发电机氢油水系统
发电机氢油水系统课件
02 Point 3528 (分析仪测量到零点的电压值)
90.0% H2(Air)
（需要通入90% H2）
Please Pass Gas
Press EDIT Key . . . （当电压值稳定按EDIT确认）
在第7步骤中，如果通入的标准气体不是90.0% H2必须通过上、 下方向按键修改到与标准气体相符的实际数值。例如标准气体是 90.5% H2 退出校准状态或退出到测量状态
发电机密封油系统原理简图
密封油系统主要设备
氢侧回油扩大槽 扩大槽布置在发电机底部稍下，主要用来储存氢气侧回 油。发电机氢气侧（以密封瓦为界）汽端、励端各有一 根排油管与扩大槽相连，来自密封环的排油在此槽内扩 容，以使含有氢气的回油能将氢气分离出来。扩大槽内 部有一管路和油水探测报警器相连接，当扩大槽内油位 升高，油水探测器液位超过800CC时发出报警信号。 浮子油箱 氢侧回油经扩大槽后进入浮子油箱，使油中的氢气进一 步分离。浮子油箱内部装有自动控制油位的浮球阀，以 保证该油箱中的油位保持在一定的范围之内。浮子油箱 外部装有手动旁路阀和液位视察窗，以使必要时人工操 作控制油位。
氢气湿度仪
发电机内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，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。
我厂使用的为北京维萨拉气象测量技术有限公司的 HMT360氢气湿度仪，安装于汽机房6.9米，监测氢气 干燥器进、出口氢气湿度。
湿度仪采用电解法原理，用ADHT 氧化铝制作电解池， 当被分析的样品气体进入电解池内，样品中的水分即 被电解池内的五氧化二磷吸收，电解池的电极上加有 直流电压，水被电解成氢气和氧气，并随样品气体排 掉，电解池消耗的电量与样品中的水分成正比关系， 通过模数转换，指示样品气体中水分的大小。其电源 部分有外部提供AC220电源，由其内部电路转换为
300MW汽轮发电机氢、油、水控制系统说明书
版本号：A 东方电机股份有限公司A191 300MW汽轮发电机氢、油、水控制系统说明书目 录1.概述 (2)2.氢气控制系统 (2)2.1 主要技术参数 (2)2.2 氢气系统工作原理............................................................. .. (2)2.3 氢气系统的设备布置 (3)2.4 氢气系统安装注意事项 (4)2.5 氢气系统的调试 (4)2.6 关于发电机的气体置换 (5)2.7 氢气系统的运行和维护 (5)3.密封油系统 (6)3.1 概述 (6)3.2 主要技术参数 (6)3.3 系统工作原理 (6)3.4 密封油系统主要设备 (7)3.5 设备布置和安装注意事项 (8)3.6 密封油系统的调试与整定 (9)3.7 运行中注意事项 (10)3.8 定期重点检查项目 (13)3.9 日常监视与检修 (15)4. 定子线圈冷却水系统 (15)4.1 主要技术参数 (15)4.2 系统工作原理 (15)4.3 系统主要设备 (16)4.4 设备布置 (17)4.5 安装注意事项 (17)4.6 调试与整定 (17)4.7 定子线圈冷却水系统的运行和维护 (18)5. 氢油水控制系统控制逻辑原理及信号有关事项 (19)6. 补充说明 (19)1 概述氢油水控制系统是发电机的辅助系统。
它分为三个部分：即氢气控制系统，密封油系统和定子线圈冷却水系统。
1.1 氢气控制系统：用以置换发电机内气体，有控制地向发电机内输送氢气，保持机内氢气压力稳定，监视机内氢气纯度及液体的泄漏，干燥机内氢气。
1.2 密封油系统（或称密封瓦供油系统）：用以保证密封瓦所需压力油（又称密封油）不间断地供应，以密封发电机内的氢气不外泄。
1.3 定子线圈冷却水系统：用以保证向定子线圈不间断地供水。
监视水压，流量和电导率等参数。
系统还设有自动水温调节器，以调节定子线圈冷却水进水温度，使之保持基本稳定。
氢冷发电机氢、油系统解读
处理后氢气露点为-15～-5℃
冷凝式氢气干燥器
氢油水系统介绍
吸附式氢气体干燥器
二台独立互为备用自循环运行
二台设有自动和手动切换两种功能
设有磁力驱动风机，可做到氢气零泄漏
最大处理氢气量为200 Nm3/h
处理后氢气露点为≤-20℃
氢油水系统介绍
双筒吸附式氢气干燥器
氢油水系统介绍
漏氢检测装置主要功能
连续运行， 自动依序切换各 个测点。 二台泵设有自动和手动切换两 种功能 输出一对4-20mA模似量和一对
无源触点信号
漏氢检测装置
氢油水系统介绍
氢气露点仪检测功能
连续运行， 就地显示露点
输出一对4-20mA模似量和 一对无源触点信号 显示精度±0.5℃
氢气露点仪
氢油水系统介绍
氢油水系统介绍
密封油系统图
氢油水系统介绍
密封油供油装置
氢油水系统介绍
密封
双重油过滤器和冷油器
完善的监测报警设计
多路备用油源、可靠性高
密封油系统
• 由于氢冷汽轮发电机的转子轴伸必须穿出发电 机的端盖，因此，这部份成了氢内冷发电机密 封的关键。密封油分空侧和氢侧二个油路将油 供应给轴密封瓦上的二个环状配油槽，油沿转 轴轴向穿过密封瓦内径与转轴之间的间隙流出。 如果这二个油路中的供油油压在密封瓦处始终 保持高于机内气体压力，便可防止氢气从发电 机内逸出。氢侧油路供给的油则将沿轴和密封 瓦之间的间隙，流向氢侧并流入消泡箱。而空 侧油路供给的油则将沿轴和密封瓦之间的间隙 流往轴承侧，并汇同轴承回油一起进入空侧回 油密封箱，从而防止了空气与潮汽侵入发电机 内部。
