发电机氢气纯度湿度偏高分析及防范正式版

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。

发电机氢气纯度低、湿度高的分析处理摘要：发电机密封油空、氢侧窜油将直接导致发电机绝缘腐蚀、老化，如果未及时排出，密封油在发电机内蒸发产生油蒸汽，直接影响发电机的性能和寿命，影响机组安全运行。

关键词：发电机漏油湿度大氢气纯度低分析处理一、概况简介我公司发电机为QFSN-330-20B型三相同步交流发动机，由东方电机股份有限公司设计、制造。

发电机密封油系统采用单流环式油密封，油压力保持在0.3+-0.02MPa下运行，日漏氢量小于10m3，。

我公司#6、#7发电机组自2005年投产以来，经常发生氢气纯度不合格及发电机露点温度高问题，为了及时提高发电机氢气纯度，在运行中不得不频繁地进行大量补排氢置换操作。

这样做不但使大量氢气白白丢失，而且氢气纯度仍不能得到长期保证，大量多批次补排氢增大了爆炸及火灾隐患，严重威胁到机组的安全运行，也增加了运行成本。

氢冷发电机较为突出的是氢气湿度及纯度的问题，氢气纯度低于96%存在爆炸及火灾的安全隐患，湿度高影响发电机绝缘，降低发电机的性能和寿命。

我公司发电机氢气干燥系统设置有一台二氧化硅氢气干燥器和两台冻干式除湿机，氢气的露点要求在-25-0℃。

发电机两端分别配置了密封瓦，有密封油泵提供高于氢压的密封油。

因密封油路只有一路，称之为单流环式，密封油进油两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，然后分两路氢侧经氢油分离器、空气侧经空油分离器回油。

发电机密封油瓦结构图发电机密封油系统为整装式独立系统，密封瓦为单流环式，发电机额定氢压0.25MPa，额定氢压下空侧密封油压0.3MPa。

空侧密封油氢差压由差压阀调节（0.04-0.06MPa）。

滤网进口管路上的压力0.65～0.7MPa，维持差压阀后密封油压与氢气压力差0.08±0.02 MPa，主润滑油进入密封油真空箱，经密封油泵升压后由滤网、差压阀进入发电机的密封瓦，空侧回油进入空气分离器后回主油箱，氢侧的回油进入氢侧回油扩大槽后再向下流入浮子油箱，依靠压差流入空油分离器。

发电机氢气湿度变化大主要原因分析及处理【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Abstract：The generators for normal work crucial cooling. Among them is to use hydrogen generator hydrogen cold as its internal components cooling medium, and the size of the hydrogen humidity directly related to hydrogen generator, cold will run. This article mainly introduced the hydrogen humidity exceeds the factors and harm, and put forward the corresponding control and monitoring measures of cold hydrogen generator hydrogen humidity exceeds the cause, harm is analyzed.Keyword：Hydrogen generator humidity changes reasons前言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。

