氢气湿度大原因分析

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氢气纯度与湿度超标原因及防范(参考资料一)

氢气纯度与湿度超标原因及防范0 引言目前，我国加入电网运行的600 MW 及以上大型汽轮发电机近150台，这些机组已成为我国电网的主力发电机组。

其发电机冷却方式绝大部分为水-氢-氢(即定子绕组内冷，转子绕组定子铁芯及构件表面氢冷却)，简称氢冷发电机。

氢冷发电机的氢气品质直接关系到主设备的安全、经济运行，当主机内氢气纯度迅速下降，气体密度增大时，便增加了发电机的通风损耗，同时增加了排污次数、补氢次数和补氢量，影响发电机组的正常运行，造成较大的经济损失。

1 氢气纯度与湿度超标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。

氢气湿度不合格，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，威胁发电机定子的绝缘，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的腐蚀、老化，若油中含水量超标，油中水分蒸发，则会导致与氢气湿度过大同样的后果。

虽然，电力行业标准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会严重影响发电机组的安全、经济运行，所以，应引起高度重视。

2 导致大型发电机氢气纯度与湿度超标的原因分析(1)通过试验分析，确证从制氢站来氢的纯度合格，排除因制氢站来氢导致发电机内部氢气纯度和湿度下降的可能性。

(2)氢气干燥装置不够合理。

目前，600 MW大型发电机基本都是由转子两端的风扇随转子旋转产生风压差，在机内形成氢气封闭循环流动，当发电机在停运备用状态下，机内氢气压差消失，依靠压差进气的氢气在干燥器中无法流动，干燥器不能对氢气进行干燥。

(3)氢气干燥器设备存在缺陷。

发电机运行中干燥器投运不正常。

(4)发电机提高负荷或低负荷运行时，氢气冷却器冷却水量调整不合理或冷却水温过低，流量过大，导致氢温过低产生凝露。

(5)内冷水系统机内接头和氢冷器微细渗漏，导致机内氢气湿度增大。

关于机组氢气湿度高的原因分析及处理

关于机组氢气湿度高的原因分析及处理我厂发电机为哈尔滨电机股份有限公司生产的QFSN4-600-2三相同步汽轮发电机。

发电机采用水-氢-氢冷却方式：定子线圈直接水冷，转子线圈直接氢冷，转子本体及定子铁芯氢冷，定子出线水内冷。

1. 氢气湿度对机组的影响正常运行中，对于氢气湿度的监视与控制对采用水氢氢冷却方式的发电机组有着重要意义，氢气湿度过高和过低均会影响到发电机组的安全运行。

a、发电机内氢气湿度过低，会引起其内部绝缘材料的收缩，造成固定结构的松弛，甚至会使绝缘垫块产生裂纹；b、发电机内氢气湿度过高时，一方面会降低氢气纯度，使通风摩擦损耗增大，冷却效果降低，频繁补排氢气，效率降低从而影响经济性；与此同时，还会降低定子绕组的绝缘强度（特别是达到结露时），使定子绝缘薄弱处发生表面爬电、闪络、相间短路等，而且还会使发电机转子护环产生应力腐蚀纹损并使裂纹快速发展，特别是在机组高负荷的情况下，应力腐蚀会使转子护环出现裂纹，而且会急剧恶化。

2.现象描述5月11日，发电机氢气湿度出现了缓慢增大的现象。

检查氢气干燥器已正常投入运行,氢气湿度仍由-11℃逐步上升,5月25日已最高至-1℃左右(同负荷下#1机组氢气湿度为-10℃左右),除湿效果显然很不理想.3.氢气湿度高原因分析影响氢气湿度的各个主要因素有发电机定冷水系统、氢冷器、密封油系统、补排氢系统、氢气干燥器等,对各因素进行详细分析如下:3.1 定冷水系统，氢冷器系统对氢气湿度的影响若发电机内部线棒、水接头、水盒等部位发生渗漏,将造成氢气湿度增大。