第八章 发电机氢水油系统
第八章发电机氢水油系统发电机在运行中的铁芯和绕组都要发热，所产生的热量和发电机的输出功率有着密切的关系，发电机的输出功率越大，其发热量也越大，这将导致发电机温度过高，影响其内部的绝缘，如果这一部分热量不能迅速排出，将造成发电机的绝缘材料超过最高温度而老化和烧毁。
这就要求必须采用合适的冷却方式有效地带走发电机内部各项损耗所产生的热能，将发电机各部分的温升控制在允许范围内，保证发电机安全可靠地运行。
发电机通常采用的冷却介质有：空气、水、氢气等。
空气冷却效率低、效果差和损耗大，通常用在小容量的发电机中；水冷却效果较好，但对水质要求高，水中不应携带有机械杂质，对导电度要求高，导电度过大增加了发电机的泄露损失，而且有可能引发发电机接地事故的发生，并且水冷却需要良好精密的机械密封装置造价高、可靠性差；氢气冷却通风损耗小、冷却效果好，但是氢气具有爆炸特性，一旦空气混合后在一定比例内（4%～76%）具有强烈的爆炸特性。
因此，工程实践中广泛采用的是氢气与水组合冷却方式，我公司机组采用水氢氢冷却方式，即用水冷却定子绕组，氢气冷却定子铁芯和转子绕组，因采用氢气冷却为防止漏氢，并且不使氢气系统中漏入空气，同时必须配备发电机密封油系统。
第一节氢气冷却系统一、系统概述发电机氢冷系统是用于冷却发电机的定子铁芯和转子，其中转子绕组为氢气内冷，铁芯为氢气外部冷却，氢冷系统采用闭式氢气循环系统，热氢通过发电机的氢气冷却器由冷却水冷却，氢气系统主要由氢站的高压储氢罐、备用氢瓶，置换用的CO2钢瓶，氢气干燥器，氢气减压器，氢气过滤器，纯度分析器，液体探测，氢气露点仪等组成，向发电机转子绕组和定子铁芯提供适当压力、高纯度的冷却用氢，同时还要完成对氢气的冷却、干燥及检测。
二、氢气冷却系统流程介绍氢站储氢罐→供氢管道→氢压调节器→发电机内部→氢气冷却器→发电机内部。
由制氢站制备的纯度、湿度合格的氢气由储氢罐通过管路输送至主厂房，经过氢气减压器由发电机顶部管路进入发电机供冷却使用；发电机底部布置排污口用于排出发电机内不合格的氢气及污染物。
1000MW汽轮发电机氢油水控制系统
1000MW 汽轮发电机氢油水控制系统【摘要】随着国民经济的发展，国内工商业和民用用电量都不断攀升，电网建设规模和力度越来越大，极大促进了各种单机容量超过百万千瓦电网机组的出现，也给发电机管理工作提出了新要求。
本文简单介绍了百万千瓦汽轮发电机氢油水控制系统的组成、原理以及设计要点，仅供同行工作参考。
关键词】汽轮发电机；氢油水控制系统；设计；冷却随着我国市场经济体制的日趋成熟，国内各行各业面临更大、更严峻的市场竞争形势，如何更好的提升企业竞争力逐渐成为工作重点，也促使了各种先进技术、设备以及理论在企业管理中不断出现。
电力产业作为社会发展的支柱产业，伴随经济的发展各种大容量发电机组不断出现，其中以百万千瓦汽轮发电机最为常见。
氢油水控制系统作为百万千瓦汽轮发电机不可或缺的组成部分，做好其研究工作对促进电力事业发展有着至关重要的作用。
这里我们选择了某公司生产的2台1000MW超临界发电机组作为研究对象，就其氢油水系统具体的控制情况进行研究。
本次试验中所选择的产品是由某公司生产的一种新产品，本身有着结构复杂、技术难度大的特点，该产品冷却系统为水一一氢一一氢冷却方式，并且附加设置了气系统、密封油系统和定子冷却水系统。
一般来说，发电机内部的空气和氢气是不允许直接被转换的，以免因为空气与氢气的接触而产生混合气体，给发电机内部造成威胁。
面对这种情况，在该设备中采用二氧化碳气体作为空气与氢气转换的中间介质，这个时候只要做好二氧化碳控制，就能实现对氢气和空气的转换。
由于上述氢气控制系统原理，在其设计中参数选择为：额定氢气压力为0.52M Pa，发电机内部的氢气纯度要求为98%。
2. 技术特点由于发电机内部的氢气控制涉及了冷却系统和二氧化碳、空气等不同的内容，因此它本身具备着气体转换、充氢补氢、压力检测、压力调节等设备。
2.1 设备控制氢气控制系统作为发电机内部的气体转换装置，它通常都包含空气装置、二氧化碳供给装置、二氧化碳加热装置以及气体转换阀、排气去湿装置等。
发电机氢油水系统讲解
发电机氢油水系统发电机氢油水控制系统目录第一部分：发电机氢气控制系统第二部分：发电机密封油控制系统第三部分：发电机定子线圈冷却水控制系统第四部分：氢油水控制系统主要测点第一部分发电机氢气控制系统1. 用途与功能发电机氢气控制系统专用于氢冷汽轮发电机，具有以下功能：a. 使用中间介质(一般为CO2)实现发电机内部气体置换；b. 通过压力调节器自动保持发电机内氢气压力在需要值；c. 通过氢气干燥器除去机内氢气中的水份；d. 通过真空净油型密封油系统，以保持机内氢气纯度在较高水平；e. 采用相应的表计对机内氢气压力、纯度、温度以及油水漏入量进行监测显示，超限时发出报警信号。
2. 主要技术参数2.1 发电机内额定运行参数：a. 氢气压力：0.5MPa.(g)b. 氢气温度：46℃c. 氢气纯度：98%d. 氢气耗量:19m3/d2.2 对供给发电机的氢气要求a. 压力不高于3.2MPa.(g)b. 纯度不低于98%c. 露点温度.≤–20℃2.3 发电机充氢容积150m33. 工作原理3.1 发电机内空气和氢气不允许直接置换，以免形成具有爆炸浓度的混合气体。
通常应采用CO2气体作为中间介质实现机内空气和氢气的置换。
