氢冷汽轮发电机氢气湿度超标的危害和治理措施
氢气湿度大的原因危害及处理
发电机氢气湿度大的原因、危害及处理近期我厂#2发电机组出现正常运行中氢气湿度大的现象，现通过排查和加装体外滤油机的方式，问题得到初步缓解。
我厂汽轮发电机是由哈尔滨电机厂有限责任公司生产，型号是QFSN-300-2，额定功率300MW，冷却方式为水氢氢。
定子线圈（包括定子引线，定子过渡引线和出线）采用水内冷，转子线圈采用氢内冷，定子铁心及端部构件采用氢气表面冷却。
氢气利用装在转子两端的轴流式风扇进行强制循环，并通过发电机两端氢冷器进行冷却。
正常运行中，机内氢气湿度应控制在露点-5℃或4g/m³以下，当机内氢气湿度大于露点-5℃（或4g/m³）时，应检查氢气干燥器是否失效，同时进行排污和补充新鲜氢气，使氢气湿度恢复至正常值。
氢气湿度超标对发电机有非常大的危害：1、氢气湿度超标易造成发电机定子线圈端部短路事故。
氢气湿度越大，氢气中水分越大，气体的介电强度越低，定子绕组受潮，降低绝缘电阻，从而降低了绝缘表面放电电压，容易发生闪络和绝缘击穿事故。
2、氢气湿度超标易造成发电机转子护环产生应力腐蚀。
发电机氢气湿度高，将对其接触的金属产生应力腐蚀，而应力腐蚀与金属氢脆相互起到催化作用。
由于应力腐蚀使护环产生裂纹，同时绝缘瓦松动，绝缘瓦同护环端部转子线圈摩擦，引起转子线圈接地或短路。
3、影响发电机的运行效率。
由于氢气中湿度大、水分大，使气体密度增大，增加了发电机通风损耗，降低了发电机的运行效率。
造成发电机氢气湿度大的原因主要有以下几点：1、制氢站来氢湿度大2、氢气干燥装置工作不正常3、机组轴封压力高或轴加风机工作不正常，使润滑油中带水4、密封油进入发电机内5、氢冷器泄漏6、定冷水系统泄漏发电机氢气湿度大的处理方法：1、对氢气湿度仪进行校验,确保仪表的准确性。
2、对补氢系统进行必要的完善，在机前补氢管道、输氢管道最低点适当增加排污放水点，在向发电机补氢前，先进行输氢母管的排污放水，并测定母管氢气纯度、湿度合格才能向发电机内补氢。
氢气湿度超标对发电机的危害
氢气湿度超标对发电机的危害
1. 氢气湿度超标造成发电机定子线圈端部短路事故
氢气湿度越高，氢气中水分越高，气体的介电强度越低，定子绕组受潮，降低绝缘电阻，从而降
低了绝缘表面放电电压，容易发生闪络和绝缘击穿，造成事故。
最近几年来不少电厂已有沉痛教训，
如某发电厂2 号发电机，1987 年12 月并网发电，1988 年1 月25 日正常运行中突然发生定子
线圈端部相间绝缘击穿烧损事故，BC相间端头短路，在励侧5点钟位置，线圈水接头、水盒和过渡引
线烧毁，事故当时发电机内氢气纯度99.7 ％，机内氢气露点温度为32℃。
2. 氢气湿度超标造成发电机转子护环产生应力腐蚀
发电机氢气湿度高，将对其接触的金属产生应力腐蚀，而应力
腐蚀与金属氢脆相互起到催化作用。
据有关资料介绍，对非18Cr18Mn 材料的护环，氢气相对湿度在50 ％以上时，对其应力腐蚀将急
剧加速，即使是采用18Cr18Mn 材料的护环，氢气相对湿度在80 ％以上时，同样会使发电机转子护
环产生应力腐蚀。
由于应力腐蚀使护环产生裂纹；同时绝缘瓦松动，引起绝缘瓦同护环端部转子线圈
摩擦，引起转子线圈接地或短路。
3. 影响发电机的运行效率
由于氢气中湿度大，水分高，使气体密度增大，增加了发电机通风损耗，降低了发电机的运行效
率。
发电机氢气湿度超标的原因分析及预防措施 刘春旭
发电机氢气湿度超标的原因分析及预防措施刘春旭发表时间：2019-07-09T15:29:33.050Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：刘春旭[导读] 摘要：氢冷发电机组氢气湿度超标是影响氢气纯度的主要原因，氢气中含水增大会使发电机定子线圈端部发生局部短路事故，造成发电机转子护环产生应力腐蚀，使发电机氢气纯度降低，气体密度增大，增加了通风损耗，同时也增大了排污、补氢次数和补氢量，降低了发电机的运行效率，严重的影响机组安全、经济运行。
（大庆中油电能公司热电一公司）摘要：氢冷发电机组氢气湿度超标是影响氢气纯度的主要原因，氢气中含水增大会使发电机定子线圈端部发生局部短路事故，造成发电机转子护环产生应力腐蚀，使发电机氢气纯度降低，气体密度增大，增加了通风损耗，同时也增大了排污、补氢次数和补氢量，降低了发电机的运行效率，严重的影响机组安全、经济运行。
关键词：氢气湿度；危害；预防措施1 概述1.1 中油热电一公司三台200MW发电机，由哈尔滨发电机厂生产，型号：QFSN-200-2型，发电机定子线圈及引出线采用水内冷，转子线圈、定子铁芯采用氢气冷却。
1.2 发电机充氢后要求氢气纯度＞96%，含氧量＜2%，氢气含水量＜12g/m³。
为了降低发电机氢气湿度，在4.5米内冷水系统旁加装了一台型号：BLNG-2F型氢气干燥器，它利用发电机风扇的压头，使部分氢气通过干燥器进行干燥,除去氢气中水分，提高发电机内的氢气纯度。
1.3 我厂密封油系统为双流环式密封油系统，即向密封瓦双路供油，在密封瓦内形成双环流供油形式。