发电机氢气湿度较高的原因
在发电机运行过程中，如果发现氢气的湿度较高，这可能会引发一系列的问题。

那么，造成发电机氢气湿度较高的原因是什么呢？
发电机内部的氢气湿度较高可能是由于水蒸气的存在造成的。

在发电过程中，氢气与空气中的水蒸气相互作用，产生一定的湿度。

而如果发电机内部的密封性不好，外界的湿气可能会进入发电机内部，导致氢气湿度升高。

发电机内部的湿度问题也与发电机的使用环境有关。

如果发电机长期处于潮湿的环境中，例如在海边或者湿度较高的地区使用，就有可能导致发电机内部湿度升高。

这是因为潮湿的环境会增加发电机表面的湿度，进而影响到内部氢气的湿度。

发电机的冷却系统也可能是导致氢气湿度较高的原因之一。

发电机在运行过程中会产生热量，为了保持正常运行温度，需要通过冷却系统进行冷却。

然而，如果冷却系统存在问题，例如冷却水的供应不足或者冷却系统的管道堵塞，就会导致发电机内部温度升高，进而引发氢气湿度上升的问题。

发电机的维护保养也是影响氢气湿度的重要因素。

如果发电机长期未进行维护保养，例如清洁发电机内部的水分或更换过期的吸湿材料等，就可能导致氢气湿度的增加。

发电机氢气湿度较高可能是由水蒸气的存在、使用环境、冷却系统问题以及维护保养不到位等多种因素共同造成的。

为了确保发电机的正常运行，我们需要及时检查和解决这些问题，保持发电机内部的湿度在合理的范围内。

这样才能确保发电机的安全性和可靠性，提高发电效率。

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。

火力发电厂发电机氢气露点升高原因及防范措施贾小平摘㊀要：对于采用氢冷却方式的大型发电机，在正常运行期间会出现氢气露点超标现象㊂文章对此现象产生的原因进行了详细的说明，通过相关的案例进行分析，并提出了相应的防范措施㊂关键词：氢冷发电机；露点超标；原因分析；防范处理措施一㊁系统概述某公司两台发电机为东方电机有限责任公司制造的ＱＦ⁃ＳＮ－３３０－２－２０Ｂ型三相隐极式同步发电机，冷却方式为水－氢－氢㊂集电环采用空气冷却，定子绕组的冷却水由水冷泵强制循环，进出水汇流管分别装在机座内的励端和汽端，并通过水冷器进行冷却，氢气则利用装在转子两端的轴流式风扇在机内进行密封循环，并通过两组氢冷器进行冷却㊂发电机端盖内装有单流单环式油密封，以防止氢气从机壳内逸出，发电机的结构形式为封闭密封式㊂水－氢－氢冷却方式，即发电机定子绕组及引线是水内冷，发电机的转子绕组是氢内冷，转子本体及定子铁芯是氢表冷㊂发电机内的氢气在转轴风扇的驱动下，一部分沿着管路进入冷凝式氢气干燥器内㊂被干燥的氢气沿着管道回到风扇的负压区，如此不断循环，从而降低发电机内氢气的湿度㊂二㊁发电机主要技术参数和相关定义主要技术参数：额定氢压０．２５ＭＰａ氢气纯度＞９６％氢气露点－５ħ－２５ħ（０．２５ＭＰａ压力工况下）发电机及氢气管路系统（不包括制氢站储氢设备及氢母管）漏氢量ɤ充氢容积５％㊂露点：当空气中水汽含量不变且气压一定时，如气温不断降低，空气将逐渐接近饱和，当气温降低到使空气刚好到达饱和时的温度称为露点㊂露点温度较高的气体其所含水蒸气也较多将此气冷却后其所含水蒸气的量即使不发生变化相对湿度增加当达到一定温度时相对ｒｈ达到１００％饱和此时继续进行冷却的话其中一部分的水蒸气将凝聚成露㊂此时的温度即为露点温度㊂三㊁发电机氢气露点升高对发电机的危害氢冷发电机如果在正常运行期间厂时常发生氢气露点超标无法得到及时的处理，会在发电机定子的线圈表面上会结露，会造成严重的后果㊂露点高就说明了发电机内氢气的湿度就大，会使定子绕组线圈的绝缘性能下降，出现绝缘老化的现象，严重时会使发电机内部发生短路而烧坏发电机㊂发电机内氢气露点升高，严重时会使发电机转子护环腐蚀㊂发电机要求在规定的绝缘条件下运行，氢气露点过高，将使发电机绝缘受潮，绝缘的强度会下降，会给转子护环的机械强度带来有害的影响㊂发电机内部氢气长时间湿度过高运