本氢气控制系统设置有专用管路、CO2控制排、置换控制阀和气体置换盘用以实现机内气体间接置换。
3.2 发电机内氢气不可避免地会混合在密封油中，并随着密封油回油被带出发电机，有时还可能出现其他漏气点。
因此机内氢压总是呈下降趋势，氢压下降可能引起机内温度上升，故机内氢压必须保持在规定的范围之内，本控制系统在氢气的控制排中设置有两套氢气减压器，用以实现机内氢气压力的自动调节。
3.3 氢气中的含水量过高对发电机将造成多方面的不良影响，通常均在机外设置专用的氢气干燥器，它的进氢管路接至转子风扇的高压侧，它的回氢管路接至风扇的低压侧，从而使机内部份氢气不断地流进干燥器内得到干燥。
3.4 发电机内氢气纯度必须维持在98%左右，氢气纯度低，一是影响冷却效果，二是增加通风损耗。
600MW汽轮发电机氢油水控制系统介绍
600MW汽轮发电机氢油水控制系统第一部分发电机氢气控制系统1.系统主要设备介绍2氢气去湿装置氢气去湿装置采用冷凝式。
它的基本工作原理是使进入去湿装置内的氢气冷却至-10℃以下，氢气中的部分水蒸汽将在干燥器内凝结成霜，然后定时自动（停用）化霜，霜溶化成的水流进集水箱（筒）中，达到一定量之后发出信号，由人工手动放水，经过这一处理过程，从而使发电机内氢气中水份逐步减少。
冷凝式氢气去湿装置的致冷元件是压缩机。
经过冷却脱水的氢气回送到发电机之前重新加温至18℃左右，加温设备也设置在去湿装置内。
氢气的循环仍然依靠发电机内风扇两端的压差，去湿装置本身的气阻力约1KPa(100mm水柱)，故氢气进、出管路的阻力应尽可能缩小。
氢纯度检测装置氢纯度检测装置是用以测量机内氢气纯度的分析器(量程80～100％氢气)，使用前还须进行2h(小时)的通电预热，其反馈的数据和信号才准确。
该检测装置出厂时，下限报警点已设置在92％，下下限报警点设置在90％置换控制阀。
正常运行时对氢纯度检测装置底部排污阀定期排污，有利于该装置工作精度。
火焰消除器(40目不锈钢网)排空接地电缆气体置换盘置换控制阀供给CO2发电机需要进行气体置换时，才由人工手动操作这几只阀门，使其各门按照机内气体进、出的需要处于开，关状态。
气体置换盘用以分析发电机壳内气体置换过程排出气体中CO2或H2的含量，从而确定气体置换是否合乎要求，使用前还须进行2h(小时)的通电预热。
氢气控制排氢气控制排有控制地向发电机内供给氢气，来自制氢站的氢气经过过滤器及二级减压器，出口压力应小于0.45MPa，氢气控制排氢气出口母管上备有一只角型安全阀。
设备出厂前巳将该安全阀调整至压力升到0.45-0.48MPa时开启，压力回落至0.42MPa之前回座并关严。
氢气控制排上还设置有压力监视表计，其中压力控制器用于供氢压力偏低时发报警信号，定值为0.65Mpa。
C02控制排C02控制排在发电机需要进行气体置换时投入使用，以控制C02气体进入发电机内的压力在所需值(通常情况下，在整个置换过程中发电机内气压保持在0.02—0.03MPa之间)。
300MW汽轮发电机氢、油、水控制系统说明书
300MW汽轮发电机氢、油、水控制系统说明书300MW汽轮发电机氢、油、水控制系统说明书1.系统概述1.1 介绍本章介绍300MW汽轮发电机氢、油、水控制系统的主要功能和结构。
1.2 功能本节详细描述氢、油、水控制系统的主要功能，包括控制发电机的氢气供应、油润滑系统和水冷却系统。
1.3 结构本节详细介绍氢、油、水控制系统的基本结构和各个部分的名称和作用。
2.氢控制系统2.1 系统架构本节详细描述氢控制系统的整体架构和各个部分的功能。
2.2 主要组件本节介绍氢控制系统的主要组件，包括氢气供应装置、氢气检测装置和氢气泄漏报警装置。
2.3 控制原理本节详细介绍氢控制系统的控制原理，包括氢气供应的启停控制、氢气浓度的检测和报警控制等。
3.油控制系统3.1 系统架构本节详细描述油控制系统的整体架构和各个部分的功能。
3.2 主要组件本节介绍油控制系统的主要组件，包括油箱、油泵和油箱过滤装置等。
3.3 控制原理本节详细介绍油控制系统的控制原理，包括油润滑的启停控制、油温的监测和维护控制等。
4.水控制系统4.1 系统架构本节详细描述水控制系统的整体架构和各个部分的功能。
4.2 主要组件本节介绍水控制系统的主要组件，包括水冷却器和水泵等。
4.3 控制原理本节详细介绍水控制系统的控制原理，包括水冷却的启停控制、水压力的监测和维护控制等。
附件：1.氢、油、水控制系统结构图2.氢、油、水控制系统技术参数表法律名词及注释：1.氢气供应装置：负责提供发电机所需的氢气。
2.氢气检测装置：用于检测氢气浓度，确保安全。
3.氢气泄漏报警装置：在氢气泄漏时发出警报，及时采取应对措施。
4.油箱：储存发电机所需的润滑油。
5.油泵：负责将润滑油供给发电机的各个部件。
6.油箱过滤装置：对润滑油进行过滤，确保油的纯度。
7.水冷却器：通过水对发电机进行冷却。
8.水泵：将冷却水供给水冷却器。
9.法律名词及注释：对文档中出现的法律名词进行解释和注释，以确保读者的理解。
《发电机氢油水系统简介》
氢气系统的工作原理
发电机内空气和氢气不允许直接置换，以免形成具 有爆炸浓度的混合气体。通常应采用CO2气体作 为中间介质实现机内空气和氢气的置换。本氢气控 制系统设置专用管路、CO2控制排、置换控制阀 和气体置换盘用以实现机内气体间接置换。发电机 内氢气不可避免地会混合在密封油中，并随着密封 油回油被带出发电机，有时还可能出现其它泄漏点。 因此机内氢压总是呈下降趋势，氢压下降可能引起 机内温度上升，故机内氢压必须保持在规定范围之 内，本控制系统在氢气的控制排中设置有两套氢气 减压器。 氢气中的含水量过高对发电机将造成多 方面的影响，通常均在机外设置专用的氢气干燥器， 它的进氢管路接至转子风扇的高压侧，它的回氢管 路接至风扇的低压侧，从而使机内部分氢气不断的 流进干燥器得到干燥。