即有空侧和氢侧分别独立的两路油。
双回路供油系统具有二路油源，空侧油源来自主油箱，氢侧油源来自发电机双环密封的内环氢侧密封油的回油；一路供向密封瓦外环空气侧的空侧油，一路供向密封瓦内环氢气侧的氢侧油。
其中空侧油中混有空气，氢侧油中混有氢气。
两个油流在密封瓦中各自成为一个独立的油循环系统，空、氢侧油压通过平衡阀和压差阀保持密封油压与氢压的差值，对平衡阀、差压阀等关键部件的动作精度及可靠性要求极高。
汽轮发电机氢冷系统湿度超标原因分析及对策
ＹＮＩ ｕＥｘ 研究与分析 Ａ Ｎ ｌ Ｊ ＹＦ Ｕ
ｌｉ ｌ； ０
系 统分 为 空侧 、氢侧 ２ 回路 ，个 回路 之 间相 对 独 个 ２
瓦磨 损严 重造 成密封 油 泄漏量 大 、机端 空侧 密封油 压 偏低 。
立， 只要密 封 瓦空 侧 、 侧 油压 完 全 相等 ， 氢 密封 瓦 两 侧 的 中间带 不会 发生 窜油 现象 。为此 ，设计 了平 衡
空 、 两侧 油压 的平衡 阀 ， 氢 氢侧 密封 油压 跟踪 空侧 密
为防止 漏氢 ， 该公 司曾采取 措施 提高 机端压 力 ． 使 机端 氢油 压差维 持在 规定 范 围 ，提 高后发 电机 密
封 油压力 见 表２ 。
表 ２ 提 高 机 端 压 力后 的发 电机 密 封 油 系统 参数 ＭＰ ａ
当含水 的油 回到 主油箱 后 ， 由于重 力作 用 ， 部分水 大 沉 淀在 主油 箱底部 ，一 小部 分 以细小水 滴方式 存在
冷 发 电机 ， 却 方式 为 水 一 氢 。进 入 ２ ０ 年 夏 季 冷 氢一 ０６ 后 。号 发 电机氢 气湿 度严 重超 标 ，露点 温度 一直 在 ６ ０ 以上 ． 度达 ３ 一 ０℃ ， 重威 胁机 组 的安全运 行 。 严
耗氢 量 与补 给氢气 中含水 量 的乘积 ， 计算 公式 为 ：
Ｑｌ Ａ ＝ △ Ｈ
相关。 因此 ， 降低氢 气 湿度 ， 使其 符合 安全 生产要 求 ， 已成为各 电厂研究 的重要课 题 。
式 中 ： 为每 天 的耗氢 量 （ △ 即补氢量 ）ｍ／； ， ３ Ａ 为补 ｄ 给 氢气 中的含 水量 ，／ 。 ｇ ｍ。
０ 引 言
氢冷 发 电机是 以氢 气为 冷却 介质 ， 转子绕 组 、 对 定 子铁 心及 构件表 面 进行冷 却 。采用 氢气 冷却 的发 电机具有 效率 高 、 冷却 效果好 、 全可靠 等 优势 。在 安
氢冷发电机氢气湿度超标分析及治理
氢 气绝 对湿 度 ≤ １ ／ 。 ［９ １ １３ 文响 ０ｇｍ３ 电 １９ ］２ 号 发 ． 绝 对湿 度 ≤ １ ｇ ｒ ，有 条 件 的机 组 可 进 一 步控 制在 ４ｇｍ， ０ ／３ ｎ ／ 以下 ， 氢气 湿 度 过高 ，使 发 电机 转 子护 环 产生 应 力腐 蚀 并 使裂 纹 快
Ｄｎ ｏ ｃｎｙＺｏ ｈ ◆ 气 程 自 化 ｉ ｉｎｈ ｇｕｉｎ ｕ 电 工 与 动 耋 ａ ｇ ｇｅ ｇａ ｑ ｄ
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氢冷 发 电机氢气湿 度超标 分析及治理
戎 文 杰
（ 山西省 阳光 发电有限责任 公司 ，Ｊ 阳泉 ０ ５ ０ ） Ｉ西 Ｉ ４ ２ ０ 摘 要： 主要 介绍了氢气湿度超 标的因素及危 害， 并在此基础 上提出 了相应 的治理 以及监控措 施。
氢 冷 发 电机 的绝 对 湿 度标 准 经 多 次演 变 。１ ６ ９ ６年 ， 电力 部 颁 发 的 氢 压高 ， 发生 冷却 水直接 漏 入氢 气 中的现象 ， 将 造成 氢气湿 度增 大 。 运 行规 程 中规 定 ， 气 的绝 对 湿度 ≤１ ／ ３ １７ 年 颁 布 的“ 电 氢 ５ｇ ｍ ； ９ ９ 发 ３ 氢 气 湿 度 超 标 对 发 电 机 的 危 害 机 运 行规 程 ” 中规 定 ， 电机 内氢 气绝 对 湿 度 ≤ １ ／ ， 充 的 新 发 ５ ｍ，补 ｇ
２４ 发 电 机 氢 气 冷 却 器 泄 漏 引 起 氢 气 湿 度 增 大 ．
由于冷 却器铜 管破 裂 或制造 存在 砂 眼 ， 管 与管板 的胀 口质量 铜
不 良， 冷却 器 密封 垫 不严 ， 在运 行 中 冷 却器 铜管 内水 压 较 铜管 外 且
氢气纯度、湿度不合格以及机内进油的危害
0前言目前，我国加入电网运行的300MW及以上大型汽轮发电机已有近200台，这些机组已成为我国电网的主力机组。
其冷却方式绝大部分为水－氢－氢（即定子线圈水内冷，转子绕组定子铁芯及构件表面氢冷却），简称氢冷发电机。
它们具有效率高，冷却效果好，安全可靠等优势。
采用氢气冷却的发电机在运行和备用期间，发电机内腔充压0．3MPa，氢气与大气之间采用密封油系统隔绝。
由于油氢之间的直接接触，若运行维护和控制不当，极易造成发电机进油，以及氢气纯度、湿度不合格，给大型发电机的安全稳定可靠运行带来潜在的危害。
1氢气纯度、湿度不合格以及机内进油的危害氢气纯度不合格，将导致冷却效率降低，造成机内构件局部过热，同时有害气体的存在还会造成绝缘老化、铁芯及其金属部件腐蚀。