但定冷水压力低于氢压较多，定冷水系统压力稳定，可排除定冷水漏入的可能。

此外，氢冷器镍铜冷却水管破裂或存在沙眼、冷却水管与两端水箱的胀口质量不良，冷却器密封垫不严，也将发生冷却水直接与氢气接触，造成氢气湿度增大。

而氢冷器采用开式水冷却，开式水压较为稳定，各氢冷器入口的实际水压在0.28MPa左右，低于氢压较多，亦可排除氢冷器系统漏水导致发电机导致机组氢气湿度大的可能。

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。

关于机组氢气湿度高的原因分析及处理

（2）关于化学化验。期间油化验每周一次，可能取油样的时间段，分析恰是排烟风机将进入润滑油的水分抽走，水分沉淀在主油箱下部，所以油化验常规指标合格。
（3）发电机励端氢侧密封瓦损坏。从2015年7月14日后，氢侧密封油压励端有一个明显下降的台阶，此后励端氢侧密封油压低于空侧密封油压约0.01MPa，机组运行中测量氢侧密封油箱补油阀管路发热，励端氢侧密封油回油温度低于汽端氢侧密封油回油温度13 ℃，，说明空侧向氢侧密封油箱补油，油又回流到励端空侧，分析存在励端氢侧密封瓦与轴颈配合间隙超标问题，空侧密封油带水进入氢侧密封油，是造成氢气湿度大的因素之一。
2.2揭瓦检查
揭开#5瓦，没有发现过热烧瓦现象，说明油质正常，没有因油质乳化对轴瓦造成损伤。
2.3渗漏CT处理
在排查出两个CT漏水点后，考虑发电机出线及中性点套管漏氢问题早已存在而没有及时解决，决定请厂家更换6组CT入水联接O形垫和套管氢侧密封垫，彻底解决因垫子老化造成的水、氢渗漏。工作完成后对发电机将进行水压试验、风压试验、手包绝缘试验、直流耐压试验等，内冷水保持45℃对发电机内加热驱潮，封人孔门，上述试验均合格，发电机恢复备用。
用露点表示，在发电机正常运行状态下，即使露点温度有一定幅度超标，对发电机的危害有限。如某200 MW机组正常运行氢压为0.28～0.30 MPa，入口风温35～43 ℃，机内露点为10 ℃，超标，但计算机内相对湿度为22%，相当安全。机内最低温度30 ℃，露点为10 ℃时，相对湿度为29%，属安全状态。异常情况下，机内最低温度20 ℃，露点为10 ℃，相对湿度为53%，也仅比监控指标——相对湿度50%略大，基本安全。
3.2湿度单位的选用要利于监控
在湿度的众多表示方法中，用机内相对湿度作为监控指标，可以直接有效地反应设备的健康水平。氢气相对湿度≤30%，转子应力腐蚀速率几乎不变；当氢气相对湿度在30%～50%，转子应力腐蚀速率略有增长；氢气相对湿度≥50%，转子应力腐蚀速率以指数级急骤增加；在相对湿度≥80%时，定子绝缘缺陷加速发展；相对湿度≥75%时，转子绝缘缺陷加速发展。只要保证氢气相对湿度≤50%，就能有效抑制护环急剧加速的应力腐蚀，确保定子和转子的绝缘强度水平不降低。

发电机氢气湿度超标的原因分析及预防措施

发电机氢气湿度超标的原因分析及预防措施摘要：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。

2 氢气湿度超标的危害性2.1 氢气湿度高使发电机转子护环产生应力裂纹损伤，并使裂纹快速发展。

发电机转子护环的应力腐蚀开裂与氢气介质湿度有很大的关系，在相对湿度大于50%时，裂纹扩展速率呈指数增加。

2.2 发电机内氢气湿度过高会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。

如由于制造方面的原因，200MW发电机定子端部绝缘水接头和引线两端存在薄弱环节，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线棒发生击穿放电。

发电机氢气纯度湿度异常的分析及防范措施_百度文库(精)

