HKI型漏氢监测仪

1、一、用途本监测仪具有在线半定量监测氢冷发电机各相封闭母线及油、水系统中的漏氢浓度，展示被测处氢气浓度的变化趋势及实现定额报警等功能。从而为漏氢故障的及时发现和处理提供了方便，为氢冷发电机的安全经济运行创造了有利条件，除有效防止严重危及人身和设备安全的氢爆事故发生外，还有助于早期确定发电机设备的缺陷和故障，从而及时避免发生严重的设备事故。本监测仪按GB 3836·l-2000爆炸性环境用防爆电气设备 第1部分：通用要求和GB 3836·4-2000爆炸性环境用防爆电气设备 第4部分：本质安全型“i”制造。本监测仪可用于其它需要对氢气泄漏进行监测的危险场合。二、特点l仪表在线监

2、测稳定，现场维护工作量小，调零和定标周期长。2仪表有LED数值显示和101线状光柱显示变化趋势，有报警灯光显示。3本监测仪的传感器仅与氢气发生响应，不受它种气体影响，选择性好，响应和恢复时间短。4本监测仪备有多种探头气室型式，分别适用于内冷水箱、氢冷却器回水、定子测温出线、封闭母线和回油系统使用。5探头气室的透氢膜可有效隔离油、水和灰尘等，并抗老化，在无机械损伤的情况下，使用寿命可达8年以上。6不转移易爆、易燃危险气体，以免制造出新的危险场合。7本监测装置结构紧凑、安装简便，仪表除直接指示测点氢气浓度外，各测点还有4mA20mA氢浓度对应输出和一路密封触点报警输出。多台监测仪报警功能就地“或”

3、后可带动主控室光字牌。8可监测带保护气体或不带保护气体内冷水系统的漏氢状况。三、主要技术指标1监测氢气浓度范围：0.1%2%2漏氢浓度报警定额：1% 3报警方式：灯光及36V/2A密封触点44mA20mA输出：对应氢浓度为0.1%2%5调零及定标周期：10个月6最小分辨率：<1000L/L7仪器的测点数：116(任选)8仪表电源：220V±l0%9整机功率：20W×测点数10安装方式：探头安装在测点处，仪柜安装在6m层处或热控保护间，单测点安装开孔尺寸高152mm，宽76mm，孔距40mm60mm。11安装部位：封闭母线、内冷水箱、氢冷却器回水管、回油管（汽侧和励侧）

4、、端盖（汽侧和励侧）、发电机定子测温出线处等。四、仪器贮存和使用的环境条件1温度范围：贮存：-4050工作：探头为080；仪表为10402湿度范围：90%RH 五、仪器的工作原理及结构特点1HK-I型漏氢监测仪原理图图1 HK-I型漏氢监测仪原理图2仪器的工作原理图1中的探头部分被安装在测点处，它由氢敏传感器和金属结构的气室组成。其中的传感器由气电转换器、补偿器、加热器和测温器构成。气电转换器和补偿器均与仪表部分的仪表放大和线性校正电路相连。加热器、测温器与仪表部分中的温控电路的联合作用，可使传感器始终在设定温度下稳定工作，以消除外界温度变化对传感器正常工作的影响。图1中的仪表部分被安装在发电

5、厂控制室或6m层的仪表柜上，它由电源回路、仪表放大、线性校正电路、温控电路、显示电路、02V输出电路、4mA20mA输出电路、报警触点和报警灯光单元组成。经仪表放大和线性校正电路后的电压信号，送入仪表显示电路、报警控制及灯光单元，02V的DC信号除引出外还供VA转换电路输出4mA20mA。3气室结构及特点探头的气室有多种结构类型。I型气室适用于内冷水箱和封闭母线上的测点；II型气室适用于测温出线处及发电机汽侧和励侧端盖和回油管道上的测点；III型气室是I型气室加取样罐构成，适用于冷却器回水管测点，它们的结构示意图分别为图2、图3和图4。I型气室的特点：不但为传感器提供了机械保护，还使被测处的漏