氢气湿度过大，对发电机定子绝缘的影响更大，一是水分在运行中蒸发为水蒸汽，使微细击穿点之间氢气介质导电率升高。
二是水汽吸附在绝缘层上，侵入绝缘内部的水将造成内部导体与外部绝缘表面电位相等，成为等电位体，威胁发电机定子绝缘，诱发发电机绝缘事故。
油进入发电机内，将直接导致发电机绝缘腐蚀、老化，若油中含水量超标，油中水分蒸发，则导致与氢气湿度过大的同样后果。
此外，油进入发电机，如果未及时排出，油在机内蒸发产生油烟蒸汽，其危害也是十分可怕的。
所以，潮湿环境对大型发电机的运行是十分不利的。
它将对发电机护环产生腐蚀作用，并溶解和凝聚其它有害元素，使机内构件产生表面凝露，使转子护环受产生附加应力而导致裂纹等危害。
近几年来，因为氢气纯度不合格，氢气湿度过大和机内进油，已造成多次大型发电机绝缘损坏事故。
原电力部相继于1996年和1998年先后发文，对大型发电机运行中的氢气纯度、湿度和防止机内进油作了规定。
但由于这些异常运行方式带来的是“慢性病”，加之管理方面的疏忽，这些带普遍性的问题，依然不同程度存在。
应当引起高度警觉和重视，方能防患于未然。
把安全工程师站点加入收藏夹2导致大型发电机氢气纯度、湿度不合格和机内进油的原因分析2．1监督管理上的忽视是造成大型发电机氢气纯度和湿度不合格的原因之一。
氢冷发电机氢气湿度超标的治理
氢冷发电机氢气湿度超标的治理氢冷发电机氢气湿度过大对发电机定、转子线圈绝缘和转子护环寿命皆带来非常不利的影响，因此氢冷发电机氢气湿度超标治理是近年来圈内研究单位、制造厂和发电厂共同关注的热点问题之一。
我国有关部门曾经多次召开专业会议，研讨氢冷发电机氢气湿度的合理控制与降低机内氢气湿度的技术措施，并且于1998年首次颁布了《氢冷发电机氢气湿度的技术要求》(中华人民共和国电力行业标准dl/t651-1998)。
所有这些，不仅大大促进了对氢气湿度超标的治理工作，而且对新制定的标准统一了技术要求，便于与国际标准接轨，使得这方面的技术管理工作迈上了一个新的台阶。
1制氢站发电机内氢气湿度的大小与制氢站供发电机充氢、补氢用的新鲜氢气的湿度有直接关系，因而应当限制其在允许的范围内，这是降低发电机内氢气湿度的首要环节，尤其是在发电机氢气系统严密性差、氢气纯度不好，需要大量和频繁补氢以及汽轮机透平油中带水和发电机氢气外循环系统没有足够去湿能力的情况下，尤需严格控制新鲜氢气的湿度。
新的电力行业标准(以下简称“标准”)要求供发电机充氢、补氢用的新鲜氢气在常压下的允许湿度为：新建、扩建电厂(站)：露点温度≤-50 ℃；已建电厂(站)：露点温度≤-25 ℃国产制氢设备仅仅采用水冷却去湿装置或制冷式除湿机，据调查常压下新鲜氢气的露点一般不低于-17 ℃(绝对湿度≈1.0 g/m3) ℃，达不到上述要求。
最近，吸附式分子筛干燥装置在制氢站获得了广泛的应用，取得了满意的效果。
仅天津市净化设备厂就先后为国内60多个电厂提供了70台套分子干燥装置。
徐州发电厂1998年在dq-4型电解槽的水冷却器后串接了qgz8-10型分子筛干燥器，经测定干燥器入口氢气露点(常压下)为-15 ℃，出口氢气露点(常压下)达到-52 ℃，去湿效果非常显著。
据了解，江苏省外运行情况最好的，如首阳山发电厂制氢站装设了上述干燥装置后，新鲜氢气的露点亦降到了-50 ℃的水平，均远远超过了“标准”的要求。
氢冷发电机氢气湿度超标原因分析及处理
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发电机氢气纯度湿度偏高分析及防范
发电机氢气纯度湿度偏高分析及防范一、引言发电机是一种将机械能转化为电能的设备，而氢冷发电机（H2冷却发电机）是目前较为广泛使用的一种类型。
氢气是一种具有高导热性和高比热容的理想冷却介质，而且不会对电机设备造成额外的负荷。
但是，由于氢气是一种易燃性气体，因此使用氢气冷却的发电机要非常注意氢气的纯度和湿度，以确保安全运行。
本文将就发电机氢气纯度湿度偏高的问题进行分析并探讨如何防范。
二、氢气纯度和湿度的影响氢气冷却发电机中氢气的纯度和湿度是非常关键的参数。
氢气应具有高纯度，因为杂质会影响电气设备的性能和安全。
一些杂质如氧，空气，二氧化碳，甲醛等，会在高压下形成强氧化物和酸，在发电机腔中受到电弧等原因产生的高温作用，杂质可能引发火灾或爆炸。
此外，氢气还应保持物理和化学稳定。
湿度对氢气的电弧击穿性能和腐蚀性能都有很大的影响。
氢气中水的含量应该低于0.3ppm，保持氢气从发电机中流动的物性。
当氢气中的水分含量增加到接近1.5ppm时，氢气的电离几率增加二倍，使气氛发生透明度变化。
同时水含量的增加可能会增加发电机中设备接触的腐蚀率。
三、氢气纯度和湿度检测方法1.吸附法将氢气通入吸附管中，吸附管中的材料将水和杂质吸附下来，然后进行化学分析或质谱分析。
2.密封法氢气在一定的密封容器中与氧气反应，反应后进行化学分析或气相色谱分析，根据反应前后氧气的含量计算氢气的纯度和湿度。
3.光学法根据氢气流中分子的膜吸收效应和热扩散效应，通过吸入气体后的光谱变化进行纯度和湿度的测量。
