引言
在连日暴雨和上游河流径流的共同作用下，水电站库区的河流水位迅速上涨，水流急速增加，导致水电站厂房内的水大量流入。造成了水电站水力机械设备和水轮机等电器设备的严重破坏，对电器的检修尤其是发电机的定子绕组绝缘进行了充分的检修。
1 发电装置概况
1.1 装备的损坏情况
某水电站水轮发电机组被水浸泡的时间是从8月23日到27日，共4天，在8月28日到9月26日，在严重潮湿的环境下，这4天的时间是接近30天，在9月26日，对定子绕组绝缘电阻0 MΩ，电气绝缘有明显的缺陷。按相关规定，必须对定子绕组进行烘干。该装置的定子绕组采用桐马环氧粉云母热固性成型的圈式绕组，其额定功率为4000千瓦/3200千瓦，额定电压6300 V。
1.2 装置的清洗
因为洪水带着大量的泥沙、油污、杂草等外来物质，所以在烘干定子绕组之前，必须对定子绕组的定子进行彻底的清洗，并细心地将定子绕组表面，铁心表面，上下挡风玻璃全部清理干净；空气间隙、各导轴承油箱、机敦内部的各个部位都有异物，这是为了让机组干燥做好准备。当定子表面基本干燥的时候，就可以用低压气体来清扫机组表面的浮尘，从而达到干燥的要求。
2 水轮发电机定子绕组绝缘干燥方法
2.1 定子铁损干燥法
将励磁线圈绕在定子线圈铁芯上，并将380 V的直流电流注入到定子中，从而引起定子的磁化，从而达到烘干定子的目的。但是这种方式需要将转子悬挂起来，而且对功率的要求很高。另外，由于铁芯的干燥性，定子铁芯与机座间的温度差太大，将导致铁芯与机座间的内应力增加。这将导致机器底座的变形增大。所以，对于大机组，特别是在运行期间需要进行检修的机组，该法律在实际操作上并无实际意义。
2.2 外加电流干燥法
给转子线圈通上一股电流，通过铜耗产生的热能对转子绕组进行加热。由于受热面积的限制，不能使用交流加热方式，所以通常使用的是直流电。这种方式需要将发电机的三相线圈串联起来，还可以视情况拆分后再串联成一回路。大型发电机的电流较大，通常都是按照绕组分的方式加入直流.电力供应可以是电盘车的电力供应，也可以是其他整流式电力供应，对于小容量的电力供应，也可以是多个直流电焊机并联供电。
2.3 热水循环干燥法
对于定子线棒内部水冷却的发电机，可以使用内部冷水罐中的加热器，也可以使用内部冷水箱中的加热器，对内部冷水箱中的冷却水进行加热器，但温度不能超过70摄氏度，然后打开内部冷水泵，对定子线棒的绝缘进行热水循环烘干。在定子线棒式水冷式发电机的施工中，通常都是采用这种方式。
2.4 直流机干燥法
在定子绕组中，将水轮发电机的定子绕组首尾相连，并在定子绕组中引入直流供电（通常使用直流焊接设备），其所需要的电压由发电机的定子绕组中的直流电阻及所需要的电流来决定。在外接直流电源线路上，应该接变阻器来调节电流和电压，不能使用闸刀开关或自动开关来切断电流，而是采用变阻器一步一步地降低电压的方式来切断电源，以避免瞬间过电压击穿绝缘。采用这种方式对定子绕组绝缘进行干燥时，要经常检测定子铁芯和线圈的温度，并且在干燥时，要以每小时900次的速度对转子进行旋转，以防止转子的局部发热。
2.5 短路干燥法
在水轮发电机的出口端，将定子绕组三相短路，然后用短路产生的热量来对受湿的绕组进行干燥，再对励磁电流进行调整，从而对短路电流进行控制，也就是发电机定子绕组电流低于额定值。短路点宜设置于出水断路器前，当出水断路器后发生三相短路时，应先切断出水断路器的脱扣线路，以防止因脱扣造成的运行过压而使绝缘破裂。
2.6 空转自然干燥法
在没有激励电流和无压力的条件下，水轮发电机空转时产生气流，将其中的水份自然晾干，使发电机的绝缘满足工作需要。该产品主要用于小规模水轮机的轻度湿润处理。
3 水轮发电机定子绕组绝缘干燥法的应用
