氢冷发电机氢气湿度超标原因分析及处理正式版

摘要：本文对氢冷发电厂经常出现氢气湿度增大原因进行详细分析，并针对分析情况提出防范措施并进行详细论述。

关键词：氢冷发电机湿度增大原因分析防范措施前言：呼和浩特热电公司（简称呼热）为2×300MW湿冷发电机组。

发电机为东方电机股份有限公司制造的QFSN-300-2-20B型三相、二极、隐极式转子同步发电机，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。

集电环采用空气冷却。

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。

发电机内充氢压力为0.25MPa,氢气与大气之间采用油来密封，在运行中若调整控制不当极易造成发电机进油及氢气湿度纯度不合格，给机组安全稳定运行带来极大危害。

氢气湿度超标对发电机的危害：氢气纯度、湿度不合格，将导致冷却效率降低，造成机内构件局部过热，同时有害气体的存在还会造成绝缘老化、铁芯及其金属部件腐蚀，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。

氢气湿度过大，对发电机定子绝缘的影响更大，一是水分在运行中蒸发为水蒸汽，使微细击穿点之间氢气介质导电率升高。

二是水汽吸附在绝缘层上，侵入绝缘内部的水将造成内部导体与外部绝缘表面电位相等，成为等电位体，威胁发电机定子绝缘，诱发发电机绝缘事故。

所以，潮湿环境对大型发电机的运行是十分不利的。

它将对发电机护环产生腐蚀作用，并溶解和凝聚其它有害元素，使机内构件产生表面凝露，使转子护环受产生附加应力而导致裂纹等危害。

发电机氢气湿度增大的原因：1.氢源湿度大，目前电厂制氢站采用70-80℃的碱性水溶液制取氢气，这不可避免的带有一定水分，在补氢时时水分进入发电机内。

氢气纯度与湿度超标原因及防范0 引言目前，我国加入电网运行的600 MW 及以上大型汽轮发电机近150台，这些机组已成为我国电网的主力发电机组。

其发电机冷却方式绝大部分为水-氢-氢(即定子绕组内冷，转子绕组定子铁芯及构件表面氢冷却)，简称氢冷发电机。

氢冷发电机的氢气品质直接关系到主设备的安全、经济运行，当主机内氢气纯度迅速下降，气体密度增大时，便增加了发电机的通风损耗，同时增加了排污次数、补氢次数和补氢量，影响发电机组的正常运行，造成较大的经济损失。

1 氢气纯度与湿度超标及机内进油的危害氢气纯度不合格，将导致冷却效率降低，造成机内构件局部过热。

同时，有害气体的存在还会造成绝缘老化、铁芯及其金属部件腐蚀。

氢气湿度不合格，侵入绝缘内部的水将造成内部导体与外部绝缘表面电位相等，成为等电位体，威胁发电机定子的绝缘，诱发发电机绝缘事故。

油进入发电机内，将直接导致发电机绝缘的腐蚀、老化，若油中含水量超标，油中水分蒸发，则会导致与氢气湿度过大同样的后果。

虽然，电力行业标准对大型发电机运行中的氢气纯度、湿度和防止机内进油作了规定，但由于这些异常运行方式会严重影响发电机组的安全、经济运行，所以，应引起高度重视。

2 导致大型发电机氢气纯度与湿度超标的原因分析(1)通过试验分析，确证从制氢站来氢的纯度合格，排除因制氢站来氢导致发电机内部氢气纯度和湿度下降的可能性。

(2)氢气干燥装置不够合理。

目前，600 MW大型发电机基本都是由转子两端的风扇随转子旋转产生风压差，在机内形成氢气封闭循环流动，当发电机在停运备用状态下，机内氢气压差消失，依靠压差进气的氢气在干燥器中无法流动，干燥器不能对氢气进行干燥。