四、氢气纯度湿度偏高的原因1.氢气生产过程中控制不当在氢气生产和存储过程中，如果控制不当，可能会导致氢气中混入其他杂质。
例如，在水电解法制氢时，电极的湿度和其结构上的压力都会影响得到的氢气的纯度和湿度。
2.氢气贮存和输送中的污染氢气在储存和输送过程中，其纯度和湿度可能会受到生产工艺和环境影响。
在使用过程中，氢气也可能会受到杂质的侵入，比如空气和其他气体。
氢冷发电机氢气湿度超标的分析与处理
氢冷发电机氢气湿度超标的分析与处理氢冷发电机是用氢气作为其内部部件冷却的介质，而氢气湿度的大小直接关系到氢冷发电机的安会运行。
近年来，国内大型氢冷发电机发生过多起定子线圈端部绝缘击穿和转子护环裂纹事故，究其原因，可以说与机内氢气湿度过大有着密切联系。
因此，降低氢气湿度已成为各电厂研究的重要课题。
1 氢的性质标准状况下，氢气密度仅为空气的1／14，是地球上最轻的物质。
氢的分子运动速度最快，从而有最大的扩散速度和很高的导热性，其导热能力是空气的7倍。
因氢气的密度很小，其流动阻力也很小。
由于以上原因，大型发电机多采用氢冷方式。
常温下原子氢进入钢中，使钢变脆，但这种作用极其缓慢。
在高温高压条件下(如温度为370℃，压力为9.8 mpa)，氢对钢有强烈的脆化作用。
一是溶解于钢的晶格中的原子氢在随后的缓慢变形中引起脆化作用，而钢的组织并无变化；二是氢向钢的内部扩散，与钢中渗碳体发生化学反应，生成的甲烷在钢中扩散能力很小，聚集在晶界上原有的空隙内，形成局部高压，使晶界变宽，引起脆化。
2 氢气湿度超标对发电机的危害2.1 氢气湿度超标造成发电机定子线圈端部短路事故氢气湿度越高，氢气中水分越高，气体的介电强度越低，定子绕组受潮，降低绝缘电阻，从而降低了绝缘表面放电电压，容易发生闪络和绝缘击穿，造成事故。
最近几年来不少电厂已有沉痛教训，如某发电厂2号发电机，哈尔滨电机厂生产的qfsn-200-2型200 mw汽轮发电机，1987年12月并网发电，1988年1月25日正常运行中突然发生定子线圈端部相间绝缘击穿烧损事故，bc相间端头短路，在励侧5点钟位置，线圈水接头、水盒和过渡引线烧毁，事故当时发电机内氢气纯度99.7％，机内氢气露点温度为32℃。
2.2 氢气湿度超标造成发电机转子护环产生应力腐蚀发电机氢气湿度高，将对其接触的金属产生应力腐蚀，而应力腐蚀与金属氢脆相互起到催化作用。
据有关资料介绍，对非18cr18mn材料的护环，氢气相对湿度在50％以上时，对其应力腐蚀将急剧加速，即使是采用18cr18mn材料的护环，氢气相对湿度在80％以上时，同样会使发电机转子护环产生应力腐蚀。
发电机氢气纯度湿度偏高分析及防范
发电机氢气纯度湿度偏高分析及防范
发电机氢气纯度湿度偏高的原因和预防方法
发电机燃烧氢气是其正常运转的一部分，但氢气纯度和湿度却
会影响发电机的稳定性和寿命。
以下是对发电机氢气纯度湿度偏高
原因和防范方法的分析。
原因分析：
1. 氢气制造过程中纯度不高
发电机制造商通常会指定特定纯度的氢气供应商，如果使用非
指定供应商的低品质氢气，可能会降低发电机氢气纯度。
2. 燃烧不充分
如果燃烧器和/或火花塞被损坏或有沉积物，氢气将燃烧不充分，增加湿度并产生有害物质。
3. 气体管线或气体储罐损坏
气体管线或气体储罐损坏可能导致气体中混入空气、水汽和其
它杂质，影响纯度和湿度。
预防方法：
1. 选择优质氢气供应商
与开发商一起，选择氢气供应商并确认纯度和湿度等参数。
定
期检查氢气供应收据，并考虑使用连续氢气质量监测设备以确保氢
气纯度。
2. 维护发电机
定期维护发电机，包括更换损坏的部件，检查燃烧器、火花塞以及风扇等，以确保发电机燃烧充分和没有损坏。
3. 管线和储罐检查
管线和储罐应经常检查，以确保没有损坏和漏氢的可能，可以进行气体质量检测确保操作安全稳定。
4. 安装通风装置
通过为氢气安装通风装置、排氢管、导气管、好的通风可以尽快排除湿气及污染物，确保氢气的纯度。
5. 培训操作人员
发电机操作人员必须接受专业培训，以了解使用发电机的正确方法，操作发电机设备并确保发电机设备操作过程中安全。
总的来说发电机的安全运行是关键，我们应该采取合适的预防措施，对纯度和湿度都要有关注，确保氢气的纯度和稳定性，并通过定期巡检、保养等工作减少事故的发生。
氢冷发电机组氢气湿度超标问题的分析及治理
氢冷发电机组氢气湿度超标问题的分析及治理氢冷发电机的氢气湿度超标问题由来已久，但多数情况下未对发电机即时造成明显的破坏，所以并未引起发电企业的重视。
但是如果氢冷发电机的氢气湿度超标，必将对发电机内部部件产生不良影响，甚至威胁发电机的安全运行。
在国家电力公司制定的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中明确提出要“严格控制氢冷发电机氢气的湿度在规程允许的范围内，并做好氢气湿度的控制措施”氢气湿度超标的危害，根据DL／T651－1998《氢冷发电机氢气湿度的技术要求》的规定，运行中发电机内的氢气湿度应在－25～0℃露点温度。
