发电机氢冷系统介绍

氢气系统正常运行注意事项（1）
• 机组启动过程中，不应过早地向氢气冷却器供冷却水， 应在进口温度超过40℃时，再投入氢气冷却器水侧。随 着负荷的增加，应注意监视氢气冷却器出水温度变化情 况。
• 机组正常运行时，发电机内氢压应维持在0.414MPa，发 现氢压下降时，应立即查明原因，并进行消除。
• 机组正常运行时，发电机氢气温度维持在45℃以下，最 低不低于18℃。机组停用后，随氢气温下降，及时关闭 氢气冷却器进、出水门，以防发电机过冷。
左右。
•
在水冷定子中，应注意防止二氧化碳与水接触，因为
水中溶有二氧化碳将急剧增加定子线圈冷却水的导电率。
氢气的置换流程（3）
• 4 发电机充氢
• 氢冷发电机在正常运行时，氢气纯度应在95%或以 上。在发电机静止或盘车情况下，从发电机的顶部汇 流管充氢，氢气经供氢装置进入机壳内顶部的汇流管 向下驱赶CO2。当从底部原CO2母管和气体不易流动的 死区取样检验，氢气纯度高于96％，氧含量低于２％ 时，停止排气，并升压到工作氢压。升压速度不可太 快，以免引起静电。
氢，以保持发电机正常的氢气压力及纯度。 必须补氢的
原因是：（1）氢气的泄漏。这就需要补氢以维持氢气压
力。（2）空气的渗入。因此要求补氢以维持氢气纯度。
通过补氢保持发电机正常的氢气压力及纯度。
• 6 发电机排氢
•
发电机的排氢，通过在机座底部汇流管充入二氧化碳，
使氢气从机座顶部汇流管排除出去，为了使机内混合气体
中的氢气含量底于5%应充入足够的二氧化碳。排氢应在发
电机静止或盘车时进行， 充二氧化碳时，纯度风机与发
电机机座顶部汇流管接通，在充入的二氧化碳达到要求的
浓度后，二氧化碳纯度读数应为95%。排氢结束。
发电机充氢时气体置换的注意事
项
1. 现场严禁吸烟及动火工作。 2. 一般只有在发电机气体置换结束后，再提高风压或泄压。 3. 排放氢气时，速度要缓慢，排污口附近严禁有明火。 4. 气体置换前，应使行车远离，严禁行车在上方来回行走。
发电机充氢操作步骤及注意事项（1）
• 氢气系统投入的条件 1. 充氢前确认发电机本体检修工作全部结束，汽机房内停止
一切动火工作。 2. 充氢现场必须清理干净，无易燃物件并严禁烟火,围好安
全隔离带并挂上警告牌。 3. 现场消防设备足够并完好。 4. 发电机泄漏试验合格。 5. 发电机密封油系统正常运行。 6. 发电机检漏装置投入。 7. 现场、CRT有关信号显示正常，报警准确，各表计良好并
•
3）在发电机氢控柜里，氢气压力高和压力低的报警
开关，当机内氢气压力超过或下降到规定的极限时，高或
低压力报警开关给出显示。
• 7、氢气温度报警（冷氢温度）：
•
发电机里设有氢气温度开关，用以使发电机内冷氢温
度变得过高时能有一个报警源。
发电机氢冷系统设备介绍（5）
• 8、供氢压力开关所用的表计： • 发电机装有由一个压力开关，氢气调节器
• 发电机内的氢气在发电机的两端风扇的驱动下，以闭 式循环方式在发电机内部作强制循环流动，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 电机四角处的四个氢气冷却器，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。氢气 冷却器的冷却水来自闭式循环冷却水系统。
氢气的特性
• 常温下的氢气不怎么活跃，但当氢气与氧气或 空气混合后，如果被点燃则会发生爆炸。后果 不堪设想！因此要求发电机内的氢气纯度不低 于96%，氧气含量不超过2%，而且在置换气体 时，使用惰性气体进行过渡，或采用真空置换， 以避免氢气和氧气直接触、混合，防止发生爆 炸。
还应打开汽机房屋顶窗户。 5. 在气体置换过程中，必须用二氧化碳或氮气作为中间介质，
严禁空气与氢气直接接触。 6. 开启二氧化碳瓶或氮气瓶时，要缓慢进行，瓶内压力不应
全部放尽，应不低于0.5MPa。 7. 气体置换过程，应在低风压下，并尽可能在转子静止或盘