行是发电机转子护环发生应力腐蚀裂纹的主要原因㊂其次过高的氢气露点也会使氢气纯度降低，增加了排污次数，加大了补氢次数和补氢量，使得大量的氢气浪费，影响发电机经济运行㊂四㊁发电机氢气露点升高的原因分析在发电机正常运行时，如果出现了露点异常升高的现象，其原因分析如下㊂（一）从氢站来氢露点超标从观察不难发现发电机氢气露点随着气温的升高氢气露点亦随之升高㊂可以认为随着气温的升高，来氢露点超标，从而导致发电机氢气露点超标㊂目前的运行状态是，电解过程冷却水的温度也能得到保证，唯独冷凝器冷却水的温度几乎都在１０ħ以上，无法达到要求，特别是夏季时，冷却水的温度较高，从而导致来氢露点超标㊂（二）润滑油和密封油系统的影响公司两台机组密封油系统是采用的单流环密封系统，油氢压差一般控制在０．０５６ʃ０．０２ＭＰａ，润滑油系统对密封油系统提供补油㊂这两个系统是连为一体的，润滑油经润滑油冷油器冷却后，进入密封油主油箱，再经密封油泵送至密封瓦，氢侧的回油直接回到了密封油扩大槽，而空侧的回油回到了空气抽出槽最后回到的润滑油系统㊂密封油系统没有单独冷油器，而是利用润滑油冷油器对密封油进行冷却㊂轴封蒸汽与润滑油的接触会导致润滑油含水量增加，而密封油又是与氢气直接接触的㊂由于密封油是使用经冷却后的润滑油，因而由轴封蒸汽进入润滑油中的水分会使发电机氢气的湿度不断增大，这就是引起发电机氢气露点超标的根源㊂（三）冷凝式氢气干燥器发生故障在发电机正常运行的时候，通过发电机两端风扇的驱动下，氢气同过冷凝式氢气干燥器不断的循环，将氢气中的水分不断干燥，由于冷凝式氢气干燥器故障，从而起不到干燥的作用，因此氢气的露点升高㊂（四）氢气冷却器和定冷水内漏在正常的运行下，氢压是大于定冷水压和氢气冷却器内的水压，而在内漏的时候水汽和氢气接触可能扩散到氢气系统中，造成氢气的露点升高㊂（五）在正常运行中规定内冷水的温度应适当的大于氢气的温度，如果发电机定子冷却水温度低于冷氢温度会使部分氢气过冷却会造成露点升高的现象㊂五㊁防止发电机氢气露点升高的措施（一）机组正常运行中，发电机氢气露点保持在－５ħ －２５ħ，纯度保持在９６％以上㊂（二）在氢站的氢气应保持露点相对低一点，新补进的氢气露点应该ɤ－２５ħ，并越低越好㊂制氢站的储气罐应进行定期的放水，在补氢前化验人员及时的化验氢气的纯度和露点㊂（三）在补氢的过程中应投入补氢时用的干燥器，定期进行维护㊂必要的时候更换内部干燥剂㊂（四）在发电机运行期间，应保持冷凝式氢气干燥器连续的运行，每天应对氢气的纯度和露点及时的化验㊂最大限度地保持露点在正常的范围内㊂２９１水电工程Һ㊀（五）对凝式氢气干燥器运行应认真仔细的检查，底部放水应定期放掉，发现运行异常应及时的处理，最大限度地保证凝式氢气干燥器连续运行㊂（六）控制好轴封的压力在规定的范围内，定期的应对润滑油和密封油系统底部放水，将油净化装置投入运行，定期对油质化验保证油质在合格的范围内㊂（七）及时的调整定冷水和氢气冷却器的冷却水量，保证定冷水的温度略高于氢气的温度，防止氢气过冷㊂（八）对定冷水箱顶部的含氢量进行定期的跟踪和检测，防止定冷水发生内漏㊂（九）加强对氢冷器的检查和维护，防止氢冷器内漏㊂严格氢气冷却器冷却水压力和氢气压力的配合，尤其是在氢压不正常的情况下，氢气压力应该高于冷却水压力，防止氢冷器泄漏造成冷却水串进氢气内㊂虽然氢压大于水压，但水汽仍有可能扩散到氢气系统中，应在检修期间对氢冷器检查引起高度重视，加强检查，及时发现隐患，提高检修质量㊂氢气压力下降伴随氢气露点升高应该怀疑氢冷器泄漏，应该逐一停运氢气冷却器观察氢压变化情况，确认冷却器泄漏后，应该解列冷却器并及时联系检修处理，处理好后方可而投入运行㊂（十）控制油氢压差的在规定的范围内㊂（十一）加强对发电机底部油水探测器积油积水的监视，定期进行排放㊂六㊁实例分析公司＃２机曾发生过露点升高的现象，露点到达０ħ以上㊂机组并网运行后，露点不断地在升高，专业组织人员进行全面的排查，并采取了一系列的防范措施，防止露点变化