92
%
报警值
5 氢 气 总 补 充 量 保 证 值（ 在 额 定 氢 压 下 ）
≤ 10 Nm3/24h
6 氢 系 统 装 置 制 造 厂 /国 别
东电
7 氢系统装置型式
集装
8 氢系统装置尺寸（长×宽×高）
1080×1050 mm × 480
需要的气体 二氧化碳
置换运行 用 二 氧 化 碳 （ 纯 度 为 85%） 驱 除 空 气
V=300
5~7
1. 对供给发电机的氢气要求 a.压力不高于3.2MPa, b.纯度不低于99.5%, c.露点温度≤-21℃，
2.发电机充氢容积117立方米。
氢气置换
• 氢气与空气的混合物当氢气含量在4-74.2%范围内，均为可爆性气体。与 氧接触时，极易形成具有爆炸浓度的氢、氧混合气体。因此,在向发电机内充 入氢气时，应避免氢气与空气接触。为此，必须经过中间介质进行置换。中 间介质一般为惰性气体CO2。
汽轮发电机氢油水系统的若干思考
汽轮发电机氢油水系统的若干思考1、汽轮发电机氢油水系统的工作原理和原材料的选择特点氢油水的工作原理是用氢气对发电机起到一定的推进作用。
发电机内空气和氢气不允许直接置换，以免形成具有爆炸浓度的混合气体，通常二氧化碳气体作为中间介质实现机内空气和氢气的置换。
氢气控制系统设置了特殊的管道用来实现气体的间接置换，对于汽轮发电机来说主要是用气体当成原材料，发电机内氢气不可避免的会混合在密封油中，并随着密封油回油被带出发电机。
工作过程中氢气可能会减少，温度会增加，为了保证发电机安全性机内的氢气压必须保持在规定范围之内。
在发电机内会有两套氢气减压器，用来控制发电机内氢气的压强大小，工作中的发电机要控制含水量在一定范围内。
对于控制氢气的含水量多少，采用内外两个干燥器共同使用，选择将外氢气干燥器连接在氢气的内置管，将氢气的进气管接至转子风扇的高压侧，将氢气的回流管接至转子风扇的低壓侧，这种方法可以使氢气干燥。
原材料的选择方法很简单，氢气密度小易于传热，氢气的传热能力是正常空气的5倍左右，氢气是一种安全性较好的气体，其燃烧散热不多，燃烧过程中危险系数较小，发生爆炸性事故的可能性较小，氢气没有污染，可以说是最理想的气体。
2、汽轮发电机中氢油水系统的注意事项对于汽轮机发电机氢油水系统来说，氢油水系统主要应用的氢气这种原材料，氢气作为一种可燃性气体，首先应对使用的氢气进行纯度检验，确保它没有混入其他可燃性气体，以免造成爆炸的危险，在汽轮发电机中要求氢气的纯度在98%左右，如果氢气的百分含量太低，第一影响的是其冷却效果，第二是增加通风的损耗。
发电机内氢气的纯度、压力、温度、湿度是必须进行经常性监视的运行参数，机内是否出现油水也是应当定期监视的。
这些因素一旦出现，会造成整个汽轮发电机的问题。
氢气的压力不应高于3.2MPa，纯度不低于99.5%，露点温度小于等于零下21摄氏度，发电机充氢容器的容积要保证至少117立方米，保证系统能够运行调整。
发电机氢油水系统课件资料
发电机密封油系统工作流程
在正常运行方式下，汽机来的轴承润滑油进入 密封油真空箱，经主密封油泵升压后由差压调 节阀调节至合适的压力，经滤网过滤后进入发 电机的密封瓦，其中空气侧的回油进入空气析 出箱。由于采用汽轮机润滑油这一高压油源， 空气析出箱内的油无法流入真空箱，而只能流 入汽机润滑油套装管路，回到主油箱，开始下 一个循环。密封瓦进油温度为25～50℃，密封 瓦出油温度≤70℃，密封油压大于机内氢压： 0.056±0.02MPa。
发电机密封油系统
发电机密封油系统概述
发电机转子和定子铁芯用氢气冷却， 为防止运行中氢气沿转子轴向外漏， 引起火灾或爆炸，机组配置了密封 油系统，向转轴与端盖交接处的密 封瓦循环供应高于氢压的密封油。 本机组的密封油路只有一路为单流 环式，分别进入汽轮机侧和励磁机 侧的密封瓦，经中间油孔沿轴向间 隙流向空气侧和氢气侧，形成了油 膜起到了密封润滑作用。然后分两 路（氢侧、空气侧）回油。
密封油系统主要设备
空气析出箱 发电机空侧密封油和两端盖轴承润滑油混合后排至空气 析出箱内，油中气体在此分离后经过管路排往厂外大气， 润滑油经过汽轮机轴承回油套装母管流回汽机主油箱。 空气析出箱安装位置低于氢侧回油扩大槽以确保回油通 畅。 密封油控制装置 密封油控制装置中的主要设备有2台100%容量的交流密 封油泵、1台100%容量的直流事故油泵 、1台100%容量的 再循环油泵 、真空装置、一只差压阀、两只滤油器、仪 表箱和就地仪表及管路阀门。
密封油系统运行方式
密封油系统具有四种运行方式，能保证各种工况下对 机内氢气的密封。 1)正常运行时，一台主交流密封油泵运行，油源来自 主机润滑油。 2)当两台主密封油泵均故障或交流电源失去时， 密封油经直流事故油泵打至密封瓦。 3)当交直流密封油泵均故障时，应紧急停机并排氢到 0.02～0.05MPa，直至主机润滑油压能够对氢气进行 密封。 4)当主机润滑油系统停运时， 密封油系统可独立循环 运行。此时应注意保持密封油真空箱高真空，以利于 充分回油。
发电机氢、油、水及励磁系统变压器结构和原理
