发电部培训专题（发电机氢系统简介修改版）*本介绍参照了技术协议部分内容1发电机氢气系统简介说明：1.1发电机由于存在着损耗的原因，会导致发电机本体及线圈发热，如果不及时将这些热量及时释放掉，将会导致发电机绝缘老化，影响发电机使用寿命，甚至引发其它恶性的电气事故的发生。
因此大、小发电机都有自己的一套冷却装置。
1.2大型发电机是一种高电压、大电流的电气设备，因此对于它的冷却方式的选择，是确保发电机安全运行的一项重要手段，发电机根据容量等技术参数选择不同的冷却方式，如空冷、氢冷、水氢氢、双水内冷等。
在这些方式中，双水内冷冷却效果是最好的，但由于双水内冷存在着连接部件漏水这一难以解决的问题，在我国80年代投产的多台引进的捷克机组中多次发生此类事故，所以目前我国发电机至今仍多采用的是氢气冷却这种方式，我厂发电机用的是水－氢－氢冷却方式。
1.3之所以目前多采用氢气冷却的原因是氢气有着以下优点：a.氢气比重比较小，相对于其它气体来说它的阻力损耗比较小。
b.氢气是不助燃的气体。
c.氢气比热较其它气体来说大一些。
d.氢气化学价比较稳定。
1.4但用氢气冷却这种方式也存在很大的缺点：a.它是可燃物，使的生产危险点控制更加严格。
b.它需要专用的密封装置，增加了系统的复杂性。
2主要技术参数2.1发电机内额定运行参数：a.氢气压力：0.414MPa.b.氢气温度：不大于46℃c.氢气纯度：大于98%d.氢气耗量：小于13～19立方米/天e.氢气含氧量：小于2%f.氢气含水量：不大于25克/立方米2.2对供给发电机的氢气要求a.供氢气压力不高于3.2MPa.(g)b.供氢气纯度不低于99.5%c.氢气露点温度.≤–21℃2.3置换时的损耗值：备注序号内容单位数值1 发电机充氢容积立方米1172 驱赶机内空气时耗用二氧化碳立方米300 CO2纯度98%以上3 驱赶机内二氧化碳时耗用的氢气立方米3004 机内氢压升至额定值用氢量立方米3753氢气系统设备的组成、功能及原理简介：3.1氢气干燥器装置：a.氢气干燥器是用来除去发电机内氢气中的水份而设的；当发电机中的氢气含水量过高将会对发电机造成多方面的不良影响，我厂在发电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地流进干燥器内得到干燥。
b.我厂氢气去湿装置采用冷凝式(即分子筛式)，其基本原理是：将进入去湿装置内的氢气冷却到-10℃左右，氢气中的部份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，由人工手动排水。
经过冷却脱水的氢气在送回发电机之前被加热到18℃左右，加温设备也设置在去湿装置内，经过这一处理过程，从而使发电机内氢气中含水份逐步减少。
3.2氢气循环风机：氢气循环风机用于冷凝式氢气去湿装置系统中，在发电机停机或盘车状态下，开启循环风机，以确保氢气至湿装置的正常循环。
3.3氢气泄露报警器：氢气泄露报警是为了报告何处有氢气泄露情况而设置的，它在定冷水、氢冷水、发电机A、B、C三相分相母线等部位都设有氢气浓度高检测报警元件。
3.4油水探测报警器：油水探测报警器：当发电机内部漏进油或水，油水将流入报警器内。
报警器内设置有一只浮子，浮子上端载有永久磁铁，在报警器上部设有磁性开关。
当报警器内油水积聚液位上升时，浮子随之上升，当达到一定值时永久磁铁吸合，磁性开关接通报警装置，运行人员接到报警信号后，即要进行手动操作报警器底部的排污阀进行排污，并要及时调整密封油压和检查油、水的来源。
3.5置换控制阀：置换控制阀是几只阀门的集中组合、装配而成。
发电机正常运行时，这几只阀门必须全部关闭，只有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，按照发电机内气体置换要求进行操作。
3.5.1氢气控制排：氢气控制排：有控制地向发电机内供给氢气。
氢气来自氢气瓶中。
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0.5MPa，正常运行期间则整定为0.414MPa)。
下边将其所属部件进行说明：a.减压器：我厂采用的是YQQ-II型氢气减压器。
它由两级组成：第一级将高压氢气降压至2.5MPa以下，第二级再降至所需压力。
减压器进口压力一般不能低于0.6MPa，出口压力(手动操作顶丝)人为给定，自动保持。
b.安全阀：氢气控制排上装有一只角型安全阀，安全阀调整定压力为0.45～0.48MPa时动作开启，压力回落至0.42MPa时回座并关严。
（安全门的校整时间为6个月）。
c.气体过滤器：氢气控制排以及CO2控制排上装有气体过滤器。
以防止杂物进入发电机内部。
d.压力开关和压力表：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，普通型压力表用来监测减压器进、出口的氢气压力。
