发电机氢气系统介绍

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1、660MW机组发电机氢气系统（马小军）2016年12月氢气系统、密封油系统、定冷水系统概述氢气系统主要操作660MW机组氢气、密封油系统的案例分析氢气系统的相关制度一、氢气系统、密封油系统、定冷水系统概述氢气系统概述我厂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。发电机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。采用氢气冷却优点：（1）运行经验表明，发电机通风损耗的大小取决于冷却介质的质量，质量越轻，损耗越小，氢气在气体中密度最小，有利于降低损耗；（

2、2）另外氢气的传热系数是空气的5倍，换热能力好；（3）氢气的绝缘性能好，控制技术相对较为成熟。采用氢气冷却缺点：最大的缺点是一旦于空气混合后在一定比例内（4%～74%）具有强烈的爆炸特性，所以发电机外壳都设计成防爆型，气体置换采用CO2作为中间介质。氢气控制系统主要技术参数额定氢压：0.45MPa最大氢压：0.5MPa氢气温度：35～46℃氢气纯度：＞98%氢气露点：-5ºC—-25ºC氢气消耗量：13～19Nm3/d发电机充氢容积：88m3供氢压力：≤3.2MPa氢气系统简图纯度分析仪氢气控制站二氧化碳控制站循环风

3、机漏液探测器除湿装置氢气湿度仪氢气系统主要设备氢气控制站(氢气压力控制)二氧化碳控制站(二氧化碳减压控制)氢气干燥器(氢气除湿)油水探测器(机内检漏)纯度分析仪(纯度检测)氢气湿度仪(湿度检测)漏氢检测装置（检漏氢气）氢气冷却器（冷却氢气）氢气过滤器（过滤杂质）氢气系统特点系统采用无泄漏焊接式波纹管阀,确保系统无泄漏；系统配置氢气干燥器，保证机组湿度要求；配置氢气置换用设备和三范围纯度分析仪，气体置换操作简单方便；配置全套用于监测氢气压力、温度、纯度、湿度仪器仪表；以上装置除设有就地显示外，还有远传4~20mA和报警

4、信号；氢气冷却效果好，提高发电机效率；发电机壳采用防爆设计，在发电机关键地方设置有漏氢监测点，能及时探测漏氢点。密封油控制系统概述密封油系统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），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。密封油系统按结构形式分为单流环式密封油系统、双流环式密封油系统，我厂采用单流环式密封油系统。该系统密封油路只有一路，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

5、（氢侧、空气侧）回油。（1）密封油系统氢侧：主油箱来油→真空密封油箱→交流密封油泵→滤网→油—氢差压阀旁路→密封瓦进口油管→短接管→氢侧出口油管→密封油回油扩大槽→浮子油箱→空气抽出槽→汽机主油箱。（2）密封油系统空侧：真空密封油箱→交流密封油泵→滤网→油—氢差压阀旁路→密封瓦进口油管→短接管→空侧出口油管→空气抽出槽→汽机主油箱。（3）事故密封油回路：汽机润滑油管路→直流密封油泵→滤网→油—氢差压阀旁路→密封瓦进口油管→短接管→空侧出口油管（氢侧出口油管→密封油回油扩大槽→浮子油箱）→空气抽出槽→汽机主油箱。（4）

6、紧急密封油回路：轴承润滑油管直接供密封瓦用油。此运行回路的作用是在主密封油泵和直流油泵都失去作用的情况下，轴承润滑油直接作为密封油源密封发电机内氢气。此时发电机内的氢气压力必须降到0.05MPa，尽快停机。密封油系统简图定子冷却水控制系统概述发电机定子冷却水系统的主要作用是：向发电机定子线圈不间断的供水，使定子线圈得到冷却，使定子线圈温度保持在允许范围内。监视进出水温、水压、流量和水的导电率等参数。系统还设有自动水温调节器，以调节定子线圈进水温度，使之保持基本稳定，另外，系统还设置了离子交换器，用以提高和保持冷却水的

7、水质。该冷却水系统自成为一个独立的封闭循环系统。水泵从水箱中吸水后送入冷却器降温，然后经过过滤器除去机械杂质。经流量信号装置后进入发电机定子线棒中的空导线和引线定子出线套管，冷却水由励端进入，由汽端流出，出水流回至水箱中，如此循环。为了冲洗发电机内冷却管方便，系统中还设有反冲洗管逆向流回至水箱。定子冷却水系统简图二、氢气系统主要操作气体置换方法：1.采用中间介质置换法，即利用CO2置换发电机内的空气（或氢气），然后用氢气（或空气）置换CO2。2.充氢时先用CO2置换发电机内的空气，待机内CO2含量超过85％以后，再充

8、入氢气置换CO2，最后置换到氢气状态。3.排氢时，先向发电机内引入CO2，用以置换机内氢气，当CO2含量超过95％以后，才可以引进压缩空气驱赶CO2，当CO2低于15％以后，可以停止向发电机内送压缩空气。发电机置换的有关规定：1.整个置换过程期间不允许发电机做任何电气试验，距发电机及排氢口21米范围内不准有明火作业。2.当氢气系统严密性试验不合