发电机氢气纯度湿度异常的分析及防范措施目前，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。

氢气纯度、湿度不合格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。

另外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，已造成多次大型发电机绝缘损坏事故。

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。

导致大型发电机氢气纯度、湿度不合格的原因分析发电机密封油中含水超标。

由于密封油取自汽轮机润滑油系统，在汽轮机运行中，由于各方面的原因，造成轴封蒸汽进入轴承油室，凝结成水进入油中。

含有较高水分的油在密封瓦中蒸发进入氢气内。

发电机启动升负荷或低负荷运行，氢气冷却器冷却水量调整控制不当或冷却水温过低，流量过大，导致氢温过低产生凝露。

内冷水系统机内接头和氢冷器微细渗漏也可能导致机内氢气湿度增大。

氢冷发电机氢气湿度超标原因分析及处理

氢冷发电机氢气湿度超标原因分析及处理摘要：文章首先对氢冷发电机的氢气湿度标准进行分析，再对其氢气湿度超标原因进行分析，并且提出一定的措施，以期能够为同行带来一些启发。

关键词：氢冷发电机；氢气湿度；超标原因；处理一、氢冷发电机氢气湿度标准国内外极度重视氢冷机组的氢气湿度，为了确保氢冷发电机能够安全运行，均制定了相关的标准，其中国外氢气湿度标准具体可以参见表1，根据表格中的数据可以知道，国外氢气湿度标准十分严格。

我国电力部颁布了《发电机运行规程》，在该规程中要求在机内压力作用下，氢冷发电机的水份含量必须低于15g/m3。

在1990年，我国的机械电子部和能源部在达成的协议中，要求新机组在机内压力下，氢气水份含量必须要小于4g/m3，老机组则不能超过10g/m3。

1996年电力部规定的氢气湿度具体可以参见表2。

并且明确指出新建200MW、不小于300MW的机组在密封油中的含水量不能超过500mg/L。

表1 国外氢冷发电机氢气湿度的标准二、氢冷发电机内出现氢气湿度超标现象的原因（一）提供的氢气品质较低制氢站现今采用水电解法来制取氢气。

具体的工艺流程是在电解槽中产生氢气，分别通过分离器、洗涤器、冷却器后，在储气罐内存储。

部分电厂在经过冷却器后还会添加干燥器。

分析工艺流程可以知道，氢气在通过洗涤其中后，水蒸汽达到了饱和状态，其水份含量与温度成正比。

安装冷却器主要是通过降低氢气温度进而使氢气的水份含量得到降低。

在夏天的时候，水温较高，氢气的水份含量就会严重超标。

其次，将氢气灌入空氢罐的时候，系统压力基本上和氢罐压力相等，在更换罐的时候，系统压力会随着时间从小逐渐增大。

混合气体中饱和水份的含量只和温度存在关联，因此在一定温度下，氢气含水量不会随着压力的增加而升高。

再次，为了保证氢冷发电机能够安全运行，没有将储气罐的压力充到额定压力，进而提高了氢气的含水量。

最后，发电机没有严密的氢气系统，增大了补氢量，导致氢气在氢罐中存储的时间过短，根本不能充分分离出氢气中的水份。

氢冷发电机氢气湿度超标原因分析及处理

氢冷发电机氢气湿度超标原因分析及处理（最新版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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发电机氢气湿度大原因分析与处理

发电机氢气湿度大原因分析与处理王诗尧（广东粤电靖海发电有限公司，广东揭阳515200）摘要：介绍了1000MW氢冷发电机组氢气干燥系统的基本情况及运行中氢气湿度偏高对发电机本身的危害，分析了氢气湿度偏高的有关原因及其最终处理情况。

关键词：发电机；氢气湿度；原因；处理0引言QFSN-1000-2-27型汽轮发电机为汽轮机直接拖动的隐极式、二极、三相同步发电机，采用水氢氢冷却方式，即定子绕组水内冷，定、转子铁芯及转子绕组氢气冷却，氢气干燥装置为一台牡丹江联和电力生产的XFG-1F型吸附式氢气干燥器，XFG-1F型氢气干燥器的运行方式为吸湿与再生自动切换，并配有油气分离器防止氢气中密封油气污染吸附剂，氢气处理能力为100Nm3/h。