(3)氢气干燥器设备存在缺陷。

发电机运行中干燥器投运不正常。

(4)发电机提高负荷或低负荷运行时，氢气冷却器冷却水量调整不合理或冷却水温过低，流量过大，导致氢温过低产生凝露。

(5)内冷水系统机内接头和氢冷器微细渗漏，导致机内氢气湿度增大。

发电机氢气湿度超标的原因分析及预防措施摘要：氢冷发电机组氢气湿度超标是影响氢气纯度的主要原因，氢气中含水增大会使发电机定子线圈端部发生局部短路事故，造成发电机转子护环产生应力腐蚀，使发电机氢气纯度降低，气体密度增大，增加了通风损耗，同时也增大了排污、补氢次数和补氢量，降低了发电机的运行效率，严重的影响机组安全、经济运行。

关键词：氢气湿度；危害；预防措施1 概述1.1 中油热电一公司三台200MW发电机，由哈尔滨发电机厂生产，型号：QFSN-200-2型，发电机定子线圈及引出线采用水内冷，转子线圈、定子铁芯采用氢气冷却。

1.2 发电机充氢后要求氢气纯度＞96%，含氧量＜2%，氢气含水量＜12g/m³。

为了降低发电机氢气湿度，在4.5米内冷水系统旁加装了一台型号：BLNG-2F型氢气干燥器，它利用发电机风扇的压头，使部分氢气通过干燥器进行干燥，除去氢气中水分，提高发电机内的氢气纯度。

1.3 我厂密封油系统为双流环式密封油系统，即向密封瓦双路供油，在密封瓦内形成双环流供油形式。

即有空侧和氢侧分别独立的两路油。

双回路供油系统具有二路油源，空侧油源来自主油箱，氢侧油源来自发电机双环密封的内环氢侧密封油的回油；一路供向密封瓦外环空气侧的空侧油，一路供向密封瓦内环氢气侧的氢侧油。

其中空侧油中混有空气，氢侧油中混有氢气。

两个油流在密封瓦中各自成为一个独立的油循环系统，空、氢侧油压通过平衡阀和压差阀保持密封油压与氢压的差值，对平衡阀、差压阀等关键部件的动作精度及可靠性要求极高。

2 氢气湿度超标的危害性2.1 氢气湿度高使发电机转子护环产生应力裂纹损伤，并使裂纹快速发展。

发电机转子护环的应力腐蚀开裂与氢气介质湿度有很大的关系，在相对湿度大于50%时，裂纹扩展速率呈指数增加。

2.2 发电机内氢气湿度过高会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。

如由于制造方面的原因，200MW发电机定子端部绝缘水接头和引线两端存在薄弱环节，均处于高电位，如氢气中含水或水、汽严重时，会使绝缘薄弱处对其线棒发生击穿放电。

发电机氢气湿度变化大原因分析【摘要】氢冷发电机在运行中，发电机氢气湿度是一项很重要的监测指标。

维持发电机内的氢气湿度在合适的范围内是保证氢冷发电机安全运行的必要条件。

氢气湿度的变化与密封油、除湿装置等相关系统的运行质量有着密切的联系。

本文主要对影响发电机内氢气湿度变化的原因进行了分析，并提出了相应的处理和防范措施。

【关键词】氢气；湿度；分析；处理1引言华电能源哈尔滨第三发电厂#1汽轮发电机组所用发电机为哈尔滨电机厂生产的型号为QFSN-200-2型氢冷发电机。

发电机采用定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、定子铁芯及其它器件氢气表面冷却的水-氢-氢冷却方式。