车时进行。 8. 发电机严密性试验不合格时，发电机严禁充氢。
行人员交接班时，应按时检查并记录自动补氢气量，判 定氢泄漏情况，若24小时补氢气量大于12M3，应及时向 值长汇报， 发现发电机检漏装置报警，应对检漏装置 进行放水操作，并查找原因及时处理并向值长汇报。 • 发电机平台，零米密封油系统，氢气系统以及气体控制 站附近5米内严禁明火。 • 如有检修工作，需在汽机房禁区外动用明火时 ，应经 化学化验氢气浓度不在爆炸范围内，并开动火工作票经 值长批准后方可进行，同时现场应配备足够的消防器材。 • 凝汽器钛管泄漏时，必须经化学现场测定确认不存在可 燃、可爆气体时，方可用蜡烛查漏。
发电机氢冷系统概述
• 汽轮发电机采用水氢氢冷却方式，定子绕组为 水冷，转子绕组为氢气内冷，铁芯为氢气外部 冷却。氢气系统主要由制氢站的高压储氢罐、 备用氢瓶，置换用的二氧化碳钢瓶，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。
• 2）用卤素检漏 • 向发电机内充入氟里昂（卤素）气体，然后再充入干
燥压缩空体，直至工作压力，经2小时压力无变化。 • 3）气体严密性试验 • 经全面检查后，向发电机内充入干燥的压缩空气，再
放气，以排除系统内的卤素气体；然后再充入压缩空 气，至工作压力（0.41MP），关闭阀门，经2小时压力 无变化，则可进行气密性试验。
发电机氢冷系统设备介绍（3）
• 5、氢气纯度检测设备： • 在发电机里，氢气纯度由纯度差压变送器，氢气
压力变送器等氢气测量组件测定。用一负荷非常小， 以至运转速度几乎不变的感应马达，驱动纯度风机使 从发电机内抽出的气体循环流动，因此，纯度风机产 生的压力直接反映出取样气体的密度。氢气纯度差压 变送器测出纯度风机产生的压力。 • 从发电机排出气体时的指示器的指示，刻度盘的远端 范围内的刻度显示出二氧化碳和其它气体的混合气体 中二氧化碳所占的百分比。在二氧化碳充入发电机置 换气体期间看这部分刻度，刻度盘近端范围内的刻度 指示出氢气和其它混合气体所占百分比，正常运行中 判断发电机内氢气纯度看这部分的刻度。 •
•
在发电机静止或盘车时，在发电机内只有很少的
氢气和二氧化碳混和气体。由于氢气较轻，底部氢气
纯度较差，所以氢气纯度的检测是通过将纯度风机的
取样管路接通到机座的底部汇流管进行。
ห้องสมุดไป่ตู้气的置换流程（4）
• 5 发电机运行时补氢
•
氢冷发电机在运行期间，密封油泵正常运行时，氢气
纯度通常保持在95%或以上。通过补氢装置向发电机内补
• 正常运行时，发电机内氢气纯度应在98%以上，含氧量 小于1%，否则开启排污门进行排污，并同时进行补氢。 如发现氢气纯度下降，应严密注意并寻找原因，纯度下 降至90%，检查发电机工况监视柜应发出报警信号并及 时向值长汇报。
氢气系统正常运行注意事项（2）
• 经常检查氢气干燥装置自动干燥正常，并定期进行排污。 • 发电机氢气系统正常运行后，若需投用自动补氢气，运
发电机氢冷系统主要技术参数
•
额定氢气压力0.414 MPa(表压)
•
氢气温度46 ℃
•
氢气纯度≥98% 正常≤95%报警
•
氢气湿度(露点)≤-21 ℃
•
二氧化碳纯度≥95%且含氧量≤2%
•
压缩空气绝对湿度15 g/m3以下
氢气系统气密性试验(1)
• 在发电机密封油系统能正常运行、氢冷系统的设 备和仪表等均能正常投运、发电机氢冷系统充入 氢气之前，先用干燥压缩空气充入发电机内，并 将压力升至运行工作压力。然后用洗涤液和卤素 检漏的方法对系统及其设备进行仔细全面的检漏， 并消除泄露。最后进行系统的气体严密性试验， 直至合格。
氢冷系统介绍
• 主要内容：
• 1） 发电机氢冷系统概述 • 2） 发电机氢冷系统设备介绍 • 3） 氢气的置换流程及注意事项 • 4） 氢气系统正常运行注意事项 • 5） 发电机充、排氢操作步骤及注意事项
发电机氢冷系统原理和作用
