1发电机漏氢原因浅析

氢冷发电机漏氢分析及预防控制摘要：针对氢冷发电机可能存在的漏氢部位和原因进行分析，提出预防控制措施。

关键词：氢冷发电机；漏氢；预防控制氢冷发电机正常运行的必要条件之一是维持氢气系统的正常工作，主要是保证发电机内氢气压力、冷热氢温度及温差、氢气纯度及湿度、漏氢率等在标准范围内。

由于氢气扩散快、渗透力强，加上密封油流动可携带一定量氢气，因此规程或出厂说明书对发电机每天补氢量都有明确要求，一般不大于10m3/d。

本文首先分析了氢气泄漏的危害以及泄漏原因，并针对泄漏原因逐一提出了预防控制措施。

一、氢气泄漏的途径及危害氢冷发电机氢气泄漏主要有外漏和内漏两种类型。

外漏，是指氢气通过发电机端盖、氢气管路系统、氢冷器与本体结合面等直接泄漏到大气环境中。

氢气外漏的原因主要是发电机本体存在漏点。

内漏，是指发电机内的氢气泄漏至发电机密封油或冷却水系统内，包括定冷水系统和氢冷水系统。

氢气内漏的原因主要是：（1）密封油系统漏氢，致使氢气向空气侧泄漏，进而随排烟风机进入到大气中；（2）定冷水系统漏氢，致使氢气通过定冷水管路集聚在定冷水箱内；（3）氢冷器漏氢，致使氢气漏进氢冷水系统内；（4）氢气漏进发电机出线小室或封闭母线内。

氢冷发电机漏氢危害很大，严重影响发电机组安全高效运行，具体危害如下：（1）会造成氢气压力下降，未及时补氢会影响发电机出力；（2）会造成氢气湿度过大或发电机进水、进油，进而引发发电机定、转子绕组绝缘损坏；（3）会增加机组氢气量消耗，提高了机组运行成本以及运行补氢操作频率；（4）氢气是易燃易爆气体，遇到高温或者明火可能发生着火、爆炸事故。

二、氢气泄漏的原因分析发电机补氢量超标或突然增大，说明氢气系统出现了非正常泄漏点。

分析典型氢气泄漏的主要原因如下：1、密封油系统漏氢密封油系统氢气泄漏的主要原因有以下几种情况：（1）密封瓦卡涩或磨损，造成密封油系统运行不正常或氢系统密封不足引起漏氢；（2）密封油压力因平衡阀、压差阀工作状态偏离设计要求导致漏氢；（3）检修安装工艺不规范，造成密封间隙超标引起漏氢。

发电机氢气系统常见泄漏原因分析及防措施摘要：对采用水氢氢冷却方式的发电机，发电机漏氢量的大小直接影响到发电机组的安全稳定运行，这也是发电机安评的一个重要指标;本文着重介绍了国绝大多数热力发电厂的发电机的常见漏氢原因分析，给国发电企业氢冷机组漏氢治理提供借鉴。

关键词：发电机;漏氢;原因分析;防措施1发电机漏氢的危害（1）不能保证发电机氢压，从而影响发电机的出力;（2）造成氢气湿度过大或发电机进水、进油，损坏发电机定、转子绕组绝缘，严重时引发相间或对地短路事故;（3）消耗氢气过多，补氢操作频繁，运行成本高;（4）发电机系统可能着火、爆炸，造成设备严重损坏。

2、发电机漏氢部位发电机漏氢部位归纳起来讲总归有两部分;一是氢冷发电机部本体结构部件的漏氢，二是发电机外部附属系统的漏氢。

氢冷发电机本体结构部件的漏氢涉及四个系统;包括：水电连接管和发电机线棒的水冷系统，发电封瓦及氢侧回油管接头的油系统，发电机氢气冷却器的循环水系统，发电机人孔、端盖、手孔、二次测量引出线端口、出线套管法兰及瓷套管部密封、出线罩、氢冷器法兰、转子导电杆等的氢密封系统。

发电机外部附属系统的漏氢包括氢管路阀门及表计、氢油差压调系统、氢油分离器、氢器干燥装置、氢湿度监测装置、绝缘过热检测装置等。

3发电机氢气泄漏原因分析3.1 发电机定冷水系统方面由于正常运行时定冷水压低于氢压，因此一旦发电机部定冷水系统泄漏，这时漏氢就会产生，氢从发电机漏至定冷水系统，造成定冷水水箱压力升高而自动从排氮回路排出。

主要位置及原因：定子线棒的接头封焊处定子线棒的接头封焊处漏水，其原因是焊接工艺不良，有虚焊，砂眼漏水;空心导线断裂漏水，断裂部位有的在绕组的端部，有的在槽直线换位处，其原因主要是空心铜线材质差：绕组端部处固定不牢，产生高频振动时，使导线换位加工时产生的裂纹进一步扩大和发展;引水管漏水，绝缘引水管本身磨破漏水的一个原因是引水管材质不良，管壁有沙眼，另一个原因是绝缘引水管过长，运行中引水管与发电机端盖等金属部分摩擦而导致水管磨破漏水;引水管连接管螺母有松动导致水管漏水;引水管和金属压接头处存在制造缺陷，压接部分漏氢。