发电机设有密封油系统，通过双流环式密封瓦将氢气密封在发电机内。

为了降低运行中的发电机内的氢气湿度，发电机还装有一台以二氧化铝为介质的吸附式氢干燥器。

在氢吸附式干燥器入、出口管处装有氢温湿度仪表对发电机内氢气温度、湿度情况进行在线监视。

从近期运行情况看,运行中氢气湿度变化大，有时还发生氢气湿度超标现象，氢湿度最大时露点温度超过5℃。

2氢气湿度大的危害湿度过大，水汽在氢气温度过低时会产生结露，降低发电机绝缘，存在极大地安全隐患，而氢气湿度大还会增加发电机的通风损耗使发电机的运行效率降低。

而过于干燥的环境也会使发电机内的某些部件因机内过于干燥而产生裂纹。

因此一般规定控制发电机内的氢气湿度不应低于-25℃露点温度。

而实际运行中氢气湿度超标通常是指发电机内的氢气湿度超过0℃露点温度。

根据哈尔滨第三发电厂《200MW机组集控运行规程》的规定，运行中发电机内的氢气湿度应控制在露点温度-25～0℃之间。

3湿度的概念湿度指的是气体中的水、汽含量。

其表示方法有绝对湿度、相对湿度、露点温度等。

绝对湿度：湿气中水、汽的质量与湿气总体积之比。

（单位表示为g/m?）相对湿度：压力为P、温度为T的湿气中水汽摩尔分数与相同压力P、温度T下纯水表面的饱和水汽摩尔分数之比。

（单位表示为%）露点温度：压力为P、温度为T、混合比为R的湿气中，在给定压力下湿气被水饱和时的温度。

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。

氢冷发电机氢气湿度超标原因分析及处理（最新版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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发电机氢气纯度湿度偏高分析及防范一、引言发电机是一种将机械能转化为电能的设备，而氢冷发电机（H2冷却发电机）是目前较为广泛使用的一种类型。