现场两台1000MW发电机的氢气湿度情况存在一定差异，在线氢气湿度表分别在氢气干燥器前后各有一个，以此观察机内氢气湿度及氢气干燥器的运转情况。

其中，#4发电机氢气干燥器进口露点温度可以长期维持在-15～-10℃，出口露点温度在-25～-15℃；但#3发电机氢气干燥器进口露点温度长期在-5～0℃，出口露点温度在-15～5℃，在长时间高负荷运行工况下，露点温度间歇性超过0℃，且化学定期手测氢气湿度与在线表计无明显偏差。

按照DL/T651—2017《氢冷发电机氢气湿度技术要求》的规定，发电机运行状态下最低温度大于10℃的机组，氢气露点温度允许最高为0℃，故#3发电机氢气湿度存在间歇性的超标现象。

根据《防止电力生产事故的二十五项反措要求》，在氢气湿度超标的情况下，禁止发电机长时间运行，故需对氢气湿度超标的情况进行分析与处理，以防止情况恶化。

1氢气湿度超标对发电机的危害（1）氢气湿度超标易造成发电机定子线圈短路事故。

氢气湿度越大，氢气中含水量也越高，会导致定子绕组的绝缘性能下降，更容易发生表面爬电、闪络等现象，甚至拉弧放电，造成定子绕组短路。

（2）氢气湿度超标易造成发电机转子护环产生应力性腐蚀。

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。

发电机氢气湿度超标问题的分析及处理

发电机氢气湿度超标问题的分析及处理摘要：对氢冷发电机组氢气湿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湿度的合理控制与降低机内氢气湿度的技术措施。

关键词：氢气湿度；密封油系统；绝缘；腐蚀1 引言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。

国产200MW发电机机组整机内部一般采用密闭氢气循环冷却。

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。

目前，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。

2氢气湿度超标的危害2.1 破坏发电机绝缘氢气在氢冷发电机中主要是起冷却作用，而作为冷却介质，氢气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的绝缘性能。

长期在氢气湿度超标工况下运行的发电机组，可能由于绝缘性能的降低使内部产生局部放电，导致单相短路或相间短路事故，从而破坏电气绝缘，威胁发电机的安全。

实际运行中发现，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。

2.2 对发电机护环产生腐蚀氢气湿度超标是金属50Mn18Cr4Wn奥氏体钢材质的发电机护环产生应力腐蚀的主要诱因。

据有关资料，国内某电厂发电机（水-氢-氢，200MW）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（露点温度达到20℃以上），最终造成发电机护环产生多处应力腐蚀裂纹，被迫使护环全部更换。

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会比正常状态下的金属短一些。

氢气湿度大的原因分析及处理

氢气湿度大的原因分析及处理作者：潘子博刘建来源：《中国科技博览》2018年第20期[摘要]发电机氢气湿度超标严重威胁发电机的安全运行，容易造成发电机短路事故。

本文通过对国家能源集团准能集团矸电公司#4发电机氢气湿度超标进行分析、排查、并提出了预防措施，保证氢气湿度在合格范围内运行。

[关键词]发电机氢气湿度原因分析处理中图分类号：TU192 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）20-0354-011 湿度的概述《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超标的危害也有明确的描述。

1.湿度的表示方法1.1湿度是指气体中的水汽含量，其表示方法较多，常用的有绝对湿度、相对湿度、露点温度等，相互之间可以换算。

（1）绝对湿度湿气中水汽质量与湿气的总体积之比，g/m3。

（2）相对湿度压力为P、温度为T的湿气中，水汽摩尔分数与同一温度T和压力P下纯水表面的饱和水汽的摩尔分数之比，%。

（3）露点温度压力为P、温度为T、混合比为r的湿气中，在此给定的压力下，湿气被水饱和时的温度，℃。

2 氢气湿度超标对发电机的危害2.1氢气湿度超标易造成发动机转子护环产生应力腐蚀。

发动机氢气湿度高，将对其接触的金属产生应力腐蚀，而应力腐蚀与金属相互起到催化作用，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。

