电保护大型水轮发电机组由于受到不同的定子接地方式影响，客观上导致了水轮发电机的运行使用功能存在差异性。
近些年以来，很多地区都在致力于扩大开发水电资源的总体实施规模，因此就会涉及到广泛建设与使用大型水轮发电机。
水轮发电机的定子接地方式将会直接决定发电机的装置运行故障产生概率，水轮发电机的机组管理负责人员应当正确认识不同定子接地方式给水轮发电机组安全运行带来的重要实践影响，运用科学的发电机组安全运行检修技术手段。
一、大型水轮发电机的定子接地方式（一）经消弧线圈的定子接地方式消弧线圈构成了水轮发电机必不可少的基础设施部件，经消弧线圈的发电机组定子接地保护技术手段可以充分保证水轮发电机的正常发电运行，对于降低定子接地运行故障具有明显的必要性[1]。
在目前的现状下，经消弧线圈的大规模水电站定子接地运行实现方式占据较高的比例，而且表现为良好的定子接地安全性。
消弧线圈主要连接于发电机装置的中性点，因此有效避免了单相接地的水轮发电机安全运行隐患产生。
由此可见，经由消弧线圈来连接系统中性点的重要接地处理技术手段值得被推广运用[2]。
1.经配电变压器的定子接地方式经由配电变压器的定子接地安全保护方式能够达到较好的定子接地处理技术效果，对于接地处理过程中的技术实施成本能够进行集约化的利用。
配电变压器构成了连接水轮发电系统与地面的重要媒介设施，配电变压器可以实时改变与调整系统接地电压，阻止了单相接地的危险后果发生。
水轮发电机组定子线圈单相一点接地故障分析及处理韦伟
水轮发电机组定子线圈单相一点接地故障分析及处理韦伟发布时间：2021-04-12T10:13:26.093Z 来源：2020年《建筑模拟》第14期作者：韦伟[导读] 水轮发电机组定子线圈单相一点接地故障在大概率情况下都是以更换定子线圈作为最终处理方案，但在特定条件下也可以采用相适应的方式进行处理，如线圈表面局部绝缘再造，效果也较为理想。
澧县艳洲水利水电工程管理局湖南省常德市 415500摘要：水轮发电机组定子线圈单相一点接地故障在大概率情况下都是以更换定子线圈作为最终处理方案，但在特定条件下也可以采用相适应的方式进行处理，如线圈表面局部绝缘再造，效果也较为理想。
关键词：水轮发电机组定子线圈单相一点接地绝缘1、前言艳洲水电站位于澧水尾闾，澧阳平原腹地，距澧县县城5km。
电站枢纽工程属于澧水梯级开发最末一级电站，水电站共有发电机组10台，5#号发电机组于1994年7月并网发电。
发电机额定功率3000KW，额定电压6.3kv，定子线圈绝缘等级B级，双星形接线。
5#号发电机组曾于1998年7月发生过定转子扫堂的故障，后经处理后机组投入正常运行。
2、故障发生的经过2009年11月3日，艳洲水电站5#、6#、9#号发电机组处于正常运行状态，晚班21：00时许，6kvI段母线突发母线单相接地故障信号。
运行值班人员立即对6kvI段母线电压进行检查，结果为Uao为0kv，Ubo、Uco均接近6.3kv（线电压），即判断为A相接地，紧接着对6kvI段母线相关回路设备进行排查，当5#号发电机组退出并网运行后，接地信号即随之消失。
经运行值班人员检查分析后判断，为5#号发电机组一次回路电气设备A相接地。
3、故障的分析及处理11月4日上午，检修车间组织专业技术人员对5#号发电机组电气设备进行试验检查，确定为5#号发电机组定子A相线圈接地，绝缘摇测（2500V摇表）为0MΩ。
随后对定子线圈进行初步处理，绝缘摇测没有变化，怀疑为金属性接地。
大型水轮发电机支路不对称定子绕组连接问题的探讨
大型水轮发电机支路不对称定子绕组连接问题的探讨水力发电是一种清洁、可再生的能源，具有广泛的应用前景和市场需求。
水轮发电机作为水力发电的核心设备之一，其性能和可靠性直接关系到水力发电的效率和安全。
而支路不对称定子绕组连接问题是水轮发电机中一个重要的技术难题，其解决对于提高发电机性能和降低故障率具有重要意义。
二、支路不对称定子绕组连接问题的背景和现状在水轮发电机中，定子绕组是由若干支路组成的，每个支路都是由若干绕组串联而成的。
支路不对称定子绕组连接问题是指定子绕组中各支路电阻、电感、电容等参数不相等，导致定子绕组中的电场、磁场分布不均匀，从而影响发电机的性能和可靠性。
该问题在水轮发电机中十分普遍，特别是在大型水轮发电机中更为突出。
目前，国内外学者已经对该问题进行了广泛的研究。
研究成果表明，支路不对称定子绕组连接问题会导致定子绕组中的短路电流、热损耗、振动等问题，从而影响发电机的运行效率和可靠性。
为了解决该问题，学者们提出了多种方法，如改变绕组的串联方式、调整支路电容、加入平衡电阻等。
三、支路不对称定子绕组连接问题的原因分析支路不对称定子绕组连接问题的原因有多种，主要包括以下几个方面：1.绕组工艺不精细。
绕组的制造工艺和技术水平直接影响绕组的参数和品质。
如果制造过程中存在误差或缺陷，就会导致绕组的电气参数不一致，从而引起支路不对称问题。
2.绕组材料差异。
绕组中的材料如导线、绝缘材料等，如果存在差异，也会导致支路不对称问题。
比如，如果不同支路中的导线截面积、电阻率、电容率等参数不一致，就会引起绕组中的电流分布不均匀，从而影响发电机的性能。
3.绕组的设计不合理。
绕组的设计参数如电阻、电感、电容等，如果没有考虑到支路之间的协调和平衡，也会导致支路不对称问题。
此外，绕组的结构和布局也会影响支路的电气参数和分布情况。
四、支路不对称定子绕组连接问题的解决方法为了解决支路不对称定子绕组连接问题，学者们提出了多种方法。