Обеспечение надежной и бесперебойной работы гидрогенерирующего оборудования – основная задача персонала, эксплуатирующего оборудование электростанций. В течение эксплуатации возможны нарушения в работе и выход из строя основного оборудования, в т. ч. гидрогенераторов.
Одной из самых распространенных причин выхода их из строя является пробой электрической изоляции обмотки статора. Изоляция высокого напряжения, которая чаще всего выполнена из микалент, пропитанных эпоксидной смолой, постепенно ухудшается под действием термических, механических и электростатических нагрузок, и иногда это ускоряется влажностью и грязью. В итоге, старение снижает электрическую прочность изоляции до точки, в которой переходное напряжение из энергосистемы, или даже градиент номинального напряжения, может вызвать короткое замыкание в электрической цепи. Обычно процесс возникновения отказов занимает много лет, а иногда и много десятилетий. Если генератор выводится из эксплуатации каждый год или два, это дает возможность обнаружить процессы старения с помощью автономных испытаний и визуальной проверки обмотки статора, выполняемой специалистом. Однако такие перерывы в работе снижают работоспособность генератора и, кроме того, представляют опасность для механизма, так как генератор может быть поврежден во время демонтажа.
Согласно статистическим данным, полученным Институтом исследований в электроэнергетике EPRI (Electric Power Research Institute) [1], около 37% аварий и поломок генераторов связаны с проблемами электрической изоляции этих машин. По материалам обзора аварий гидрогенераторов, изложенным в печатном издании Международного совета по большим системам высокого напряжения СИГРЕ (Survey of hydrogenerator failures, Technical Broshure WG A1.10, CIGRE`09), 57% отказов гидрогенераторов наступают в результате разрушений в электрической изоляции, 30% этих отказов влекут за собой наибольшие разрушения.
Одними из факторов, вызывающих разрушение электрической изоляции, являются частичные разряды.