发电机氢、油、水及励磁系统变压器结构和原理发电机氢、油、水及励磁系统变压器结构和原理1·引言1·1 背景和目的本文档旨在介绍发电机氢、油、水及励磁系统变压器的结构和原理，以帮助读者了解这些系统的工作原理和组成部分。
2·发电机氢系统2·1 氢系统概述发电机氢系统是将氢气用作冷却和绝缘介质的系统。
它由氢气发生器、氢气冷却器、氢气过滤器和氢气检测系统组成。
2·2 氢气发生器氢气发生器是将水分解为氢气和氧气的设备。
它通常由电解槽、电解质、电极和电源组成。
2·3 氢气冷却器氢气冷却器是将发电机产生的热量传递给氢气的设备。
它通常由热交换器和风扇组成。
2·4 氢气过滤器氢气过滤器用于去除氢气中的杂质和杂质颗粒，以提高氢气的纯度和质量。
2·5 氢气检测系统氢气检测系统用于监测发电机中的氢气浓度，以确保安全操作并防止氢气泄漏。
3·发电机油系统3·1 油系统概述发电机油系统是用于润滑和冷却发电机内部零部件的系统。
它由油箱、油泵、油冷却器和油过滤器组成。
3·2 油箱油箱是存储发电机油的容器，它通常位于发电机底座上方。
3·3 油泵油泵用于将发电机油从油箱中抽取并送至需要润滑和冷却的零部件。
3·4 油冷却器油冷却器通过使发电机油经过散热器，将其冷却并降低温度。
3·5 油过滤器油过滤器用于去除发电机油中的杂质和颗粒，以保持油的清洁和质量。
4·发电机水系统4·1 水系统概述发电机水系统是用于冷却发电机的系统。
它由水箱、水泵、散热器和水过滤器组成。
4·2 水箱水箱是存储冷却水的容器，它通常位于发电机侧面或背面。
4·3 水泵水泵用于将冷却水从水箱中抽取并送至发电机冷却部件。
4·4 散热器发电机散热器通过使冷却水流经散热器，将其冷却并降低温度。
氢冷发电机氢、油系统.
• 氢气干燥器用来保证氢气干燥。发电机运行时， 安装在发电机转子上的风扇将氢气送进干燥器 理。在干燥器里，氢气的水分被干燥剂吸收， 干燥的氢气返回发电机内。干燥剂室放有干燥 剂且装有铠装线加热器，被吸收的水分被加热， 脱离干燥剂，干燥剂还原。脱离出来的水，再 由密封油系统的真空泵排入大气。
持于所要求的范围之中。 • 密封油系统大部分部件集中安装于一块底板中，便于运行巡检
和维修。
密封油系统工作原理
• 密封油系统是一个比较完善的供油系统，密封油系统 分空侧和氢侧油路二个部分，由交流电动机驱动的空 侧密封油油泵，从空侧回油箱取得油源，它把一部分 油泵入油冷却器、滤油器注入密封瓦的空侧，另一部 分油则经过压差阀流回到油泵的进油侧。通过压差调 节阀将密封瓦处的空侧密封油油压始终保持在高出发 电机内气体压力0.08Mpa的水平上。另外空侧密封油直 流备用泵使油以相同方式循环。
氢油水系统介绍
氢系统
• 发电机的氢气在发电机两端部风扇的驱 动下，以闭式循环方式在发电机内作强 制循环流动，使发电机的铁芯和转子绕 组得到冷却。其间，氢气流经位于发电 机四角的四个氢气冷却器，经氢气冷却 器冷却后的氢气又重新进入铁芯和转子 绕组作反复循环。氢冷却的冷却水来自 闭式循环冷却水系统。
发电机气体装置
密封油系统的功能和特点
• 向密封瓦提供二个独立循环的密封油源,防止发电机内压力气体 沿转轴逸出。
• 保证密封油油压始终高于机内气体压力某一个规定值，并确保 密封瓦内氢侧与空侧油压维持相等，其压差限定在允许变动范 围之内。
发电机氢、油、水系统及其故障处理研究
发电机氢、油、水系统及其故障处理研究作者：聂学军来源：《科学与财富》2016年第04期摘要：汽轮发电机的氢、油、水系统是汽轮发电机组的一个十分重要的辅助系统，主要包括了发电机氢气冷却系统、定子线圈冷却水系统、密封油系统三个系统组成，这些系统协同工作密不可分，共同保障了发电机的正常运转，任何一个系统出现问题都将影响到机组安全，这就使得在日常调节和维修氢、油、水系统时，要求运行和检修人员有着良好的技能和过硬的技术。
本文介绍了发电机氢、油、水系统的组成，并且对系统异常情况进行了归纳和分析，以期为工业生产提供参考。
关键词：发电机；故障处理；汽轮机；氢冷系统1 发电机氢、油、水系统简介发电机氢气系统的主要功能是维持发电机内部正常运行时气体压力；干燥氢气，排出从密封油进入机内的水蒸气；监视漏入机内的液体；监视机内各个部件温度是否正常。
氢气的导热性能很好，因此在很多大型机组中，氺氢冷却方式是十分常见的。
氢冷系统主要由供氢系统、氢气去湿装置、供二氧化碳系统、加热器、氢气控制装置、发电机工况检测装置、发电机漏液检测装置等组成。
1）供氢系统。
氢气的散热能力是空气的8倍，发电机通过氢气将产生的热量耗散。
更高的氢气压力有着更好的冷却效果，所以发电机中的氢气是加压的。
2）氢气去湿装置用于干燥发电机内部的氢气。
发电机内部水分含量过高，会对发电机的高应力金属结构件和高压绝缘件产生危害。
氢气去湿装置的入口和出口分别装有湿度仪。
分别用于监测入口和出口的氢气湿度，从而得知干燥器的干燥效果。
3）供二氧化碳系统。
为了避免空气和氢气混合导致纯度降低发生爆炸，必须先将二氧化碳通入电机将内部空气置换干净后再通入氢气。
同样，如果发电机进行停机操作，也必须用二氧化碳把机内的氢气置换干净。
4）加热器。
二氧化碳通常是以液态的形式储存在钢瓶内，加热器用于将来自供二氧化碳系统的液态二氧化碳加热成气体，加热的汽化潜热来自于环境空气。
为了保证加热器的工作效率，环境温度最好保持在5°C以上。
300MW级氢油水系统介绍--201908 共55页
密封油系统
STGC
密封油系统图
密封油系统
STGC
密封油系统主要特点