大影响机组的安全运行㊂经过认真的分析和仔细的排查，最后查找是由于冷凝式氢气干燥器故障引起的，不能有效地对氢气除湿，从而使得循环的氢气得不到干燥，导致氢气露点上升㊂经过检修处理好，投入运行两天后，氢气露点恢复到了正常的范围内㊂七㊁结语氢气露点的合格与否，关系到发电机的安全运行，在此提出了露点升高的原因和防范措施㊂在机组运行中发生异常，应该引起高度重视㊂从发现氢气露点升高，到对氢气露点升高原因的分析与成功处理，我们体会到在处理机组运行中发生的一些异常情况时，必须要熟练掌握相关生产系统的流程㊁组成部件㊁设备结构㊁工作原理等，才能有针对性地进行分析，并及时采取措施，从而确保设备的安全运行，而这一切，又必须靠我们平时不断地学习㊁积累和总结㊂大家只有对该系统的流程㊁组成部分㊁设备结构㊁工作原理等熟练掌握，才能提前采取措施，防患于未然㊂参考文献：［１］肖苏鑫．火力发电厂集控运行技术探析［Ｊ］．电子乐园，２０１９（１１）：３２４．［２］刘思聪．电厂集控运行中汽轮机运行优化策略探讨［Ｊ］．电子乐园，２０１９（１１）：２５７．作者简介：贾小平，江西宜春京能热电有限责任公司㊂（上接第１９１页）注意针对同截面电缆，从底层向上逐渐敷设，不同楼层电缆敷设，还需做好防滑措施以及保护措施，如果从下到上进行敷设，主要是使用人力滑轮进行牵引，若敷设高层建筑电缆，则可利用机械牵引这一方式；针对架桥㊁线槽等敷设，应该利用固定装置展开操作，单独楼层固定点应超过２个㊂第四，相关人员需要针对不同型号的电缆展开抽检，并且备案，由于强电施工对于电缆安装施工的质量要求较高，若电缆在施工期间受损或者遭受剐蹭，势必会影响使用阶段安全性㊂因此，强化电缆抽检工作，能够及时发现安装施工存在的质量问题，进而调整安装工序，保障施工质量㊂（四）配电箱安装强电配电箱主要有以下两种：第一，动力配电箱；第二，照明配电箱㊂在上述配电箱安装过程，需要分开设置，以分路方式配电㊂安装配电箱㊁开关等，应该保证安装环境干燥，并且通风性良好，提前清理环境中的杂物，以免由于环境因素导致管线发生短路故障㊂安装施工需要注意如下质量控制措施：第一，针对强电配电箱的安装要保证箱体平稳，配电箱㊁墙体㊁开关之间间距严格按照规范要求进行，配电箱㊁地面二者间距１．５ｍ；第二，选择强电配电箱的材料时，应该使用阻燃绝缘类型材料或者冷轧钢板，厚度可控制在１．５ ２．０ｍｍ之间；针对固定配电箱以及开关等安装方面，需要牢固，中心点和地面之间垂直距离为１．４ １．６ｍ㊂针对移动配电箱以及开关，应该保证其支架稳固，中心点与地面二者垂距处于０．８ １．６ｍ间㊂（五）质量控制除了上述电缆铺设安装要求以外，还需关注质量控制措施的应用，具体如下：第一，如果电缆铺设以及安装外部条件较为潮湿，可利用钢管暗配这一技术，此时需要对管线展开全面检查，保证管线管口间距高于６ｃｍ，排列有序，对电缆管口密封，以免泥沙混入；第二，电缆铺设在位置选择方面，需要和其他电气工程相互错开，如果需要将基础设施穿过，应该采取保护措施；第三，施工期间严格执行各项安装技术标准，保证电缆管线以及管盒接口之间一一对应，预留０．５ｃｍ长度管线，保证管线焊接完整平滑，上下误差小于０．２ｃｍ；第四，为保证对安装施工造价合理控制，在电缆管的选材方面，优先选择ＰＶＣ管，此类管材具有良好的抗腐蚀以及抗酸碱性，并且价格低廉㊂铺设期间，需要严格按照管径选择电缆，以平直方式铺设，不可出现弯曲或者变形等现象，保证后续穿线顺利进行㊂五㊁结语综上所述，在强电施工过程中，施工人员应该明确强电电缆安装施工具体要求，从管线敷设施工入手，做好穿线施工以及电缆敷设施工，还需关注配电箱安装要求，注意各个施工流程质量控制要点，提高电缆安装的施工质量㊂参考文献：［１］王长喜．电气施工中强电施工电缆安装技术研究［Ｊ］．四川水泥，２０１９（６）：２７３．［２］袁忠军，吴桐．强电在建筑电气安装工程的施工技术探析．建材发展导向［上］，２０１７．作者简介：黄铮，上海隧道工程有限公司㊂３９１。