2.2氢气湿度超标对绝缘性能的影响。

发电机内氢气湿度超标，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。

会使转子绝缘强度下降，容易发生闪络和绝缘击穿事故。

2.3氢气湿度超标影响发动机运行效率。

由于氢气中湿度大、水分大，使气体密度增大，增加了发动机通风损耗，降低了发动机的运行效率。

3 氢气湿度大的原因分析3.1制氢站来氢湿度大。

3.2氢气干燥装置工作不正常。

发电机提高氢气纯度降低湿度原因分析及防范措施

发电机提高氢气纯度降低湿度原因分析及防范措施国华宁东电厂两台330MW直接空冷机组，自投产后相继出现了发电机氢气湿度大，氢气纯度低等问题，文中对此类问题的原因进行分析，结合生产实际探讨了解决问题的方法。

并对密封油系统的调整和维护进行了介绍。

标签：氢气纯度;氢气湿度;原因分析;防范措施国华宁东发电厂两台330MW直接空冷机组，发电机是上海汽轮机厂生产水氢氢冷却方式的QFSN-330-2型汽轮发电机。

配套使用的是09Q042—3型密封油系统。

自投产后不同程度出现了氢气湿度大、氢气纯度低等问题。

针对这些问题，我们进行了认真的分析，反复进行了调试。

正常情况下密封瓦中的空侧和氢侧密封油具有几乎相同的压力，空侧和氢侧密封油各自保持相对独立的状态进行循环。

机组在运行中密封油系统中的氢侧密封油与发电机机内的氢气相接触，密封油系统部件工作不正常或运行调整不当，参数控制不好均能够引起发电机氢气湿度大、纯度低。

1 发电机氢气湿度大、纯度低的原因分析1.1 空侧与氢侧密封油压差值大发电机空侧与氢侧密封油在密封瓦中的压力不平衡，会引起油流窜动，若空侧密封油压高于氢侧密封油压，则含有大量空气的空侧密封油向氢侧密封油窜油，此时窜到氢侧的空侧密封油将随氢侧密封油一起回到发电机的氢侧回油腔（即消泡箱），然后经氢侧回油管，返回到氢侧密封油箱中，在此过程中一部分空侧密封油内所含的空气直接析出进入发电机内。

同时空侧向氢侧窜油也一定程度的排挤了氢侧油，使氢侧的进油减少，这将加大油污染。

若氢侧密封油压高于空侧密封油压，则氢侧密封油向空侧密封窜油，此时将使回到氢侧密封油箱中的油量减少，油位降低，为了保证系统安全运行，将自动向氢侧密封油箱中补油。

这样就将含有大量空气的空侧密封油补进了氢侧密封油箱，使氢侧密封油中的空气含量增加。

发电机机内的氢气与密封油系统中的氢侧密封油相接触，氢侧密封油中若溶解有大量的空气，空气便会进入氢气区域，污染机内氢气。

【电力圈运行】氢冷发电机氢气湿度的监控与管理

【电力圈运行】氢冷发电机氢气湿度的监控与管理【电力圈】氢气湿度《氢冷发电机氢气湿度的技术要求》(DL/T 651-1998)标准具体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、备氢时补充新鲜氢气的允许湿度值。

作好该标准的宣传贯彻工作并进行有效的监控与管理，是一项艰巨、细致而又繁琐的任务。

下面就氢气湿度标准及氢气湿度超标对发电机的危害做一详述，并提出相应的防治对策，以做好氢气湿度的监控与管理。

1湿度的表示方法湿度是指气体中的水汽含量，常用表示方法有绝对湿度、相对湿度、露点温度，可相互换算。

1、绝对湿度湿气中水汽质量与湿气的总体积之比，g/m32、相对湿度压力为P、温度为T的湿气中，水汽摩尔分数与同一温度T和压力P下纯水表面的饱和水汽的摩尔分数之比，%3、露点温度压力为P、温度为T、混合比为r的湿气中，在给定的压力下，湿气被水饱和时的温度，℃2氢气湿度标准1、发电机内运行氢压下的允许湿度低限为露点温度Td=－25 ℃，根据发电机内的最低温度规定了允许湿度高限，即当发电机温度最低为5 ℃时，湿度高限为露点温度Td=－5 ℃；当发电机温度最低≥10 ℃时，湿度高限为Td=0 ℃。