引进美国西屋公司独创的双流双环密封结构 紧凑设计，占地面积小 省却真空处理系统，减少氢气消耗量 设氢侧油路取代真空系统，提高可靠性 多路备用油源，可靠性高 双重油过滤器和冷油器 完善的监测报警系统
密封瓦处 压差kPa
84
最大发电机氢压 长期运行
最大发电 机氢压短
期运行
降发电机 氢压故障
运行
56
35 21
注意事项：
a. 设法重新启动AC主油 泵
b. 如不能，设法启动AC 备用油泵（如在2/3或以 上转速时检查汽机主油 泵）
c. 如上述a和b不能启用， 则安排发电机解列，并
d. 降氢压到14kPa或更低。 最后的密封油源为低压 润滑油。
旋型 无折流板，不易结垢 一次侧和二次侧均配有z
排气、排污、仪表接口
管束
水流
管束
定子线圈冷却水系统
STGC
定子冷却水供水装置冷却器（二）
板式冷却器 进口不锈钢板片 进口密封垫片 结构紧凑 易于清洗 换热效率高 冷却水消耗量低
定子线圈冷却水系统
STGC
定子冷却水离子交换器
冷却水PH值和电导率的控制
STGC
定子线圈冷却水系统
STGC
排空
定子线圈漏氢监测系统
进口高灵敏气表，数字z 式读数使用方便
进口安全阀 进口压力开关 定子线圈漏氢测量原理z
合理
气表
安全阀
压力开关
水箱
STGC
请多提宝贵意见
Creation Beyond Imagination
发电机氢、油、水系统调试
1. 编制目的1.1为了指导及规范系统及设备的调试工作，保证系统及设备能够安全正常投入运行，制定本措施。
1.2 检查定子冷却水、密封油及氢气系统电气、热工保护联锁和信号装置，确认其动作可靠。
1.3 检查各设备的运行情况，检验系统的性能，发现并消除可能存在的缺陷。
2. 编制依据2.1 《火电工程启动调试工作规定》1996年版2.2 《火力发电建设工程启动试运及验收规程》DL/T 5437-2009版2.3 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》1996年版2.4 《电力建设施工及验收技术规范》(汽轮机机组篇) DL 5011-922.5 《汽轮机启动调试导则》DL/T 863-2004版2.6 《中华人民共和国工程建设强制性条文》（电力工程部分）（2011年版）2.6 《汽轮发电机使用说明书》东方电机厂有限责任公司2.7 《发电机氢油水系统说明书》东方电机厂有限责任公司2.9 《集控运行规程》（辅机部分）神华神东电力新疆准东五彩湾发电厂2.10 《神华新疆准东五彩湾电厂（2×350MW）工程机组调试大纲》西安热工研究院有限公司3. 调试质量目标符合部颁《火电工程调整试运质量检验及评定标准（1996年版）》中有关系统及设备的各项质量标准要求，全部检验项目合格率100%，优良率90%以上，满足机组整套启动要求。
专业调试人员、专业组长应对调试质量的关键环节进行重点检查、控制，发现问题应及时向上级领导汇报，以便协调解决，保证启动调试工作顺利进行。
4. 系统及主要设备技术规范神华新疆准东五彩湾电厂1号机组配用东方电机厂有限责任公司生产的QFSN-350-2-2D型汽轮发电机。
发电机采用水-氢-氢冷却方式，定子绕组水冷却，转子绕组氢气冷却，定子铁芯氢气冷却。
4.1 氢气系统4.1.1该发电机的氢气控制系统用以置换发电机内气体，有控制地向发电机内输送合格的氢气，保持机内氢气压力稳定，监视机内氢气纯度及液体的泄漏。
百万千瓦级(1000MW级)发电机氢油水系统专题总体介绍
密封结构示意图
1 密封瓦支架（空侧） 2 密封瓦支架（氢侧） 3 密封瓦室 4 挡油环（空侧） 5 浮动油油槽 6 钨金 7 密封油环槽 8 密封油进油孔 9 密封瓦 10 次密封 11 密封条 12 转子 13 迷宫环 14 密封槽 15 绝缘片 16 端盖
20
密封油系统示意图
1 密封油贮油箱 2 真空泵 3 真空油箱 4 溢流阀 5 AC主油泵×2 6 止回阀 7 DC应急油泵 8 密封油冷却器×2 9 过滤器×2 10 压差阀×2 11 密封瓦 12 发电机消泡箱 13 氢侧回油箱 14 浮动油流量控制阀
13
实物照片
A.5.5.4 It is common practice to reduce the pressure from the storage cylinders to the machine frame in two stages.
安
全 There should be a 阀 safety valve on the low
5Leabharlann 电机氢系统（MKG）l 供氢汇流排 l 供二氧化碳汇流排 l 二氧化碳蒸发器 l 氢气控制装置 l 氢气干燥器 l 氢气监控仪器 l 漏液检测器
6
7 6 5
4
3
Air
8 2
1
1 H2汇流排（10瓶组） 2 H2流量仪 3 CO2汇流排（10瓶组） 4 CO2蒸发器（加热器） 5 压力变送器×2 6 气体纯度仪×2
synchronous machines, Annex A 》
11
氢气纯度 分析仪×2
防爆型氢 气纯度传 感器×2
A.6.2 Hydrogen-air mixture
There shall be provision for at least 2 independent purity measurement systems. If all measurement systems fail, the machine shall be shut down and purged.