在实践中，通常都是根据当地的实际情况、设备状况、人员的素质、习惯，选择1种或2种以上的综合干燥方法；本产品适用于水轮发电机定子绝缘材料的烘干。
3.1 空转自然干燥法叠加外部加热法的应用
(1)当发电机处于关闭状态时，将其三相定子绕组缩短。
(2)当发电机处于关闭状态时，将发电机的励磁线拆下，或者将发电机的励磁主开关切断。
(3)在发生器的两边分别布置（1至2个）电炉或碘、钨两盏灯，用耐高温保温材料尽量将热源辐射到发生器的里面。
(4)以80~90%的速度起动发电机，使其空转。
(5)在运转过程中，应监测发电机定子绕组表面温度和定子铁心温度，根据需要，适当地调节电炉和碘钨灯，以上温度通常为（30.50）摄氏度。
在使用空转自然干燥法与外部加热法相结合，对水轮发电机定子绕组绝缘进行干燥的时候，通常会在3天左右的时间内，使发电机定子绕组的绝缘电阻能够达到建压的要求。
3.2 短路干燥法的应用
(1)当发电机处于关闭状态时，在其三相定子绕组上短接。
(2)当发电机处于关闭状态时，用外部电力代替发电机的励磁源。
一般情况下，用交流电焊机的电流可调，经大功率二极管（1500 W,500 A）半波整流后，产生激励电流。
(3)起动发电机，使其以80%—90%的速度运转。
(4)当电焊机的输出电流达到零时，关掉电焊机的供电，调整电焊机的输出电流，逐步增大激励电流，从而增大定子绕组的电流；在半波整流方式下，定子绕组励磁电流的干流通常控制在70%以下。
(5)在运行期间，激励电流作用于所述发电机，所述定子绕组的所述干燥电流，以及所述定子绕组的所述表面的所述温度；通过对定子铁心温度的监测，使定子线圈的表面温度达到85摄氏度，铁心温度达到90摄氏度。
(6)烘干工作3天，关闭并放置大约2小时，使发电机的定子线圈的温度处于正常水平，然后测定它的绝缘电阻及吸收率。
一般来说，通过短路烘干，可使机组定子绝缘满足建压差的要求。
3.3 短路干燥法叠加外部加热法的应用
2018年，水电站发生了一场罕见的强降雨，3天内，水电站厂房内的泥沙和水被淹没；当油液流入到发电机内，当机组重新投入使用时，经过3天的短路烘干，发电机的定子绝缘电阻仍羽为.5 Mn，而延长烘干时间后，发电机的定子绝缘电阻并没有显著的提高。经过分析，发现在长期浸泡的发电机中，水份已经渗入到了定子及定子绕组的各个部分，必须通过升高定子绕组的工作温度，将水份蒸发出去，因此，在此基础上，提出了“短路烘干”与“外加加热”相结合的方法。
(1)将一台电炉置于发生器的下方，并在发生器的顶端开一排通风口，使水汽能够排出。
(2)发电机定子线圈绝缘的烘干，按照短路烘干方法的程序进行。
(3)在工作过程中，对定子绕组表面温度进行控制，按照 B类绝缘120摄氏度容许温度的120摄氏度的容许温度进行控制。
(4)在发电机经干燥运转24小时后，对发电机的定子线圈的绝缘电阻进行了测定，得到了20 MQ值。
(5)《发电机的定子线圈的绝缘电阻》500 MQ的测定，持续24小时后进行。
每个水电站的机组类型和结构都不一样，对于定子绕组绝缘的烘干，要结合水电站的具体情况，结合自己的经验，找出最适合自己的烘干方法；同时，尽量采用新的技术来监控水轮发电机定子绕组绝缘在干燥过程中的电流和温度，以保证干燥过程中的电流和温度能够满足发电机运行规范的要求。
结束语
对水电站水轮发电机定子绝缘的干燥方法进行了分析，并举例说明了水轮发电机定子绝缘干燥方法的应用以及应用中遇到的问题，从而为各水电站运行维修人员提供了行之有效的发电机定子绝缘干燥方法。由于每个水电站的具体情况和造成定子绝缘水平下降的原因不尽相同，所以还需要根据具体情况，灵活地选择水轮发电机定子绕组的干燥方式，以保证水轮发电机定子绝缘水平能够达到运行的要求。
参考文献
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