摘要：分析了350 MW 发电机漏氢自身潜存的危害，提出了发电机平日漏氢问题的排查部位以及具体的处置方法，并且给出了350 MW 发电机组整体气密性试验方式出现的问题和具体的改进措施。
关键词：发电机;漏氢;气密性试验
1 前言
一台350 MW的大型发电机，使用水-氢-氢冷却，自励磁和QFSN-350-2型三相两极同步涡轮发电机。发电机采用所谓的“氢-氢”冷却方法，即定子线圈（包括定子引线，定子过渡引线和出口）在内部由水冷却，转子线圈在内部由氢冷却，定子铁心及端部结构件使用的是氢气表面冷却。
机器基座内部的氢气由安装在转子两端的轴流风扇驱动，该风扇在机器内部执行封闭循环。发电机氢气冷却系统的功能是冷却发电机的定子铁心和转子。热氢通过发电机的氢气冷却器由冷却水冷却。工厂中发电机氢气系统的氢气填充量为68.8立方米。当发电机在0.35 MPa的额定氢气压力下运行时，每天的泄漏量不超过10 m3。
2 漏氢的危害
发电机的氢气是发电机的冷却剂。根据发电机的冷却方法，它可以是冷却铁心、定子绕组或转子绕组。如果氢气泄漏，将导致发电机中的氢气压力下降，冷却效果将变差，并且发电机各部分的温度升高将增加，这将缩短发电机的使用寿命。发电机发生氢气泄漏是不可避免的，应加强维护以控制氢气泄漏量需要及时充氢。
氢气泄漏后，它将上升并聚集在车间屋顶的角落。由于氢气是爆炸性气体，因此存在安全隐患。
（1）发电机的氢气压力低于额定值，这会影响发电机的输出。（2）过量的氢消耗导致制氢设备的频繁操作并增加了成本。（3）发电机系统可能着火或爆炸，造成损坏。
3 发电机漏氢的排查
发电机氢气泄漏系统的检查其本身属于一项复杂的任务。全部和氢气系统相关的泄漏都是可能的。管道、阀门、检漏仪、纯度仪、密封油系统、定冷水等系统0 m贯穿到12.6 m，查找工作相对较为繁琐。
根据对该厂发电机氢气泄漏的统计分析，发电机的氢气泄漏仍存在一定规律性，并进行总结分析排除发电机漏氢的故障。
3.1发电机的日常供氢量需要及时进行统计分析，以易于掌握发电机的正常氢气泄漏情况，发电机的日常供氢量是及时的。
3.2检漏范围：包括本地氢气管道主阀后方的所有氢气冷却系统，密封油系统和发电机本体。
3.3 6.3 m设备的检查设备为：1）3个发电机油水分离器与发电机氢气系统相同，应检查该设备的阀门；2）发电机主体的四个采样管进出氢气管检查阀是否紧密关闭以消除泄漏的可能性；3）应检查发电机露点检查器和发电机氢气泄漏检查器的连接管阀门，尤其是设备的排污阀。发电机氢泄漏检查仪的报警应作为分析参考和综合分析（尤其是带电部件，如发电机闭路母线）；4）发电机绝缘过热装置的进出门和排污门；5）发电机氢气纯度计的流量和打结。（以前，由于氢气纯度计的流量过大，导致氢气大量泄漏）；6）在发电机出线盒处。
3.4 12.6 m，主要是氢气冷却器端盖，发电机轴端和端盖的接合面以及氢气冷却器排气门。发电机氢气冷却器位于发电机的两端，主要泄漏点通常在端盖的边缘。
3.5工厂厂房的顶部应检查密封油排风扇出口管中的氢气泄漏量。如果过大，则意味着大量的氢气泄漏到密封油中。应检查密封瓦。
3.6其他辅助设备的检查：氢气干燥机，内部冷却水箱氢气泄漏检测仪，氢气补充系统阀，发电机氢气排放阀。
4 改进措施
发电机气密性测试为了检查发电机定子的气密性，并确保发电机的氢气泄漏率（量）达到预定的目标值，对发电机的氢气系统进行整体气密性测试，以检查发电机的气密性。检查整个氢气系统的装配密封性。
通过以前的发电机气密性测试中暴露的问题，结合实际的工厂设备，改进了发电机气密性测试的各项工作，以优化组织和分工。试验前的详细准备和试验中的标准严格执行以确保发电机气密性试验成功。
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4.1 优化组织分工