2、发电机充补氢所用的新鲜氢气在常压下允许湿度为:新建电厂Td≤50 ℃,已建电厂Td≤25℃。

3氢气湿度超标对发电机的危害1、氢气湿度过高对转子护环的影响氢气湿度过高，使发电机转子护环产生应力腐蚀纹损并使裂纹快速发展。

应力腐蚀的3个必要条件为：材质，较大的应力，有腐蚀介质。

国内护环大多采用18Mn5Cr、18Mn4Cr奥氏体钢，机械性能优良，但应力腐蚀开裂与氢气介质湿度有很大关系，在有腐蚀介质，如氯化物、硝酸盐、硫酸盐、亚氯酸盐和氢氧根的情况下，抗应力腐蚀能力下降。

在相对湿度大于50%时，裂纹扩展速率呈指数增加。

2、氢气湿度过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。

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。

发电机氢气湿度变化大原因分析

发电机氢气湿度变化大原因分析【摘要】氢冷发电机在运行中，发电机氢气湿度是一项很重要的监测指标。

维持发电机内的氢气湿度在合适的范围内是保证氢冷发电机安全运行的必要条件。

氢气湿度的变化与密封油、除湿装置等相关系统的运行质量有着密切的联系。

本文主要对影响发电机内氢气湿度变化的原因进行了分析，并提出了相应的处理和防范措施。

【关键词】氢气；湿度；分析；处理1引言华电能源哈尔滨第三发电厂#1汽轮发电机组所用发电机为哈尔滨电机厂生产的型号为QFSN-200-2型氢冷发电机。

发电机采用定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、定子铁芯及其它器件氢气表面冷却的水-氢-氢冷却方式。

发电机设有密封油系统，通过双流环式密封瓦将氢气密封在发电机内。

为了降低运行中的发电机内的氢气湿度，发电机还装有一台以二氧化铝为介质的吸附式氢干燥器。

在氢吸附式干燥器入、出口管处装有氢温湿度仪表对发电机内氢气温度、湿度情况进行在线监视。

从近期运行情况看,运行中氢气湿度变化大，有时还发生氢气湿度超标现象，氢湿度最大时露点温度超过5℃。

2氢气湿度大的危害湿度过大，水汽在氢气温度过低时会产生结露，降低发电机绝缘，存在极大地安全隐患，而氢气湿度大还会增加发电机的通风损耗使发电机的运行效率降低。

而过于干燥的环境也会使发电机内的某些部件因机内过于干燥而产生裂纹。

因此一般规定控制发电机内的氢气湿度不应低于-25℃露点温度。

而实际运行中氢气湿度超标通常是指发电机内的氢气湿度超过0℃露点温度。

根据哈尔滨第三发电厂《200MW机组集控运行规程》的规定，运行中发电机内的氢气湿度应控制在露点温度-25～0℃之间。

3湿度的概念湿度指的是气体中的水、汽含量。

其表示方法有绝对湿度、相对湿度、露点温度等。

绝对湿度：湿气中水、汽的质量与湿气总体积之比。

（单位表示为g/m?）相对湿度：压力为P、温度为T的湿气中水汽摩尔分数与相同压力P、温度T下纯水表面的饱和水汽摩尔分数之比。

（单位表示为%）露点温度：压力为P、温度为T、混合比为R的湿气中，在给定压力下湿气被水饱和时的温度。

某厂#1发电机氢气湿度超标分析及处理

某厂#1发电机氢气湿度超标分析及处理发布时间：2021-04-12T02:01:03.853Z 来源：《中国科技人才》2021年第6期作者：梁远超[导读] 某厂#1发电机组为300MW汽轮发电机组，该机组自2020年12月初并网运行后，发电机氢气湿度逐渐上涨并超过标准。