氢气是一种具有高导热性和高比热容的理想冷却介质，而且不会对电机设备造成额外的负荷。

但是，由于氢气是一种易燃性气体，因此使用氢气冷却的发电机要非常注意氢气的纯度和湿度，以确保安全运行。

本文将就发电机氢气纯度湿度偏高的问题进行分析并探讨如何防范。

二、氢气纯度和湿度的影响氢气冷却发电机中氢气的纯度和湿度是非常关键的参数。

氢气应具有高纯度，因为杂质会影响电气设备的性能和安全。

一些杂质如氧，空气，二氧化碳，甲醛等，会在高压下形成强氧化物和酸，在发电机腔中受到电弧等原因产生的高温作用，杂质可能引发火灾或爆炸。

此外，氢气还应保持物理和化学稳定。

湿度对氢气的电弧击穿性能和腐蚀性能都有很大的影响。

氢气中水的含量应该低于0.3ppm，保持氢气从发电机中流动的物性。

当氢气中的水分含量增加到接近1.5ppm时，氢气的电离几率增加二倍，使气氛发生透明度变化。

同时水含量的增加可能会增加发电机中设备接触的腐蚀率。

三、氢气纯度和湿度检测方法1.吸附法将氢气通入吸附管中，吸附管中的材料将水和杂质吸附下来，然后进行化学分析或质谱分析。

2.密封法氢气在一定的密封容器中与氧气反应，反应后进行化学分析或气相色谱分析，根据反应前后氧气的含量计算氢气的纯度和湿度。

3.光学法根据氢气流中分子的膜吸收效应和热扩散效应，通过吸入气体后的光谱变化进行纯度和湿度的测量。

四、氢气纯度湿度偏高的原因1.氢气生产过程中控制不当在氢气生产和存储过程中，如果控制不当，可能会导致氢气中混入其他杂质。

例如，在水电解法制氢时，电极的湿度和其结构上的压力都会影响得到的氢气的纯度和湿度。

2.氢气贮存和输送中的污染氢气在储存和输送过程中，其纯度和湿度可能会受到生产工艺和环境影响。

在使用过程中，氢气也可能会受到杂质的侵入，比如空气和其他气体。

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。

发电机氢气纯度湿度偏高分析及防范
发电机氢气纯度湿度偏高的原因和预防方法
发电机燃烧氢气是其正常运转的一部分，但氢气纯度和湿度却
会影响发电机的稳定性和寿命。

以下是对发电机氢气纯度湿度偏高
原因和防范方法的分析。

原因分析：
1. 氢气制造过程中纯度不高
发电机制造商通常会指定特定纯度的氢气供应商，如果使用非
指定供应商的低品质氢气，可能会降低发电机氢气纯度。

2. 燃烧不充分
如果燃烧器和/或火花塞被损坏或有沉积物，氢气将燃烧不充分，增加湿度并产生有害物质。

3. 气体管线或气体储罐损坏
气体管线或气体储罐损坏可能导致气体中混入空气、水汽和其
它杂质，影响纯度和湿度。

预防方法：
1. 选择优质氢气供应商
与开发商一起，选择氢气供应商并确认纯度和湿度等参数。

定
期检查氢气供应收据，并考虑使用连续氢气质量监测设备以确保氢
气纯度。

2. 维护发电机
定期维护发电机，包括更换损坏的部件，检查燃烧器、火花塞以及风扇等，以确保发电机燃烧充分和没有损坏。

3. 管线和储罐检查
管线和储罐应经常检查，以确保没有损坏和漏氢的可能，可以进行气体质量检测确保操作安全稳定。

4. 安装通风装置
通过为氢气安装通风装置、排氢管、导气管、好的通风可以尽快排除湿气及污染物，确保氢气的纯度。

5. 培训操作人员
发电机操作人员必须接受专业培训，以了解使用发电机的正确方法，操作发电机设备并确保发电机设备操作过程中安全。

总的来说发电机的安全运行是关键，我们应该采取合适的预防措施，对纯度和湿度都要有关注，确保氢气的纯度和稳定性，并通过定期巡检、保养等工作减少事故的发生。

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。

发电机氢气湿度超标原因分析摘要:湿度是指气体中的水、汽含量,其表示方法较多,常用的有绝对湿度、相对湿度、露点温度等,相互之间可以换算。

本文简要阐述了发电机氢气湿度大的危害,对引起氢气湿度高的原因进行了分析排查,并提出了防范措施。

1湿度概述有关概念的定义:绝对湿度。

湿气中水、汽质量与湿气的总体积之比,g/m3;相对湿度。

压力为p、温度为t的湿气中,水、汽摩尔分数与同一温度和压力下纯水表面的饱和水、汽的摩尔分数之比,%;露点温度。

压力为p、温度为t、混合比为r的湿气中,在此给定压力下,湿气被水饱和时的温度,℃。

一般以露点温度表示氢气湿度(氢气湿度合格值为氢压下0～-25℃)。

2事件经过我公司2×300MW 压临界机组发电机为QFSN-300-2-20B水氢氢交流同步发电机。

从机组运行情况来看,氢气纯度基本上都合格(氢气纯度≥96%为合格)。

氢气纯度偶然有不合格,补排几十标准立方米氢气后即合格。

在线氢气湿度表计显示始不正常(氢气湿度合格值为0.25Mpa额定氢压下0～-25℃),就每天人工取样测量氢气湿度,自2006年双机投运以来,氢气湿度时有不合格,但是通过排补氢几十立方米,测量湿度已经合格,到2009年11月份开始,氢气湿度经常不合格。

3氢气湿度超标对发电机的危害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。

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。

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。

4发电机氢气湿度不正常原因分析及处理引起氢冷汽轮发电机内氢气湿度过高的因素有以下几方面:充、补氢时氢气中带入水分; 氢冷器、定冷水系统漏水进入发电机;发电机内密封瓦处窜油带入水分;补充氢气适度不合格;氢气干燥器投入不正常。