(1)汽机和电气以及热工专业共同对气密试验进行负责，不在从以往单一专业负责的一个问题。(2)汽机负责气密试验的组织和发电机端盖、轴承、氢冷器、水系统、油系统、氢系统管道的一种查漏工作。(3)电气负责气密试验的有效配合以及漏气量进行计算并且对发电机本体进行相关的查漏工作。(4)热工专业负责氢气取样到油氢差压（开关量）变送器和氢气流量计以及氢气系统母管针对地压力表等设备等进行相关的检查。(5)350 MW 机组氢气系统查漏点实例。查漏点一共有91 个，涉及到了22 m 厂房顶外和12.6 m 发电机本体的部分以及6.3 m 有关设备和0 m 氢气干燥器以及内冷水与密封油站，责任人分别确认为：汽机检修和电气检修以及热工检修人员。
4.2 试验前详细准备工作
（1）汽机操作员确认氢气至发电机的氢气供应管道已安装了挡板。（2）联系维修人员并准备足够的检漏仪器和设备。（3）汽机操作员应将发电机充气至压缩空气系统阀，然后关闭发电机的氢气充注系统阀。关闭发电机的所有排污阀和排气阀。使发电机密封油和内部冷水系统投入运行。
4.3测试过程
（1）打开压缩空气进气阀，使空气缓慢进入发电机室，同时监测发电机密封油系统是否正常运行，并将油氢压差保持在85 kPa。（2）继续充满压缩空气，以将压力增加到0.40 MPa（基于用于气密性测试的精密压力表），关闭进气门并停止进气。（3）此时，汽机操作员负责检查氢气系统的阀门是否泄漏，如果发现任何泄漏，请与维护部门联系。（4）当确认没有泄漏时，开始保压，操作人员应每小时记录一次发电机风压和发电机机体的温度变化。（5）保持时间为24小时。在此期间，维护人员应处理发电机的检修门，氢气冷却器端盖，密封瓦，转子导线，温度测量元件板，密封面以及阀门，仪表和氢气。氢系统。对干燥机和其他零件进行全面而系统的检查，以确认是否存在泄漏。
4.4气密性测试验收标准
当环境气压和温度不变时，当气压为0.3MPa时，发电机的风压降的最大允许值不超过2.9m3 / 24h为合格（即发电机转子静止或盘车时）
（1）由汽机运行人员确认氢气至发电机补氢管道已加装堵板。（2）联系检修准备好充足的检漏仪器和设备。（3）由汽机运行人员将发电机充气切换至压缩空气系统阀门上，将发电机充氢气系统阀门关闭。关闭发电机全部排污阀及排气总阀。将发电机密封油、内冷水系统投入运行。
4.3 试验过程
(1)打开压缩空气进气阀，使空气缓慢进入发电机膛内，同时监视发电机密封油系统运行正常，油氢差压保持在85 kPa。(2) 继续充压缩空气，使压力上升至0.40 MPa（以气密试验专用精密压力表为准），关闭进气阀，停止进气。(3)此时由汽机运行人员负责检查氢气系统各阀门有无渗漏现象，发现漏点联系检修处理。(4)当确认无渗漏存在时，开始保压，运行人员应每小时记录一次发电机风压、发电机本体温度变化情况。(5)保压时间为24 h，这一过程中检修人员需要对发电机人孔门和氢气冷却器端盖以及密封瓦和转子引线以及测温元件板，各密封面与氢气系统的阀门和仪表以及氢气干燥器等位置完成全面系统的检查，确认是不是会产生渗漏现象。
4.4 气密性试验验收标准
当周围大气压和温度不变的情况下，空压逸0.3MPa 时，规定发电机风压下降最大允许值不超过2.9m3/24h 为合格（即发电机转子静止或盘车时）。
5 结论
对于350 MW的水-氢-氢冷却发电机组，氢气系统的安全运行对于机组的安全，可靠和稳定运行非常重要。任何时候的任何泄漏都可能导致不可预测的后果。尽管发电机的氢气泄漏是一种普遍现象，但只要定期加强对发电机氢气压力曲线的监测和分析，制定合理的检查解决方案，并检查可能的氢气泄漏点，就有可能确保发电机氢气压力的稳定运行。因此，无论在设备的制造和安装或者是检查维修工作中，都必须认真检查并严格按照有关标准对每个过程进行检查。
参考文献
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论文作者:陈雪友
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
标签：氢气论文; 发电机论文; 系统论文; 气密性论文; 汽机论文; 定子论文; 转子论文; 《基层建设》2020年第1期论文;