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发电机氢油水系统发电机氢油水控制系统目录第一部分：发电机氢气控制系统第二部分：发电机密封油控制系统第三部分：发电机定子线圈冷却水控制系统第四部分：氢油水控制系统主要测点第一部分发电机氢气控制系统1. 用途与功能发电机氢气控制系统专用于氢冷汽轮发电机，具有以下功能：a. 使用中间介质(一般为CO2)实现发电机内部气体置换；b. 通过压力调节器自动保持发电机内氢气压力在需要值；c. 通过氢气干燥器除去机内氢气中的水份；d. 通过真空净油型密封油系统，以保持机内氢气纯度在较高水平；e. 采用相应的表计对机内氢气压力、纯度、温度以及油水漏入量进行监测显示，超限时发出报警信号。
2. 主要技术参数2.1 发电机内额定运行参数：a. 氢气压力：0.5MPa.(g)b. 氢气温度：46℃c. 氢气纯度：98%d. 氢气耗量:19m3/d2.2 对供给发电机的氢气要求a. 压力不高于3.2MPa.(g)b. 纯度不低于98%c. 露点温度.≤–20℃2.3 发电机充氢容积150m33. 工作原理3.1 发电机内空气和氢气不允许直接置换，以免形成具有爆炸浓度的混合气体。
通常应采用CO2气体作为中间介质实现机内空气和氢气的置换。
本氢气控制系统设置有专用管路、CO2控制排、置换控制阀和气体置换盘用以实现机内气体间接置换。
3.2 发电机内氢气不可避免地会混合在密封油中，并随着密封油回油被带出发电机，有时还可能出现其他漏气点。
因此机内氢压总是呈下降趋势，氢压下降可能引起机内温度上升，故机内氢压必须保持在规定的范围之内，本控制系统在氢气的控制排中设置有两套氢气减压器，用以实现机内氢气压力的自动调节。
3.3 氢气中的含水量过高对发电机将造成多方面的不良影响，通常均在机外设置专用的氢气干燥器，它的进氢管路接至转子风扇的高压侧，它的回氢管路接至风扇的低压侧，从而使机内部份氢气不断地流进干燥器内得到干燥。
3.4 发电机内氢气纯度必须维持在98%左右，氢气纯度低，一是影响冷却效果，二是增加通风损耗。
氢气纯度低于报警值(90%)是不能继续正常运行的，至少不能满负荷运行。
当发电机内氢气纯度低时，可通过本氢气控制系统进行排污补氢。
3.5 发电机内氢气压力、纯度、温度是必须进行经常性监视的运行参数，机内是否出现油水也是应当定期监视的。
氢气系统中针对各运行参数设置有不同的专用表计，用以现场监测，超限时发出报警信号。
4. 系统设备的工作原理4.1 氢气控制排氢气控制排有控制地向发电机内供给氢气。
通常，氢气来自储氢站。
本氢气控制排设置两个氢气进口、两只氢气过滤器、两只氢气减压器。
氢气进口压力最大允许值为3.2MPa，供给发电机的氢气均需先将压力限制在3.2MPa以下，然后用双母管引入接至氢气控制排，然后经减压器调至所需压力送入发电机。
(气体置换期间减压器出口压力可整定为0.6MPa，正常运行期间则整定为0.5MPa)4.2 CO2 控制排4.2.1 CO2 控制排在发电机需要进行气体置换时投入使用，以控制CO2 气体进入发电机内的压力在所需值(通常情况下，在整个置换过程中发电机内气压保持在0.02～0.03MPa之间)。
CO2 控制排设置有一套型减压器，还有安全阀、气体阀门等，这些部套件的结构、型式与氢气控制排上的相应部套件相同。
4.2.2 CO2 气体通常由瓶装供给。
瓶装CO2 一般呈液态且压力很高，必须经过特别另行设置的汇流排释放气化，降压至1.6MPa以下，再用管路引至CO2控制排经过过滤器、减压器调至所需压力，然后供给发电机。
4.2.3 CO2 汇流排一般应有五至十个瓶位。
液态CO2 从气瓶中释放气化，必然大量吸热，致使管路及其减压器等冻结，释放速度因而受到限制。
多设置瓶位，可以轮流释放、解冻。
另外还可采用水淋办法解冻，但必须另接供水管，且开设排水沟。
采取这两种办法的目的均是为了缩短气体置换所需时间。
4.3 氢纯度检测装置氢纯度检测装置是用以测量机内氢气纯度的分析器(量程80~100%氢气)，使用前还须进行2h(小时)的通电予热，其反馈的数据和信号才准确。
该检测装置出厂时，下限报警点已设置在92%, 下下限报警点设置在90%, 若用户需另外设置，可参看使用说明书，该设备详细的使用说明书(包括原理结构、安装、调试、维护等内容)将随机提供给用户。
4.4 氢气去湿装置4.5 系统循环风机循环风机主要用于氢冷发电机氢气去湿装置的除湿系统中，在发电机停机或盘车状态下，开启循环风机，使氢气去湿装置能正常工作。
该设备详细的使用说明书(包括原理结构、安装、调试、维护等内容)将随机提供给用户。
5. 关于发电机的气体置换5.1 充氢时，先用二氧化碳(CO2)驱赶发电机内的空气，待机内二氧化碳含量超过85%以后，即可引入氢气驱赶二氧化碳，这一过程保持机内气压在0.02～0.03MPa之间。
排氢时，先将机内氢压降至0.02～0.03MPa之间，再用二氧化碳驱赶发电机内的氢气，待二氧化碳含量超过95%以后，即可引入压缩空气驱赶二氧化碳，直至二氧化碳含量少于5%以后，才可终止向发电机内送压缩空气，这一过程也应保持机内气压在0.02～0.03MPa之间。
5.2 气体置换作业时几点注意事项：5.2.1 密封油系统必须保证供油的可靠性，且油—气压差维持在0.056MPa左右，发电机转子处于静止状态。
