发电机氢气湿度大原因分析及处理

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1、发电机氢气湿度大原因分析及处理（国家电投南阳热电有限责任公司河南南阳473000）摘要：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。木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1.关于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/T651-1998）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。1.1湿度的表示方法湿度是指气体中的水

2、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。（1）绝对湿度湿气中水汽质量与湿气的总体积之比，g/m3o（2）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T和压力P下纯水表面的饱和水汽的摩尔分数之比，%o（3）露点温度压力为P、温度为T、混合比为r的湿气中，在此给定的压力下，湿气被水饱和时的温度，°C。1.2氢气湿度标准发电机内运行氢压下的允许湿度低限为露点温度Td=-25°C0当进入发电机的介质最低温度为5°C时，湿度高限为露点温度Td=-5°C；当进入发电机的介质最低温度≥10°C时，湿度高限为Td=0°C。如表1(2)供发

3、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°C,已建电厂Td≤25°C。1.3氢气湿度超标对发电机的危害(1)氢气湿度过高对转子护环的影响氢气湿度过高，使发电机转子护环产生应力腐蚀纹损并使裂纹快速发展。发生应力腐蚀有3个必要条件：材质，有较大的应力，有腐蚀介质。在相对湿度大于50%时，裂纹扩展速率呈指数增加。(2)氢气湿度过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。200MW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吋，会使绝缘薄弱处对其它线棒击穿放电。

4、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。氢气湿度高，相对湿度超岀75%,会使转子绝缘强度下降，其至导致无法开机。(3)氢气湿度过低对发电机某些部件的影响氢气湿度过低，可导致对发电机某些部件产生不利影响，如可导致定子端部垫块收缩和支撑环裂纹，相对湿度小于0.5%,可认为是干气。2•我公司#1发电机氢气湿度增大及其它参数情况2.1氢气湿度升高过程2015年7月13日#1机组开机，7月15日至7月23H,发电机氢气湿度逐步由从一9°C升至0°C；7月23日至7月31H,发电机氢气湿度逐步增高至+6°C,8月2日湿度剧增至+15°C；看历史曲线，机组加负荷阶段对应湿度增

5、大过程，白天湿度较大，夜晚湿度相对低2°C,与环境温度逞正相关。8月3日9点，化验主油箱水份达到103mg/L,超过100mg/L的标准，8月4日12：00进行滤油,14：00化验主油箱水份达到1000mg/L,同时氢气湿度快速攀升+35°C,机组8月5日申请停机。查看机组历史同期运行情况，2013年、2014年7、8月、9三个月，氢气湿度都曾超标，最大值为+9°C。2.2#2瓦漏汽情况#1机组于2012年6月进行了A修,#2瓦将梳齿汽封改造为刷式汽封。2015年6月#2瓦漏汽量开始增大，采取遮挡的方式对热工电缆进行防护，7月23日#2瓦漏汽将热工电缆烤焦。2.3主油箱水分化验及滤油

6、情况按规程规定，每周进行一次主油箱、密封油空、氢侧油质化验，自7月13日开机每周五化学人员进行油质化验正常，故一直没有安排滤油工作，直到8月3日化验油质达到103mg/L,安排第二天滤油。2.4内冷水箱氢气含量超标情况自2013年9月起，内冷水箱氢气含量经常超过4%,规程规定不得超过3%,在后来的几次停机检查中，一直没有发现定子内冷水冋路有明显的漏点。在内冷水箱顶部采用加装释压阀的方式，进行泄压排气，内冷水箱氢气含量间断合格。详见上图。2•氢气湿度大原因分析及排查3.1机组运行中的分析排查7月份机组运行中，邀请河南电科院、中电投技术中心，共同对#1机组相关系统进行了分析排查。(1)降

7、低工业水压力运行，通过氢冷器排空气管处氢气测量，未检测到含氢情况；通过降低内冷水系统冷却水压力运行，氢气湿度变化不明显；内冷水箱含氢量检测，约5%左右，判定定子内冷水系统泄漏。虽说氢压大于水压，但水汽仍有可能扩散到氢气系统中，应引起高度重视，提高检修质量，使缺陷消除在萌芽状态。(1)排查发电机密封油空侧、氢侧冷油器、主机润滑油冷油器水侧，未见渗漏油迹象，查看冷却塔冋水管处液面也未见油花，排除冷油器泄漏。(2)氢油流检测器排污未见水迹、油迹，未见异常。(3)