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。

660MW氢冷发电机组氢气湿度大的异常分析与处理措施摘要：某电厂二期工程2*660MW超超临界机组采用上海发电机厂生产的汽轮发电机，其型号为：QFSN-660-2，采用水-氢-氢冷却、自并励磁方式。

由于超超临界氢冷发电机对氢气湿度的要求极高，氢冷系统运行的优劣直接影响机组的安全。

文章结合某电厂在实际运行中出现的氢气湿度超标问题，阐述其危害，并分析了导致氢气湿度异常的原因，提出防止氢气湿度超标的技术措施。

关键词：氢气湿度超标；原因分析；防范措施；腐蚀；电力系统；机组安全一、引言我公司二期#3、#4发电机采用上海发电机厂生产的汽轮发电机，配有一套氢油水控制系统。

在该厂#3发电机开机后的一段时间，3号机氢气湿度出现不达标情况，波动范围在-5-0℃，而规程规定正常运行时，应保证在额定氢压下机内氢气露点不大于-5℃同时又不低于-25℃。

由此看来，发电机氢气湿度偏高。

二、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端部短路事故。

氢气湿度越大，氢气中水分越大，定子绕组受潮，降低绝缘电阻，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，引起转子线圈接地或短路。

3、影响发电机的运行效率。

由于氢气中含水量高，机内冷却气体密度增大，增加通风损耗，并在一定程度上会降低氢气纯度，影响发电机经济运行。

三、#3发电机氢气湿度大原因分析3.1 补入发电机氢气湿度大按照规定，发电机补氢用的氢气常压下的允许湿度为≤-50 ℃，通过对氢站来氢气湿度的多次手测，满足露点温度≤-50 ℃的要求。

同时该厂3、4号机组是共用一套补氢系统，若存在补氢露点超标的情况，则必然会对4号机组产生影响，而4号机组氢气湿度一直稳定在-30—-10 ℃左右。

因此可以排除补入发电机的氢气湿度大这一影响因素。

3.2 发电机在线氢气湿度表计不准经过在线露点仪与化学人员现场手测露点温度结果对比，无明显异常。

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。

发电机氢气湿度大原因分析与处理摘要：QFSN-1000-2-27发动机是一种内隐的、极性的、三相同时驱动的车轮发生器，它与氢冷却有关，即与氢冷却剂、离心芯和转子冷却氢有关，氢干燥干燥器是一种XFG-1F型氢干燥器，它与河水和支柱的电产生有关，XFG-1F模型氢干燥器。