为防止发电机电气绝缘因机内过于干燥而开裂，发电机内的氢气湿度不应低于－25℃露点温度；但氢气湿度超标通常是指运行中发电机内的氢气湿度超过0℃露点温度。
氢气湿度超标对发电机的危害主要表现在2方面。
1．1破坏发电机绝缘氢气在氢冷发电机中主要是起冷却作用。
作为冷却介质，时刻与发电机的定子绕组的电气绝缘发生接触。
氢气湿度过高会降低发电机内部的定子绕组线棒绝缘性能，长期在氢气湿度超标工况下运行的发电机组，可能因为绝缘性能的降低使内部产生局部放电，从而破坏电气绝缘，导致单相或相间短路事故，危及发电机的安全。
虽然目前还没有确切的证据表明某台发电机的定子接地或相间短路故障与氢气湿度超标存在直接的因果关系，但可以发现部分发生了定子接地或相间短路故障的氢冷发电机确实长年运行在氢气湿度不合格的工况下。
1．2 对金属构件产生腐蚀有资料表明，氢气湿度超标是金属50 Mn18Cr4 Wn材质的发电机护环产生应力腐蚀的主要诱因。
据有关报道，大同二厂＃5发电机（水—氢—氢，200 MW）曾因氢气干燥器停运使发电机内的氢气湿度长期严重超标（露点温度20℃以上），最终造成发电机护环产生多处应力腐蚀裂纹，被迫全部更换护环。
目前还没有发现其它材质的金属部件由于氢气湿度超标导致腐蚀裂纹的证据，但长期工作在潮湿与高温环境下的金属部件的寿命可能会比正常状态下的金属短一些。
氢冷式发电机氢气湿度超标的危害、原因及措施
氢冷式发电机氢气湿度超标的危害、原因及措施摘要：发电机的冷却对于正常工作至关重要。
其中氢冷发电机是用氢气作为其内部部件冷却的介质，而氢气湿度的大小直接关系到氢冷发电机的安会运行。
本文主要介绍了氢气湿度超标的因素及危害，并在此基础上提出了相应的治理以及监控措施，对氢冷发电机氢气湿度超标的原因、危害进行了分析。
关键词：发电机氢气湿度；变化原因氢冷发电机是用氢气作为其内部部件冷却的介质，而氢气湿度的大小直接关系到氢冷发电机的安会运行。
近年来，国内大型氢冷发电机发生过多起定子线圈端部绝缘击穿和转子护环裂纹事故，究其原因，可以说与机内氢气湿度过大有着密切联系。
因此，降低氢气湿度已成为各电厂研究的重要课题。
灵武电厂二期工程两台1060MW燃煤汽轮发电机组，发电机冷却方式为水－氢－氢（即定子线圈水内冷，转子绕组定子铁芯及构件表面氢冷却），简称氢冷发电机。
它们具有效率高，冷却效果好，安全可靠等优势。
采用氢气冷却的发电机在运行和备用期间，发电机内腔充压，氢气与大气之间采用密封油系统隔绝。
由于油氢之间的直接接触，若运行维护和控制不当，极易造成发电机进油，以及氢气纯度、湿度不合格，给大型发电机的安全稳定可靠运行带来潜在的危害。
氢的性质：标准状况下，氢气密度仅为空气的 1/14 ，是地球上最轻的物质。
氢的分子运动速度最快，从而有最大的扩散速度和很高的导热性，其导热能力是空气的 7 倍。
因氢气的密度很小，其流动阻力也很小。
由于以上原因，在大型发电机多采用氢冷方式。
发电机在运行的过程中，它的氢气湿度应在-25～0℃(露点温度)。
为防止发电机电气绝缘因机内过于干燥而开裂．发电机内的氢气湿度不应低于-25℃。
但氢气湿度超标通常是指运行中发电机内的氢气湿度超过0℃。
氢冷发电机的氢气湿度超标会严重影响发电机定子、转子绕组的绝缘性能，也会加速转子护环的应力腐蚀，从而影响发电机组的效率和安全运行。
一、氢气湿度超标对发电机的危害1. 氢气湿度超标造成发电机定子线圈端部短路事故氢气湿度越高，氢气中水分越高，气体的介电强度越低，定子绕组受潮，降低绝缘电阻，从而降低了绝缘表面放电电压，容易发生闪络和绝缘击穿，造成事故。
汽轮发电机体内氢气湿度高的原因及对策
汽轮发电机体内氢气湿度高的原因及对策作者：赵永强来源：《科学与财富》2016年第17期摘要：汽轮发电机是一种常见的发电机种类，但是在使用汽轮发电的工程中，因为机械中含水同时发电机中带电，所以就在发电机的运行中产生了氢气，从而影响了发电机的正常工作。
另一方面对于一些使用氢气发电的发电机因为氢气和水分离的不彻底，导致发电时分子的配合比例改变，导致发电机的效率下降，本文分析了发电机体内氢气湿度高的解决办法。
关键词：氢气发电；湿度过高；气体分离汽轮发电机体内的氢气湿度高会影响发电机的正常工作，利用氢气和氧气的反应发电一直是世界发展的一项重要方向，因为在这个环节不会产生二氧化碳，所以能够减少温室气体的排放，提供更多的能量。
在一般的汽轮发电机中水一直采用的循环机制，通过能量的转换不断的重复氢到水的转换，输出想要的能量形式。
1 发电机体内的氢气湿度高的危害氢气湿度过大可能影响的问题是因为氢气中含有较多的水分，所以在遇到温度变低的时候就会出现雾状气团，或者在壁上结露。
这些露水可能会对汽轮机造成较大的安全隐患。
在汽轮机的工作有些元件可能因为雾气的影响出现快速老化，或者能源造成系统短路等现象。
但是在系统中也不能过于干燥，因为有些元件容易出现干燥和裂缝。
因此要控制好发电机体内的氢气湿度参数，这个参数应该不宜过高也不宜过低，应该在一个适中的水平，换做露点温度计算的方式湿度应该在露点温度为零下25摄氏度至0摄氏度之间。