５ ）重 新修 订检 修 工艺 规 程 。水 系统 禁 【 Ｌ 使Ｈ ｛ 棉 垫 和蓝胶 。拆 卸水 系统 管道必 须 落实好 监 护工
作， 防止 异物 掉入 机 内。
６ ） 制定 发 电机反 冲洗 规 定 － 竖持 “ 儿俘 必 冲” 原 则 。利用 机组 检修机 会对 发 电机绕 组进 行 ｉ ｌ 反『 叶 １ 洗， 确保 绕 组 内部 无堵 塞 、 尤异 物 。
路的密封绝缘老化等处 泄露 。内漏 基本属 于 “ 暗
漏 ”， 漏 点位置 不 明确 ， 检 查处 理较 为 复杂 ， Ｈ处
理 时 间较 长 ， 影 响 到 发 电机 定 子 线 棒 绝 缘 和 使 用
发 电机漏 氯 的主 要途 径有 外漏 和 内漏两种 。外 漏足 由 ： 接 漏到 大气 中 ，内漏是 漏到发 电机 密封 油 和
ｌ ０８ ０ ～３ ５ ６６ — ３ ８ ２ ０
定 子线 圈接 线 方 式
双 星 肜
电机 采川 为 水 氢氰 冷 却 办 式 ， 即定 子 绕 组 为 水 内
冷， 定 绕 组 端 部 接 头 采 用 “ 水 电分 开 ” 结 构 。定
绝缘等级
冷却水最高温度／ ｑ Ｃ
Ｆ级 （ 按 Ｂ级 使 刖 ）
议， 以 供 仃参 考借 鉴
关键词 ：发 电机 ； 漏氖； 分析 ； 结合 面 ； 线棒
表 １ 发 电 机主 要参 数
０ 引言
型 号
２ １ ｆ ６ ７ ０ ９ ６ ０ ／ １ Ｖ Ｈ
５８ ８ ０ ００ ５ ００ ０ ００
５０
漏氢 是 氢 冷 发 电 机 任 运 行 中 普 遍 存 在 的 现
７ ）严 格执 行 发 电 机 大 修 后 气 密 性 试 验 、 氢 气 冷却 器气 密 （ 水压） 试 验 和 回装 后 的 整体 气 密 试验 ， 以保 证发 电机 漏氢 率 （ 量） 达 到预 定 目标 ， 将 所 有 造 成 系统泄 漏 的现象 在 此 阶 段 消 除 ， 合格 ｆ 禁 机 组

1000MW 发电机漏氢的原因分析及治理对某1000MW机组正常运行过程中发电机漏氢的部位及现象进行了调查分析，并根据其原因和处理过程对今后的发电机检修提出预防措施。

关键词：氢冷发电机组；漏氢；分析处理一、概述：氢气的粘度最小，导热系数最高，不仅化学性质活泼；而且渗透性和扩散性也很强，因此，在充满氢气的发电机中是根容易造成漏泄的。

氢气也是一种易燃易爆的危险性气体，在空气中的爆炸极限是4%～75.6%（体积浓度），如果氢气泄漏并不能及时排放时，会在厂房内聚积与空气混合，有可能发生氢爆的危险。

以下就某火力发电厂一起水氢氢汽轮发电机漏氢事件，分析探讨大型氢冷发电机运行中遇到漏氢故障后的原因分析方法及治理方法。

二、水氢氢冷发电机漏氢问题检查及处理某发电有限责任公司1000MW机组正常运行过程中发电机漏氢高报警，对此现象进行了调查分析。

该发电机型号为:QFSN2-1169-2，额定容量：1120MVA，转速：3000rpm，额定电压：27KV，额定电流：23950A，频率：50HZ，额定氢压：0.5MPa，转子重量：96t，定子重量：461t，电机总重：630t。

发电机采用水-氢-氢型冷却方式，即发电机定子绕组及出线套管采用水内冷，转子绕组采用氢内冷，定子铁芯及结构件采用氢气表面冷却，哈尔滨电机厂生产。

该发电机A级检修后，自2020年10月份机组启动后漏氢量持续增大，目前（2021年3月26日）24小时泄漏量最大在34m³/d左右，超过标准值造成发电机漏氢高报警，检修前漏氢量9-10m³/d内。

因为机组运行暂无法停运。

主要从以下几个方面做工作：1、问题检查、分析及处理：A、氢冷发电机的漏氢部位有两部分；一是氢冷发电机内部本体结构部件的漏氢，二是发电机外部附属系统的漏氢。

氢冷发电机本体结构部件的漏氢涉及四个系统；水电连接管和发电机线棒的水内冷系统，发电机密封瓦及氢侧回油管接头的油系统，发电机氢气冷却器的循环水系统，发电机人孔、端盖、手孔、二次测量引出线端口、出线套管法兰及瓷套管内部密封、出线罩、氢冷器法兰、转子导电杆等的氢密封系统。