• 发电机在运行中会发生能量损耗，包括铁芯和绕组的 发热、转子转动时气体和转子之间的鼓风摩擦发热， 以及励磁损耗、轴承摩擦损耗等。这些损耗最终都将 转化为热量，致使发电机发热，因此必须及时将这些 热量排离发电机。
发电机氢冷系统设备介绍（4）
• 6、氢气压力监测设备：
•
氢气压力由变送器直接连到发电机机壳，并变送出发
电机里的压力。氢气监测系统不仅把经变送器的压力信号
用作纯度监测中的密度补偿，而且为下面设备提供电气信
号：
•
1）发电机氢控柜内氢气压力指示器；
•
2）和氢控柜内氢气压力指示器具有类似表盘的远程
指示器；
• 4、液体检漏器（液位信号器）：
• 液体检漏器是指装在发电机壳和主出线盒下面的 浮子控制开关，它可指示出发电机内可能存在的冷却 器泄漏或冷凝成的液体以及由于调整不当而进入机内 的密封油，在机壳的底部，每端机壳端环上设有开口， 将收集起的液体排到液体检漏器。每个检漏器装有一 根回气管通到机壳，使得来自发电机机壳的排水管不 能通大气；回气管和水管都装有截止阀，另外，为了 能排除积聚的液体，检漏器底部还装有排放阀。
发电机氢冷系统设备介绍（1）
• 1、供气装置（气体控制站）：
•
氢气供气装置提供必须的阀门，压力表，调节器和其
它设备将氢气送进发电机，它还提供用以自动调节机内氢
气压力或手动调节的阀门，或者是借助于压力调节器手动
调节机内所需氢气压力值。
•
二氧化碳供气装置在气体置换期间将二氧化碳充入发
电机。
•
氢气是通过设置在发电机内顶部汇流管道进入发电机
内，并均匀地分布到各地方；二氧化碳是通过发电机底部
管道进入发电机并均匀分布到各地方。
• 2、发电机风扇差压监视设备：
•
差压变送器直接连到发电机机壳，并通过安装在发电
机转子上的风扇变送出变化压力。氢气监测系统输出发电
机风扇差压信号到氢控柜里的指示器。
发电机氢冷系统设备介绍（2）
• 3、氢气干燥器：
• 本系统配置冷凝式氢气干燥器，用以干燥发电机 内氢气。干燥器内氢气流动是靠发电机转子上的风扇 前后压力进行的。
• 1）用洗涤液检漏 • 向发电机内充入干燥压缩空气，当压力升至0.1MP
时停止充气。通过听泄漏声和用洗涤液的方法， 对氢冷系统及其设备的所有法兰结合面、焊接点、 隔离阀等部位进行查漏。对查得的漏点，
氢气系统气密性试验(2)
• 在发电机气压降至大气压后进行处理。处理后重新充 气至0.1MP的压力，没有发现漏点时，再充气至工作压 力，再用洗涤液全面检查、处理，直至用洗涤液检查 无漏点为止。
换，发电机内将不存在爆炸性的混和气体，其前提气体是
彻底混和的。
•
因为在转子静止或盘车条件下，机内只有极少量的空
气和二氧化碳混和气体。纯度风机连接管路从发电机顶部 或底部汇流管对气体采样。在二氧化碳充入发电机内期间，
由于二氧化碳气体较重，顶部二氧化碳纯度较差，所以应 从发电机顶部汇流管采样， 二氧化碳纯度读数应为95%
氢气的置换流程（2）
• 3 排除发电机内的空气
•
在充氢前，必须用惰性气体排除空气，利用CO2罐或
CO2瓶提供的高压气体，从发电机机壳下部引入，驱赶发 电机内的空气，当从机壳顶部原供氢管和气体不易流动的
死区取样检验CO2的含量超过85％（均指容积比）后，停 止充CO2。期间保持气体压力不变。 按此程序进行气体置
和二个压力表组成的氢压控制装置。该装置的 顶部表计指示机内氢气压力和调氢压力控制装 置中的调节器的整定点。底部表计指示来自供 氢系统的有效压力。 • 氢气压力监控总管供氢侧装有一个压力开 关，当供氢压力低时发出报警。在这点上压力 下降可能意味着供氢有效压力低或者供氢系统 里调节器压力调得太低。
氢气的置换流程（1）
• 1 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。
• 2 气体置换应在发电机静止或盘车时进行，投 入密封油系统，同时应保持轴密封瓦处的密封 油压力。如出现紧急情况，可在发电机加速或 减速时进行气体置换，但不允许发电机充入 CO2气体在额定转速下运行。我们推荐在发电 机静止时置换机内气体。