3.5.2CO2 控制排：a.CO2 控制排：CO2 控制排是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)。
b.CO2 控制排设置有一套减压器、安全阀、气体阀门组等部件，这些部件的结构、型式与氢气控制排上的相应部套件相同。
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。
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，但此方法必须另接供水管，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。
3.5.3气体置换盘：气体置换盘：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的气体含量，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。
3.6氢纯度检测装置：氢纯度检测装置：用以测量机内氢气纯度的分析器(量程80~100%氢气)的装置。
当氢气纯度低于92%将会发氢气纯度过低信号。
4氢气系统的日常维护及注意事项：1）发电机内氢气压力不得过低，以确保发电机各部件温升不超限。
2）氢气压力不得过高，防止通风损耗增大，同时会造成漏氢量增加，影响机组的安全运行。
3）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，二是将增大发电机运行的不安全系数。
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，并要求进行发电机排污，以使氢气纯度达到要求。
4）氢气水分不得过大，否则会造成发电机绝缘下降等不良后果。
5）氢气纯度检测装置进、出口上安装着两个排污阀，要定期进行排污，防止影响纯度检测装置的灵敏及准确度。
6）定期检测油水探测器内是否有油、水等物质。
7）定期对干燥装置进行放水。
8）在氢气系统周围严禁有动火工作，如果必须进行动火工作，则应该严格执行一级动火票。
9）在发电机发生漏氢时，必须进行查漏，寻找漏点，禁止一切周边动火工作，并且要设置隔离带。
10）氢气系统操作时应该使用专用的铜质器具，及穿着防产生静电的服装。
11）发电机任何情况下氢气压力必须大于大气压力。
12）在发电机冷氢温度低于25度以下时必须节流氢冷水流量防止发电机发生结露现象。
13）回油扩大槽的排烟风机必须保持良好的运行。
14）当一组氢冷器解列时机组能带额定负荷的80％连续运行。
15）当5％以下氢冷水管堵塞时机组可带满负荷连续运行。
5关于发电机的气体置换介绍：5.1.1氢气的置换分为两种，即抽真空法、中间置换法。
目前基本已采用的是中间置换法。
中间置换法的中间介质为二氧化碳气体。
我厂氢气控制系统设置有专用补氢控制排、二氧化碳控制排、置换控制阀和气体置换盘及相关检测纯度的表计。
5.1.2发电机置换分为：空气向氢气置换及氢气向空气置换两种。
1）空气向氢气置换的方法为：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%以上后，即可引入氢气驱赶发电机内的二氧化碳，这一过程保持发电机内气压在0.02～0.03MPa之间。
2）氢气向空气置换方法：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。
6气体置换作业时几点注意事项：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。
2）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)。
3）密封油系统中的扩大槽在气体置换过程中应定期手动排气。
排气时打开排气阀，每次连续5min(分钟)左右。
4）置换过程中使用的每种气体含量接近要求值之前应当排一次气。
操作人员在排气完毕后，应确认排气阀门已关严之后才能离开。
5）氢气置换时必须注意浮子油箱油位及发电机油水检测器油位。
严防发电机内进油和跑氢事故的发生。
6）气体置换时必须注意充、排氢的速度。
7）置换时必须注意调整好密封油压，防止发电机内部进油。
8）排污完毕后操作人员应关严这些阀门方可离开。
9）氢气置换时严禁周围有动火工作。
10）充二氧化碳瓶时，必须作好管系的防冻措施。
11）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%。
12）气体置换期间，系统装设的氢气湿度仪必须切除。
因为该仪器的传感器不能接触CO2气体，否则传感器将不能正常工作。
2005年10月10日星期一。