(盘车状态也可进行气体置换，但耗气量将大幅增加)5.2.3 气体置换之前，应对气体置换盘中的分析仪表进行校验，仪表指示的CO2和H2纯度值应与化验结果相对照，误差不超过1%。
5.2.4 气体置换之前，应根据氢气控制系统图检查核对气体装置中每只阀门的开关状态是否合乎要求。
6. 运行注意事项：1 每日均应检查监视项目：a. 监视油水探测报警器内是否有油水，如发现油水则应排放；b. 氢气除湿装置是否正常运行；c. 氢气纯度、压力、温度指示是否正常。
2 每周检查项目：b. 氢气系统管路中的排污阀门，尤其是氢纯度检测装置和氢气去湿装置管路中的排污阀门，每周均需作一次排污，以排除可能积存的液体。
3 每月检查监视：排污(排放)阀门开启，排油污、水份。
4 每3～6个月的监检事项：a. 报警用开关、继电器类的动作试验；b. 安全阀RV—209动作试验；c. 氢气纯度检测装置校验；5 每6～12个月的检查事项：压力表等指示表计校验。
第二部分发电机密封油控制系统1.概述：发电机密封瓦(环)所需用的油(其实就是汽轮轴承润滑油)，人们习惯上按其用途称之为密封油。
密封油系统专用于向发电机密封瓦供油，且使油压高于发电机内氢压(气压)一定数量值，以防止发电机内氢气沿转轴与密封瓦之间的间隙向外泄漏，同时也防止油压过高而导致发电机内大量进油。
密封油系统是根据密封瓦的形式而决定的，最常见的有双流环式密封油系统和单流环式密封油系统。
本说明书专用于本公司设计、生产的单流环式密封油系统。
其系统图号另行提供，并请参看。
2.主要技术参数：密封油油质：同润滑油密封瓦进油温度：25~50℃密封瓦出油温度：≤70℃密封瓦油压大于机内氢压：0.056±0.02(MPa)3.密封油系统主要设备:3.1 密封油控制装置密封油控制装置中的主要设备有两台主交流油泵、一台事故油泵、空氢侧热交换器、一只压差阀、二只滤油器、两只平衡阀、仪表箱和就地仪表及管路阀门等。
3.2 油泵两台主油泵，一台工作，另一台备用。
它们均由交流电动机带动，故又称交流油泵。
一台事故油泵，当主油泵故障时，该泵投入运行。
它由直流电动机带动，故又称直流油泵。
3.3 差压调节阀该调节阀用于自动调整密封瓦进油压力，使该压力自动跟踪发电机内气体压力且使油—气压差稳定在所需的范围之内3.4 滤油器二台滤油器设置在压差调节阀的进口管路上，用以滤除密封油中的固态杂质。
该型式的滤油器为滤芯式滤油器。
滤油器组装在密封油控制站上，产品出制造厂时，滤芯被从滤油器上取出，装滤芯一般应在电厂进行油系统管路安装并经过油循环冲洗后，再装入滤芯。
4 运行中注意事项4.1 只要发电机轴系转动或机内有需要密封的气体,密封油系统均需向密封瓦供油。
发电机轴系转动时：密封油压高于机内氢压0.14MPa.g 最为适宜；发电机轴系静止时：密封油压高于机内氢压0.036-0.076MPa.g 均可。
4.2 两台主油泵，一台事故油泵配置油泵的密封油系统(密封油集装装置)安装调试以及运行时应当特别注意本说明中的规定，以防止不当操作，产生“气蚀”至使油泵损坏或不能正常工作。
为限制流量，制造厂将在密封油集装装置中的压差调节阀旁路门，及主密封油泵出口闸阀处装设节流孔板或阀门限开挡杆，电厂安装或检修时，不允许拆除。
4.3 油—气压差值需要改变时，应重新调整压差调节阀的压缩弹簧。
4.4 压差调节阀故障需要检修时，应将其主管路上前后两只截止阀以及引压管上的截止阀关闭，改由旁路门(临时性)供油。
旁路门的开度应根据油—气压计的指示值而定，以油—气压差符合要求为准。
4.5油－气压差低及其处理办法：a. 压差调节阀跟踪性能不好，可能引起油—氢压差低，此时重新调试压差调节阀，并结合以下两项处理结果判断压差调节阀是否要处理或换新。
b. 油过滤器堵塞也可能引起油—氢压差低，此时应对油过滤器进行清理。
c. 重新校验压差表计。
5. 定期重点检验项目5.1 交流备用油泵和事故密封油泵(直流泵)每星期应自动启动一次，以确保其处于良好的备用状况，发现问题应提请检修人员及时处理。
5.2 油过滤器上设有压差(阻力)开关，当其油过滤器阻力大时，压差(阻力)开关发出报警信号运行人员应及时开通备用滤油器，并应更换旧滤芯，以便作为下一次备用使用。
5.8 密封油量至少每三个月测定一次。
第三部分发电机定子线圈冷却水控制系统1 主要功能：大容量发电机定子线圈常用的冷却介质为水，这是因为水具有优良的冷却性能。
空定子线圈冷却水系统的主要功能是保证冷却水（纯水）不间断地流经定子线圈内部，从而将该部份由于损耗而引起的热量带走，以保证温升（温度）符合发电机的有关要求。
同时，系统还必须控制进入定子线圈的压力、流量、温度、水的电导率等参数，使之符合相应规定。
2 系统工作原理2.1 定子冷却水系统中的工作介质为除离子水（化学除盐水），补充进入系统中的除离子水（补充水）应符合以下要求：a 硬度不高于2(微克当量/L)，其中二氧化硅、铜、铁离子含量均不超过50ppm，硫、氯离子含量均不超过1ppm。
b PH值为7～9c 电导率不高于1.0μs／cm（20℃时）d 补水压力0.8～1.6MPa。
2.2系统运行时，这些水在系统内部不断循环。
只有因系统排污等原因引起水箱自动补水。
补水过程中，应观察水箱水位变化，当水箱水位回升至正常水位后，由人工操作关闭补水阀门。