电力行业标准DL/T 651 氢冷发电机氢气湿度技术要求规定的发电机氢气湿度露点温度应小于0℃，而该机组的湿度一直在4℃以上，最高达到9℃，大幅超过行业标准要求。

四川广安发电有限责任公司四川广安 638000摘要：发电机在实际运作过程中，难免会出现各类故障，其中氢气湿度超标就是一种比较多见的发电机故障，为更好的对这一问题进行研究，本文以某厂一发电机湿度超标为例，对其问题进行分析，并详细阐述了故障的处理方法，以期为相关研究提供参考。

关键词：发电机；氢气；湿度超标一、项目背景某厂#1发电机组为300MW汽轮发电机组，该机组自2020年12月初并网运行后，发电机氢气湿度逐渐上涨并超过标准。

二、故障分析针对上述异常，该厂电气专业人员组织相关专业人员共同进行了检查和分析。

1.检查针对此种情况，进行了如下检查处理。

（1）立即对制氢站供发电机的补氢测湿度为-25℃，说明不是补氢造成的湿度增高，立即对发电机进行充排氢，以控制机内氢气湿度继续升高。

（2）检查氢气除湿机的除湿效果，连续3天用量杯收集除湿机排水量，统计结果如下表。

从上表结果分析，每天收集的水量约600ml，水量较多，证明除湿机除湿效果较好，但发电机氢气湿度仍成上涨趋势。

（3）检查发电机定子冷却水箱排空门处氢气含量为零，检查发电机氢气冷却器水侧排空门处氢含量也为零，排除发电机内部定子冷却水路存在较大泄漏点和氢气冷却器存在较大泄漏点使发电机内部氢气湿度上涨的可能。

640MW发电机氢气湿度偏大原因分析及对策

640MW发电机氢气湿度偏大原因分析及对策1 概述某电厂为2台进口640MW燃煤机组，每台发电机有一台硅胶吸附式氢气干燥装置（进口设备），机组投产3年以后，氢气露点值开始变大和超标，调整系统运行方式、延长再生时间和更换吸附硅胶（国产硅胶），露点数值均不能改善。

发电机氢气湿度偏大，发电机长时间在此工况下运行，会降低发电机绝缘水平，使发电机的定子绝缘在薄弱处发生相间短路；会降低发电机转子绝缘水平，严重时会导致转子匝间短路，匝间短路可导致轴振和机组磁化；可以使发电机转子护环产生应力腐蚀裂纹，缩短发电机寿命等。

本文针对发电机氢气湿度偏大问题进行分析，并进行了两台机组氢气干燥装置的技术改造，有效地解决了发电机氢气露点超标问题。

2 氢气湿度特点及原因分析2.1 发电机氢气露点标准按照发电机氢气系统国标及规程要求：氢气进入发电机前和在运行中必须干燥，干燥装置要保证在额定氢压下机内氢气露点不大于0℃，同时又不低于-25℃；当发电机内氢气露点超过此值时，显示报警并应采取措施；发电机置换用氢气、补充用氢气，其露点应不大于-25℃。

2.2 原发电机氢气干燥状况某电厂发电机原氢气干燥装置为硅胶吸附式干燥方式，按照氢气干燥装置运行及维护要求，氢气干燥装置在使用一段时间后，变色硅胶会变色，硅胶变色后需要对其进行再生；当再生无效果时，即硅胶失效，需要对硅胶进行更换，并设有氢气湿度在线监测装置。

按照设备使用说明，发电机干燥设备的干燥剂寿命为3年，干燥剂在受油气污染，再生解析后无法恢复性能时，需更换硅胶，但进口硅胶价格极高。

2.3 原因分析发电机氢气湿度偏大，对影响氢气湿度偏大的原因进行多次检查，对其可能影响的各系统进行排查，均未发现异常，如：（1）发电机的定冷水系统；（2）氢冷水系统；（3）密封油系统；（4）补氢、排污等各系统。

这些系统均正常，最后将影响氢气露点的焦点落在氢气干燥装置上，通过对运行中在线监测的氢气露点值和人工检测值进行分析，发现两种数据相当，这证明了在线测定值是准确的。