2 发电机氢气湿度高的原因以及防范措施氢气湿度高的原因就是是多种多样的，一般在氢气站提供的氢气都是经过干燥的，所以产品都是合格的，一般的氢气湿度高问题就是在储存和运输上出现问题，在能量的存储过程中，设备在其之前没有做好干燥处理是一个常见的原因，同时在发电时水冷系统、密封系统、以及除湿系统出现问题都有可能导致氢气湿度变高。
2.1 水冷系统故障在发电机的氢气以及水循环上，可能出现相连的问题，这就会造成氢气的湿度增加。
浅析汽轮发电机氢气超标的危害及措施
浅析汽轮发电机氢气超标的危害及措施摘要：随着我国电力生产规模的不断扩大和单机容量的提高，300MW及以上大型汽轮发电机已成为我国电网的主力机组，目前大型汽轮发电机广泛采用氢气冷却，因氢气不助燃，从而可避免发生着火的危险。
然而，氢气品质的好坏直接关系到发电机的安全运行，若氢冷汽轮发电机内若进入大量非氢气体，会使氢气纯度和湿度迅速降低。
当发电机油水指示计异常或未按规定进行排污排油水，就会使得长期沉积在发电机内的油水蒸发，造成氢气湿度升高。
直接影响氢气冷却效果，进而对发电机组安全运行带来很大危害。
为确保氢气的品质，防忠于未然，通过实践和分析，我们应采取以下防范措施：在制氢站加装氢气湿度干燥除湿装置、在发电机氢气系统内加装高效的氢气干燥装置、加强重点部位环节监视、加强实时在线监测等来确保氢气纯度和湿度在合理范围内，从而降低氧冷发电机的故障率，进一步提高大机组安全经济运行的水平。
本文分析了氢气纯度、湿度超标的主要原因及危害，并提出了现场应对的几种措施，旨在为工程技术人员在实践中提供爹考。
关键词：氢冷；氢气超标；危害；措施目前，随着我国电力生产规模的不断扩大和单机容量的提高，300MW及以上大型汽轮发电机已成为我国电网的主力机组，其绝大部分采用水一氢一氢(即定子绕组内冷，转子绕组氢内冷，定子铁芯及构件氢外冷)冷却方式。
大型汽轮发电机之所以广泛采用氢气冷却，一是氢气导热系数较高，如氢气是空气导热系数的6．69倍，有助于发电机的冷却：二是氢气的表面散热系数大，如氢气为空气的1．5l倍，发电机损耗引起的热量可由氢气迅速带走，提高冷却效果；三是氢气密度小，如空气密度是氢气的14．3倍，故用氢气作冷却介质能够最大限度降低通风损耗，通常使效率提高0．8％～1．15％；四是氢冷发电机机壳内氧气含量<2％，氢气中的绝缘材料不宜被氧化且电晕大大减小；五是氢气纯度符合要求（发电机机壳内氢气纯度>96％，含氧量小于2％)时，若发电机内部发生短路故障时，因氢气不助燃，从而可避免发生着火的危险。
37-氢冷发电机氢气湿度超标问题的分析及处理3
氢冷发电机氢气湿度超标问题的分析及处理 100氢冷发电机氢气湿度超标问题的分析及处理韩 丹 许 明 沈 宇（大唐长春第二热电有限责任公司 吉林 长春 130031）摘 要：氢气湿度（又称露点温度）的大小直接关系到氢冷发电机组的安全运行。
氢冷发电机氢气湿度超标问题已经逐渐成为发电厂关注的热点。
文章对氢气露点温度超标的原因及危害进行了深入分析，并结合机组运行的实际情况提出了氢冷发电机氢气露点温度的合理控制与降低机内氢气湿度的技术措施。
关键词：氢冷发电机 湿度 密封油系统 绝缘 腐蚀1 引 言露点温度时指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。
形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时的温度。
氢气露点温度是指在给定的压力下，湿气被水饱和时的温度，即发电机氢气中的水汽含量，也可用相对湿度表示。
国家电力工业部在1998年颁布了《氢冷发电机氢气湿度的技术要求》（DL/T651-1998），对氢气湿度的表示方法、标准、测定和对氢气湿度计的要求予以了明确规定。
国产200MW 发电机机组冷却方式一般为“水-氢-氢”。
其中定子绕组采用水内冷，转子绕组采用气隙取气斜流式氢气内冷，定、转子铁芯采用氢气表面冷却，整机内部为密闭氢气循环冷却。
发电机运行时定子转子线圈会发热，这些热量由发电机内部的氢气吸收，由于冷却介质氢气在发电机内部为密闭循环，因此随着负荷增减及密封油、冷却水的调节，使氢气湿度指标受到影响。
氢冷发电机氢气湿度超标对发电机定子、转子线圈绝缘和转子护环的寿命都会带来不利影响。
氢气湿度过高不仅危害发电机定子、转子绕组的绝缘强度，而且会使转子护环产生应力腐蚀裂纹；氢气湿度过低可导致对某些部件产生有害的影响，如定子端部垫块的收缩和支撑环的裂纹等。
随着电力生产规模的扩大和单机容量的不断提高，氢冷发电机氢气湿度超标问题以及如何降低氢气湿度已经成为发电厂关注的热点问题之一。
氢冷发电机的氢气湿度超标问题虽然由来已久，但多数情况下未对发电机即时造成明显的破坏，所以并未引起发电企业的重视。
氢气湿度大的原因危害及处理
氢气湿度大的原因危害及处理发电机氢气湿度大的原因、危害及处理近期我厂#2发电机组出现正常运行中氢气湿度大的现象，现通过排查和加装体外滤油机的方式，问题得到初步缓解。
我厂汽轮发电机是由哈尔滨电机厂有限责任公司生产，型号是QFSN-300-2，额定功率300MW，冷却方式为水氢氢。