关键词：发电机;氢气湿度;湿度高;处理引言在百万千瓦发电机组中，水氢冷却是发电机当前最重要的冷却方法。

氢气是发电机的理想冷却介质，因为它突出了热绝缘、低转动阻力等。

但是，氢气的高湿度威胁到发电机的安全，国有电力公司制定的第25条明确规定了防止重大发电事故的基本要求，即“严格控制允许范围内氢发电机的湿度，生产氢气和湿度控制”。

DL/T651-1998在-25° C之前对流体动力发生器上氢的热液水分的技术要求对运行中的发动机湿度的影响。

1设备概况某燃煤电厂发电机氢气系统配备一台XFG－1F吸附式氢气干燥器。

通过氢气干燥器的运行，可以连续排出发电机机内氢气所含有的水分，从而达到降低氢气湿度的作用。

干燥器由2个干燥塔组成，塔内装填有高性能干燥剂和加热元件，一个工作时，另一个加热再生。

每个塔内都装有1台循环风机，连续工作。

工作塔内的风机用以加大气体循环量并使气体在干燥剂内分布均匀;再生塔内的风机用以循环再生气体，迫使再生气体经过冷凝器、气水分离器等，使干燥剂内吸附的水分分离出来。

氢气湿度高，既不安全也不经济，一方面，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，发电机效率降低。

另一方面，水的湿度越高，氢中的水就越强，气体的电电压就越低，部分行程的负荷也会随着湿度的降低而降低，从而降低闪电和漏电距离引起的绝缘表面电压，氢的湿度越高，发电机圈的电压就越高。

在发电机规范中，发电机的氢湿度必须在-25° C~-5° C。

2氢气湿度超标对发电机的危害(1)氢气湿度变化会导致发电机短路。

氢湿度越高，氢含量也越高，导致子组周围绝缘性能下降，表面空气流动、闪电等易受伤害，甚至导致电弧放电，从而导致子组短路。

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。

关于控制氢冷发电机氢气湿度的原因分析及措施的探讨【摘要】本文针对发电机的情况，对氢气湿度变化的情况进行了系统的分析，并对如何控制氢气湿度提出了自己的分析和建议。

提醒用户关注氢干燥器的设备选型，从自己的需求出发从根本上保证发电机的安全稳定运行。

【关键词】氢气;湿度;分析0.概述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”。

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～-5℃露点温度。

1.发电机氢气湿度的分析1.1为什么要使用氢气在同样的压力和温度下，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。

用氢气代替空气可以节省大约20％的发电机结构材料。

因氢气的密度很小，其流动阻力也很小。

因此可以明显减少通风摩擦损耗。

所以成为大型发电机最主要的冷却介质。

目前汽轮发电机基本上用水冷却定子绕组，用氢气冷却定子铁心和转子绕组，简称“水氢氢”。

1.2氢气湿度过高对发电机的危害1.2.1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。

1.2.2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，将对其接触到的金属构件产生应力腐蚀，据有关资料介绍，国内护环大多采用18Mn5Cr、18Mn4Cr奥氏体钢，机械性能优良，但在湿度超标50%时，裂纹扩展速率呈指数增加。

即使采用高规格18Cr18Mn 材料的护环在湿度超标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。

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。

发电机氢气纯度不合格的原因分析及处理方法发布时间：2022-01-04T02:07:40.546Z 来源：《福光技术》2021年21期作者：梅龙[导读] 氢冷发电机氢气纯度过高会对定、转子线圈绝缘和转子环寿命产生不利影响。