6、氢有一流动通道，可防止发生因氢气在顶部积存所引起的误指示和误报警。通过使用特制的仅能透氢的膜片，阻断了水及有害气体对传感器的侵害。图2. 封闭母线和内冷水箱及氢冷却器回水管上用的I型气室II型气室的特点：油系统中氢通过油氢水分离膜扩散到气室中，由传感器测出氢气浓度大小及变化。其结构简洁、适应使用环境。此外，这种气室还适用于发电机定子测温出线测点使用。III型气室的特点：取样罐通过针型阀门从回水管中截取微量水样，水样通过在取样罐的缓滞使水中的氢通过罐顶部透氢膜进入探头气室。水样从出水口流出，使回水罐中的水样不断更新。图3 回油和测温元件出线的II型气室 图4 氢冷器回水管取样罐六、测点气室安装部

7、位（测点安装位置总体示意图见附图1）图5 封闭母线测点安装 图6 封母上测点开口尺寸1. 封闭母线上的测点：建议安装在发电机母线CT出线平台上（见图5），气室和母线箱体的安装螺孔及通氢孔，建议由母线厂预先开好，其尺寸见图6，开孔位置建议安排在箱体总成后靠外边一侧，便于今后探头调零定标时拿取方便安全。2内冷水的测点：使用I型气室，对不充氮气的内冷水箱建议安装在内冷水箱顶部排气管处，连接示意图见图7。用螺接或焊接好厂家提供的带三通截门和气室下法兰套件，见图8。连接完成后，再用螺钉固定好厂家提供的带传感器的探头气室。 图7 内冷水箱上测点安装图图8回油管和内冷水测点连接下法兰（右图）图9 回油测点安

8、装示意图不带保护气体的内冷水箱，测点的指示以三通侧截门低度常开，不断放掉水箱顶部内的积累氢，否则仪表指示不一定真实。对带保护气体的内冷水箱，可将气室的下法兰（图8）直接焊到内冷水箱排气管气压保护阀后面的管上。由于有仅透氢气的膜片和膜后金属增强板存在，所以探头气室接入后不会造成保护气体外泄。另一种方案是在内冷水箱的回水管上采用冷却器分管测点的取样方法安装，见图11。3回油管道上的测点：使用II型气室，安装在回油管水平段上。可在管道顶部开孔后焊上厂家按图8提供的探头配接法兰，此法兰朝上安装。图9为回油管安装示意图，安装点应考虑以后气室探头调零定标时拿取方便，及不易被其它工种操作碰损。焊接下法兰后盖

9、上临时盖板。4氢冷却器回水管测点：使用I型气室连同取样罐安装在6m层的回水管上见图10。安装时先在回水管上开孔焊上通径为l0mm的前端带有45°斜面的不锈钢管，进深到回水管壁内，再在取样罐和这段取水管之间焊上不锈钢针阀。取样罐出水应排放到安全场合。各测点出水不需太大，调节针阀以出水口见缓慢滴水即可。图10 氢冷却器回水管测点安装示意图也可以在回水总管的水平段安装一个总测点，（见图11）安装方法类似内冷水箱测点。进水口针阀要等开机后水流正常后方能打开调节，如出口也安装了阀门，此阀门要等进水口阀使用调节前打开，且打到最大开度。图11 氢冷却器回水总管测点安装示意图5二次仪表的安装：每测点

10、上的探头气室，需一根与二次仪表连接的6芯屏蔽电缆和一块单独调节显示的二次仪表相连。每测点的二次仪表外型尺寸和功能相同，只是对各传感器做不同的非线性校正和零点调整。二次仪表的前面板见图12，后面板出线及调节功能见图13。二次仪表长250mm高150mm宽74mm。图12 仪表前面板 图13 仪表后面板接线端子示意图二次仪表固定在柜面上，柜内部端子线已连好，进出线设在柜底部，柜后面进出线端子排见附图2。仪柜建议放在6米层，仪柜的前后需有1米的操作空间，柜内还有一接地螺栓，需接电厂大地。6测点的探头气室与二次仪表接线：需一根多股线结构的6芯以上屏蔽电缆，其分布电容和分布电感各不能超过0.05F和0.