定子线圈（包括定子引线，定子过渡引线和出线）采用水内冷，转子线圈采用氢内冷，定子铁心及端部构件采用氢气表面冷却。
氢气利用装在转子两端的轴流式风扇进行强制循环，并通过发电机两端氢冷器进行冷却。
正常运行中，机内氢气湿度应控制在露点-5℃或4g/m3以下，当机内氢气湿度大于露点-5℃（或4g/m3）时，应检查氢气干燥器是否失效，同时进行排污和补充新鲜氢气，使氢气湿度恢复至正常值。
氢气湿度超标对发电机有非常大的危害：1、氢气湿度超标易造成发电机定子线圈端部短路事故。
氢气湿度越大，氢气中水分越大，气体的介电强度越低，定子绕组受潮，降低绝缘电阻，从而降低了绝缘表面放电电压，容易发生闪络和绝缘击穿事故。
2、氢气湿度超标易造成发电机转子护环产生应力腐蚀。
发电机氢气湿度高，将对其接触的金属产生应力腐蚀，而应力腐蚀与金属氢脆相互起到催化作用。
由于应力腐蚀使护环产生裂纹，同时绝缘瓦松动，绝缘瓦同护环端部转子线圈摩擦，引起转子线圈接地或短路。
3、影响发电机的运行效率。
由于氢气中湿度大、水分大，使气体密度增大，增加了发电机通风损耗，降低了发电机的运行效率。
造成发电机氢气湿度大的原因主要有以下几点：1、制氢站来氢湿度大2、氢气干燥装置工作不正常3、机组轴封压力高或轴加风机工作不正常，使润滑油中带水4、密封油进入发电机内5、氢冷器泄漏6、定冷水系统泄漏发电机氢气湿度大的处理方法：1、对氢气湿度仪进行校验,确保仪表的准确性。
2、对补氢系统进行必要的完善，在机前补氢管道、输氢管道最低点适当增加排污放水点，在向发电机补氢前，先进行输氢母管的排污放水，并测定母管氢气纯度、湿度合格才能向发电机内补氢。
氢冷发电机氢气湿度大原因分析及处理
氢冷发电机氢气湿度大原因分析及处理摘要：我国大型发电机普遍采用氢气冷却，所以发电机氢气湿度超标威胁着发电机的安全运行，容易造成发电机短路事故。
本文以我公司发电机氢气湿度超标、汽轮机润滑油不合格为例，通过分析、排查、发电机电流互感器套管处理，阐述了同类问题处理过程、运行监控和预防措施。
关键词：发电机；氢气；湿度大；分析处理一、国内和我厂发电机氢气湿度的有关规定《氢冷发电机氢气湿度的技术要求》（DL/T 651-1998）规定了氢冷发电机氢气湿度在运行氢压下的上下限值及充氢、备氢时补充氢气的允许湿度值；相关文献对氢气湿度过高、过低的危害也有明确的描述。
1.氢气湿度标准1）我厂《运行规程》规定：任何运行方式下，发电机内氢气的绝对湿度必须低于4.0g/m3（或露点温度－18℃），即在机外常压下取样化验时氢气中的水汽浓度不高于1g/ m3。
当机内氢气绝对湿度升高至4.0g/m3（或露点温度－18℃）以上时，必要时可采取频繁充入干燥氢气的方法来降低氢气湿度（但注意不要使氢气湿度降低太多）。
转子停转时，可用降低氢压或充入干燥氢气的方法维持这个湿度。
发电机内氢气的绝对湿度大于4.0g/m3（或露点温度－18℃）以上，但不超过10g/m3（或露点温度－10℃），机外常压下取样化验热氢气中的水汽浓度不超过2.5g/ m3 的情况下运行，每年只允许运行3次，每次运行的持续时间不得超过72小时。
2）供发电机充氢、补氢用的新鲜氢气在常压下的允许湿度为：新建电厂Td≤50 ℃，已建电厂Td≤25 ℃。
2.氢气湿度超标对发电机的危害1）氢气湿度高对绝缘性能的影响发电机内氢气湿度过高，降低定子的绝缘电气强度，易使定子绝缘薄弱处发生相间短路。
200 MW发电机定子端部绝缘存在水接头和引线两处薄弱环节，均处于高电位，如氢气中含水或水汽严重时，会使绝缘薄弱处对其它线棒击穿放电。
氢气相对湿度超出一定限值（80%），定子绝缘缺陷就会加速发展。
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（ ）相对 湿 度 Ｒ ， 水 汽 密 度 （ 对湿 度 ） ２ 是 绝 与 同一 温度 下 的 饱 和 水 汽 含 量 （ 大 可 能 的 水 汽 含 最 量 ） 白分 比 ， 的 以百 分 数表 示 。应 当指 出 ， 对 湿 度 相
将机内氢气含湿量规定为４／ ３ ｇｍ 以下。这样在其他 运行条件规定执行时， 机内不会产生结露现象。在停 机时， 还必须保持机壳 内温度不低于 ８ 才 能维持 ￣ Ｃ，
（ ） ｍ３ ；
１ ８ 氢冷发电机氢气湿度的技术要求》 ９ （ ９ 的规定供 发 电 机充 氢 、 氢用 的 新 鲜氢 气 在 常压 下 的允 许 湿 补
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度： 新建、 扩建电厂（ ： 站）露点温度 ｔ≤ 一 ０ ５℃。已建
电厂 （ ）露点 温 度 ｔ≤ 一２℃ 。对 新机 组 来说 ， 站 ： ５ 由 于各项 措施可 以较 好 的采取 ， 可作 较 高 的规 定要 求 ，
产， 型号 Ｑ Ｓ ３０— — ０ 水氢氢冷却方式。由 ＦＮ一 ０ ２ ２ ， 于我 国大多数汽轮发 电机组均采用水氢氢冷却方式 或全氢冷却方式 ， 对于氢冷汽轮发电机来说 ， 其定子 绝缘 线 圈绝缘 水平 往 往 与 氢气 的湿 度 密切 相 关 ， 汽