华能武汉发电有限责任公司湖北武汉 430000摘要：氢冷发电机氢气纯度过高会对定、转子线圈绝缘和转子环寿命产生不利影响。

氢气纯度高不仅危害发电机定转子绕组的绝缘强度，而且还会导致转子保护环产生应力腐蚀裂纹，氢气纯度低还会对定子端衬的收缩和支撑环产生裂纹等有害影响。

随着电力生产规模的扩大和单机容量的增加，氢冷发电机氢气纯度超标问题已成为电厂关注的热点问题之一。

关键词：发电机；氢气纯度；故障；原因；处理方法阳逻电厂三期工程为两台600mw 机组，发电机为哈尔滨电厂生产的 QFSN-600-2YHG 型三相交流隐极同步发电机，发电机出口电压20kv，发电机冷却方式为水-氢-氢，即定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、定子铁心氢冷。

氢冷发电机氢气纯度超标问题由来已久，但在大多数情况下，氢气纯度超标对发电机没有造成明显的瞬间损坏，因此未引起企业的重视。

但是，如果氢冷发电机的氢气纯度超过标准，必然会对发电机内部产生不利影响，甚至威胁发电机的安全运行。

1、密封油系统的工作原理1.1发电机密封油系统的作用是防止外界气体进入发电机，防止氢气从机器中泄漏出来，以确保电机内气体的纯度和压力。

发电机采用双流环式密封。

双流环密封采用双流环密封瓦，该密封瓦有两个独立的循环供油系统，一个用于空气侧供油系统，另一个用于氢侧供油系统。

其主要特点是: 1)氢气侧和空气侧各有一股油流注入密封瓦，氢气侧油形成一个闭环系统，一方面防止空气侧油流入氢气侧，影响机内氢气纯度；另一方面，氢气侧油回路中的氢气随时不排放到大气中，而是返回到机壳内。

如果氢气在油流中的溶解达到饱和，它就不会继续溶解，氢气也不会无限期地被油带走。

2)在氢侧进油管上安装油压自动平衡阀，调节氢侧与空气侧之间的油压，使其保持恒定，差压在规定范围内(氢侧与空气侧密封油压差≤ ± 1.5 KPa) ，从而最大限度地减少氢侧与空气侧之间的油交换，大大减少空气对氢的污染和氢的消耗； 3)当双流圈密封油因任何原因暂时切断时，其余油仍可保持密封。

发电机氢气湿度分析及建议罗纪刚 (宜宾发电总厂 644600)摘 要 黄桷庄发电厂2 200M W 发电机氢气湿度不合格调查分析,提出了解决措施。

关键词 氢气 湿度 分析 建议Condition Analysis and Several Suggestion for Hydrogen Gas Humidity of GeneratorL uo J igang (Yibin General Pow er Plant 644600)Key Words hydrogen g as humidity analysis sug gestion 氢气作为发电机的冷却介质,在发电厂广泛应用。

由于发电机氢气湿度超标,不仅危害发电机定子绕组的绝缘强度。

还会加速转子护环的应力腐蚀速度。

近年来在国内一些电厂发生的发电机定子绕组线圈的绝缘烧损事故,氢气湿度超标就是一个重要的因素。

因此作好发电机氢气湿度监测并设法降低到允许范围内,是确保大型机组安全运行的重要环节。

黄桷庄电厂21、22号机分别于1994年元月和10月投入生产,发电机为东方电机厂生产的水、氢、氢冷却发电机,设计发电机氢气补给由一台DQ 10型制氢供给(哈尔滨机联机械厂生产),并配有一台QGZ10 15型氢气干燥装置。

由于制氢电解装置在投运初期即发现存在较严重缺陷,厂部于1997年投资扩建一台ZDQ 10型制氢装置及QGY 10/32氢气干燥装置,于1998年3月调试投运。

通过多年来机组及制氢设备的运行情况来看,黄桷庄电厂制氢系统、发电机氢气纯度合格,但氢气湿度指标却严重超标。

1 补充气源氢气湿度不合格1)第一套制氢系统(DQ 10型制氢装置,QDG10 15氢干燥装置)出口氢气湿度在再生投运初期为1g /m 3左右,末期可达3点几(设计及制造厂说明露点为45 ,湿度约<0 12g/m 3),补入发电机氢气湿度一般维持在2g/m 3的水平,达不到!1g/m 3标准。