氢冷发电机氢气湿度大原因分析及处理摘要：我国大型发电机普遍采用氢气冷却，所以发电机氢气湿度超标威胁着发电机的安全运行，容易造成发电机短路事故。

本文以我公司发电机氢气湿度超标、汽轮机润滑油不合格为例，通过分析、排查、发电机电流互感器套管处理，阐述了同类问题处理过程、运行监控和预防措施。

关键词：发电机；氢气；湿度大；分析处理一、国内和我厂发电机氢气湿度的有关规定《氢冷发电机氢气湿度的技术要求》（DL/T 651-1998）规定了氢冷发电机氢气湿度在运行氢压下的上下限值及充氢、备氢时补充氢气的允许湿度值；相关文献对氢气湿度过高、过低的危害也有明确的描述。

1.氢气湿度标准1）我厂《运行规程》规定：任何运行方式下，发电机内氢气的绝对湿度必须低于4.0g/m3（或露点温度－18℃），即在机外常压下取样化验时氢气中的水汽浓度不高于1g/ m3。

当机内氢气绝对湿度升高至4.0g/m3（或露点温度－18℃）以上时，必要时可采取频繁充入干燥氢气的方法来降低氢气湿度（但注意不要使氢气湿度降低太多）。

转子停转时，可用降低氢压或充入干燥氢气的方法维持这个湿度。

发电机内氢气的绝对湿度大于4.0g/m3（或露点温度－18℃）以上，但不超过10g/m3（或露点温度－10℃），机外常压下取样化验热氢气中的水汽浓度不超过2.5g/ m3 的情况下运行，每年只允许运行3次，每次运行的持续时间不得超过72小时。

2）供发电机充氢、补氢用的新鲜氢气在常压下的允许湿度为：新建电厂Td≤50 ℃，已建电厂Td≤25 ℃。

2.氢气湿度超标对发电机的危害1）氢气湿度高对绝缘性能的影响发电机内氢气湿度过高，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。

200 MW发电机定子端部绝缘存在水接头和引线两处薄弱环节，均处于高电位，如氢气中含水或水汽严重时，会使绝缘薄弱处对其它线棒击穿放电。

氢气相对湿度超出一定限值（80%），定子绝缘缺陷就会加速发展。

发电机氢气湿度超标问题的分析及处理摘要：对氢冷发电机组氢气湿度超标的原因及危害进行了深入分析，并结合机组运行的实际情况提出了氢冷发电机氢气湿度的合理控制与降低机内氢气湿度的技术措施。

关键词：氢气湿度；密封油系统；绝缘；腐蚀1 引言氢气露点温度是指在给定的压力下，湿气被水饱和时的温度，即发电机氢气中的水汽含量，也可用相对湿度表示。

国产200MW发电机机组整机内部一般采用密闭氢气循环冷却。

发电机运行时定子转子线圈会发热，这些热量由发电机内部的氢气吸收，由于冷却介质氢气在发电机内部为密闭循环，因此随着负荷增减及密封油、冷却水的调节，使氢气湿度指标受到影响。

目前，氢冷发电机氢气湿度超标问题以及如何降低氢气湿度已经成为发电厂关注的热点问题之一。

氢冷发电机的氢气湿度超标问题虽然由来已久，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。

2氢气湿度超标的危害2.1 破坏发电机绝缘氢气在氢冷发电机中主要是起冷却作用，而作为冷却介质，氢气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的绝缘性能。

长期在氢气湿度超标工况下运行的发电机组，可能由于绝缘性能的降低使内部产生局部放电，导致单相短路或相间短路事故，从而破坏电气绝缘，威胁发电机的安全。

实际运行中发现，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。

2.2 对发电机护环产生腐蚀氢气湿度超标是金属50Mn18Cr4Wn奥氏体钢材质的发电机护环产生应力腐蚀的主要诱因。

据有关资料，国内某电厂发电机（水-氢-氢，200MW）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（露点温度达到20℃以上），最终造成发电机护环产生多处应力腐蚀裂纹，被迫使护环全部更换。

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会比正常状态下的金属短一些。