轮 发 电机 在 运行过 程 中 ， 常 因 为 密封 油 中含 水 量 常
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２０ ０ ８年第 ７期
《 贵州电力技 术》
（ 总第 １９期 ） ０
氢冷 汽轮发 电机 氢气湿度超标的危害和治理措 施
国电贵州安顺 发电有 限公 司 任旭 摘 ［６ １３ ５２０ ］ 要 本 文叙述 了 ３ ０ Ｗ 氢冷发电机 氢气 湿度 超标 的原因 和对 机组 的危害 ， ０Ｍ 结合 实际情 况提出 了治 理措施 和 氢冷汽轮发电机 氢气 湿度 危害 治 理措 施
响氢冷汽轮发电机安全可靠运行的重要 因素之一。 氢气湿度超标 ， 将严重影响汽轮发电机定子 、 转子线 圈绝缘性能 ， 速转 子护环 的应力腐蚀产 生裂纹。 加
在 国家 电力公 司制 订 的 《 止 电力生 产 重 大事 故 的 防
混合物的绝 对湿度不超过 １ｇｍ 。第 １３条又增 ５／ 。 ８
・
】 ・ ７
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２０ ０ ８年 第 ７期
《 州电力技术》 贵
（ 总第 １９期 ） ０
相对湿 度 在 ５ ％ 以下 。对 老机 组 来 说 ， ０ 由于条 件 限
制， 将机 内氢气含湿 量规定 为 ｌ ｍ Ｏ 以下 。这时 ， 在
４ ２ 漏水 故 障 ．
度的技术要 求》 的规定 ， 运行 中发 电机 内的氢气湿 度应在 一 ５～ ℃露点温 度。为防止发电机 电气绝 ２ ０ 缘 因机内过于干燥而开裂 ， 发电机 内的氢气湿度不
应低 于 一 ５ ２ ℃露 点 温 度 ； 氢气 湿 度超 标 通 常 是指 但 运行 中发 电机 内的氢气湿 度超 过 ０Ｃ露点温 度 。 ￣ 国内已运行 的发 电机 组 机壳 内氢气 湿 度 ， 新 、 对 老机 组规定两 个不 同湿 度控 制 数 值。根 据 Ｄ ／ ６ １ ＬＴ ５
由于冷 却 器 铜管 破 裂 或制 造 存在 砂 眼 ， 管 与 铜 管板 的胀 口质 量不 严 ， 冷却器 密封 垫不严 ， 且在 运 并 行 中冷却 器铜 管 内水 压 较 铜 管外 氢 压 高 ， 发 生 冷 将 却水 直 接漏 人氢气 中 ， 造成氢 气湿 度增 大 ， 我厂 曾发 生 过 发 电机 冷却 器渗漏 造 成氢气Ｐ１
（ ）湿气 的？合 比是 湿气 中所含 水 汽质量 与 和 ４ 昆 它共 存 的干燥 气体 质量 之 比。
２ ２ 发 电机 氢气湿 度 的规 定 ．
过大、 制氢站来氢湿度过高等原因使发电机 内的氢 气湿度增高。过高的氢气湿度加速绝缘材料的腐蚀 速度 ， 缩短发 电机使用寿命 ， 会相应增加发电机内的
我国《 电机运行规程》 １７条规定 ： 发 第 ４ 气体混 合物的绝对湿度不超过 １ｇｍ ， ５／ 。而其相对湿度不应 超过 ８ ％。这两项指标是指机壳 内而言。１８ ５ ９ ２年 再版的《 电机运行 规程》 １２条同样 规定气体 发 第 ８
通风损耗 ， 降低发 电机运行效率 ， 对汽轮发电机组 的 安 全 运行造 成极 大 的危害 。因此 氢气湿 度 问题是 影
４ ３ 密封 油进入 发 电机 内引起 氢气湿 度增 大 ．
氢气 冷 却 器 附 近 ， 水 温 为 ２℃ 时 ， 对 湿 度 为 当 ０ 相 ６．￣ 但在线 圈与 转 子护 环 附 近温 度 高 ， 可 维 持 １６Ｃ， 仍 低 于 ５％ 的要 求 ， ０ 机壳 内不 会 出现结 露 现象 ， 电机 发 运 行是基本 安全 的 ， 在停 机 时 ， 必 须保 持氢 气 温 但 还 度不低 于 ２℃ ， ３ 以维持 相对湿度低 于 ５％ 。 ０
运行 中的注意事项 。
关键词
１ 引言
我 厂 一期 ２３ｏ ｘ０ Ｍｗ 发 电机是 由东 方 电机 厂 生
的数值都是与给定 的压力和温度条件相对应的， 离
开这 一点 ， 对湿 度值 就没有 任何 意义 ； 相 （ ）露 点温 度 Ｔ 是 指在 给 定 的 压力 下 ， 气 ３ 湿 被 水汽 所饱 和时 的温 度 ， ℃表示 。 用
２ 氢气 的湿度标准
２ １ 氢气 湿 度 的定 义 ． 通 常表示 湿 度 的方 法有 三种 ：
（ ）水汽密度或称绝对湿度 Ａ ， １ 单位是 ｇｍ ， ／。 是湿 气 中所含 水汽 的绝 对 量 ， 义 为湿 气 中水汽 的 定 质量与湿气的总体积之 比， 其表达式为 Ａ ｍ ／ ， ＝ Ｖ ｍ 是 湿 气 中 水 汽 质 量 （ ） Ｖ 是 湿 气 的 总 体 积 ｇ，
加： 向发 电机 内补 充 的 新 氢 气 绝 对 湿 度 不 得 大 于 １ｇｍ 。根 据 Ｄ ／６ １ ９８ 氢 冷 发 电机氢 气 湿 ０／ 。 Ｌ Ｔ ５ —１９ 《
二十五项重点要求》 中明确提出要“ 严格控制氢冷
发 电机氢气 的湿度 在 规 程允 许 的范 围 内 ， 并做 好 氢 气湿 度 的控 制 措施 ” 。