11、1mH，每点使用长度小于300m，电缆单芯截面大于0.3mm2。如果电缆超过6芯，多余的芯线要和屏蔽同时接仪柜地。槽架到探头气室之间使用厂家提供的带真空密封插座的七芯屏蔽电缆。用户电缆和厂家电缆之间的连接可用接线盒或焊接解决，焊接时请防止假焊、虚焊，焊后做绝缘处理，要特别注意两电缆的屏蔽连接。厂家提供的七芯电缆长25m，是带屏蔽的七色多股铜质电缆。其中白色线和屏蔽接电厂大地，蓝色线接到二次仪表后端盖（敏）字标志端子，黄色线接（补）字标志端子，黑色线接（地）字标志端子，棕色线接（加）字标志端子，绿色线接（热）字标志端子，红色线接（N）字标志端子。七安装注意事项1内冷水箱及回油管的下法兰，氢冷却器

12、回水管取样系统有关部件均要在现场电焊连接。2探头气室外部贴有标签，指示这个气室的安装部位。安装气室时，一定要按标签指示就位。3回油管测点气室、氢冷却器回水管测点气室及内冷水箱测点气室与下法兰之间均要有耐油密封圈。4冷却器回水管、回油管打压时，气室和下法兰之间加钢板临时封堵，冷却器回水管必须关上进出口阀门。5各测点下法兰和气室要朝上安装，位置应考虑今后维护时易于拿取。6柜内与外部接线全部接完后，再把气室传感器插头连接上。禁止在传感器接入情况下，断开仪柜中二次仪表后面板的传感器的6根接线。7气室上下有透氢膜请勿划伤，氢敏传感器拿出时要防油和水沾污。8仪柜本身及电缆屏蔽线均要良好接地。良好的接地关系

13、到整个装置的在线使用寿命。9以上安装工作完毕后，请用户通知厂家人员到现场与安装公司一起做通电前总检查和动态调试。八、监测装置的调试1调试用具储氢瓶(纯H2) 1个标准容积气室(20mL) 1个微量进样器(100 L) 1支数字万用表 1块带专用插头的六芯线接插件 1付2调试步骤(1)仪表的电源接通后，先观察仪表的电气零位。(2)将传感器固定在无氢气的标准容积气室内。(3)如显示为零，可进一步检查传感器直流工作电压。用数字万用表测量仪表后面板端子的电压值。红表笔放在（C1）端子、黑表笔放在（C2）端子处电压值约为正50mV150mV。（敏和地）字端子间为1.2V3.2V。（N与地）字端子间约为5

14、00mV550mV。（加和热）字端子间为2V6V。九、监测仪报警后的处理1在监测仪不断电的情况下，将报警测点气室上固定传感器的锁母拧开，带着电缆线把传感器从测点气室里取出，放在气室附近的洁净处，然后观察仪表指示，此时仪表指示如回零，说明仪器没有误报，可再将探头安装回去。2需对该测点的传感器和仪表进行精度复核。首先将报警点气室上固定传感器的锁母拧开，把传感器拧进标定用气室内，用前面调试步骤的两种方法之一进行校表。如果仪表指示均在允许误差范围以内，仪器即可重新投入使用，如果仪表指示己超过允许范围，则应调整标2后再投用。无标气也可用前面调试步骤中（6）的方案代替。3也可自配1%浓度氢气，对已在空气中的传感器进行小流量冲洗，观察仪器指示误差后，决定是否校表。4本监测装置是在线半定量测氢装置，重点监测漏氢的存在与变化趋势。而且表达的是气室底部透氢膜下面的氢气浓度。十、供货范围(以每测点为例)HK-l 型仪表 l套仪表安装卡具 2付钯栅氢敏传感器 1只不锈钢气室 1个透氢膜片 1套下法兰结构（油、水系统测点） 1套带配接真空密封插头的七芯屏蔽电缆 25米使用说明书 2本/每机组十一、其他1 如果测点与二次仪表柜较远，用户不愿意将两种电缆焊接连接，而使用接线盒，该接线盒请用户自备。每测点加屏蔽共需7付端子，每付端子电流不小于0.2A，电压不小于36V。2 回油系统的逸出气体，除氢气