发电机氢油水系统课件

1、发电机氢气冷却系统发电机密封油系统发电机定子冷却水系统发电机氢油水系统发电机氢气冷却系统发电机氢冷系统的概述发电机氢冷系统是用氢气冷却发电机的定子铁芯和转子，并采用二氧化碳作为置换介质。发电机氢冷系统采用闭式氢气循环系统，热氢通过发电机的氢气冷却器由冷却水冷却。运行经验表明，发电机通风损耗的大小取决于冷却介质的质量，质量越轻，损耗越小，氢气在气体中密度最小，有利于降低损耗；另外氢气的传热系数是空气的1.5倍，换热能力好；氢气的绝缘性能好，控制技术相对较为成熟。但是氢气一旦于空气混合后在一定比例内（4%74%）具有强烈的爆炸特性，所以发电机外壳都设计成防爆型，气体置换采用CO2作为中间介质。 氢

2、冷系统的工作原理转子与铁芯的冷却通道为多进多出结构，采用径向和轴向气隙隔板，从而使气体分为不同的冷热区域，可以有效遏制冷热风的混合，沿转子轴向温度分布比较均匀。氢气经风扇升压后进入转子与铁芯的冷却通道，换热后进入氢气冷却器进行降温，再进入风扇，开始下一循环。氢冷系统的组成本氢气控制系统含氢气冷却器、氢气干燥器、循环风机并设置专用管路、CO2控制排、置换控制阀和气体置换盘用以实现机内气体间接置换。在氢气的控制排中设置有两套氢气减压器，用以实现机内氢气压力的自动调节。氢气冷却器氢气冷却器共设四组，采用绕片式结构，布置在发电机的四角上。本系统停运一组冷却器，机组最高可带80%额定负荷。冷却介质为闭式

3、水，回水母管上设一调门，通过水量的调节可控制合适的冷氢气温度在4046。氢气干燥器氢气中的含水量过高对发电机将造成多方面的影响，我厂在汽机房0米设置专用的氢气干燥器，它的进氢管路接至转子风扇的高压侧，它的回氢管路接至风扇的低压侧，从而使机内部分氢气不断的流进干燥器。进入装置内的氢气被冷却至-10以下，氢气中的部分水蒸气凝结成霜，然后定时自动化霜，霜融化成水后流入集水箱排出。氢气循环风机循环风机主要用于氢冷发电机冷凝式氢气去湿干燥装置的除湿系统中，在发电机停机或盘车状态下，开启循环风机，使氢气去湿装置能正常工作。氢气系统的运行控制我厂发电机设计机内压力为414KPa，一般控制在380400KPa

4、。机组在正常运行中，氢气会通过密封油系统及其它不严密部分泄漏出去，为维持气体压力在规定值，就要不断的进行补充，补充氢气来自储氢站 。本机组补氢为手动操作，由汽机零米处的双回路系统进行补充，设计最大泄漏量为19m3/天。当发现补氢量异常增大时，应当对系统进行检漏。在正常运行中，也应当利用氢气检漏仪在发电机氢气等有关区域进行检漏。发电机内氢气纯度、压力、温度、湿度、油水含量也是须经常性监视的运行参数。当纯度低于95%时要进行排氢再补充操作，直至纯度合格。氢冷系统参数发电机内额定运行参数 a.氢气压力: 414KPa b.氢气温度: 46 c.氢气纯度：98% d.氢气耗量：1319m3 2. 对供

5、给发电机的氢气要求 a.压力不高于3.2MPa, b.纯度不低于99.5%, c.露点温度-21， 3.发电机充氢容积117立方米。氢冷系统中的热控设备氢气纯度仪 发电机正常运转时，冷却氢及其补充氢在循环散热过程中的浓度必须始终保持较高浓度，以保证系统安全运行。 我厂使用的为河南日立信公司的RS-301 ON三范围氢气纯度仪，安装于汽机房6.9米，用于检测发电机内氢气纯度。RS-301ON三范围H2和CO2热导分析仪使用美国HONEYWELL公司的OEM传感器，它提供了发电机置换、运转三个过程的测量：a)范围1：CO2在Air（空气）中b)范围2：CO2在H2中 c) 范围3：H2在Air中

6、氢气纯度分析仪由三个基本部件组成：传感单元（变送器），控制单元和采样系统。传感单元接受被测气流，测出采样气体浓度，将一个电信号传给控制单元。控制单元、传感单元和采样系统出厂前已经被集成到一体化的机柜中安装于现场 检测装置的数显调节仪直观显示气体浓度，输出与所测气样浓度是线性关系的标准信号，即4-20mA电流信号输出到DCS显示。表盘上设有下限、下下限报警灯并可输出相应两对干接点。 RS-301ON分析仪的校准 在测量模式状态，通过上、下方向按键可以选择测量的范围。在进行校准工作之前，首先确认要进行校准的范围（CO2 in Air或CO2 in H2或H2 in Air），并且通过上、下方向按键

7、选择相应的测量状态，即在相应的测量状态下进入校准模式。 下面以范围3：氢气在空气中的百分含量的比率(H2 in Air)的校准过程进行校准步骤为例步骤按键操作1接入100% H22Cal 显示： Current Out (模拟输出设置)（加粗表示选中） Alarm Set （报警设置） Calibration （校准）3 直到显示选中校准： Current Out (模拟输出设置) Alarm Set （报警设置） Calibration （校准）4Edit 显示： Range H2(Air) (氢气在空气中的量程) One CAL （单点校准） Tow CAL （两点校准） Fac CAL

8、（工厂校准）5 直到显示选中两点校准： Range H2(Air) (氢气在空气中的量程) One CAL （单点校准） Tow CAL （两点校准） Fac CAL （工厂校准）步骤按键操作6Edit进入两点校准，显示：01 Point 1643 (分析仪测量到的量程的电压值)100% H2(Air) （需要通入100% H2）Please Pass Gas Press EDIT Key . . . （当电压值稳定按EDIT确认）7Edit进入第二点的校准，显示： 02 Point 3528 (分析仪测量到零点的电压值) 90.0% H2(Air) （需要通入90% H2） Please P

9、ass Gas Press EDIT Key . . . （当电压值稳定按EDIT确认）8在第7步骤中，如果通入的标准气体不是90.0% H2必须通过上、下方向按键修改到与标准气体相符的实际数值。例如标准气体是90.5% H29Cal退出校准状态或退出到测量状态氢气湿度仪 发电机内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，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。 我厂使用的为北京维萨拉气象测量技术有限公司的HMT360氢气湿度仪，安装于汽机房6.9米，监测氢气干燥器进、出口氢气湿度。 湿度仪采用电解法原理，用ADHT 氧化铝制作电解池，当被分析的样品气体进入

10、电解池内，样品中的水分即被电解池内的五氧化二磷吸收，电解池的电极上加有直流电压，水被电解成氢气和氧气，并随样品气体排掉，电解池消耗的电量与样品中的水分成正比关系，通过模数转换，指示样品气体中水分的大小。其电源部分有外部提供AC220电源，由其内部电路转换为24VDC给传感器提供工作电源。 漏氢检测仪 我厂使用的为河南日立信公司的NA1000MS 多通道气体监测仪，使用的是德国PLANER公司的OEM产品，具有在线定量监测氢冷发电机或制氢站的漏氢浓度，展示被测处气体浓度的变化趋势及实现定量报警等功能。从而为漏氢点的寻找和及时处理提供了方便，为氢冷发电机的安全经济运行创造了有利条件，将有效防止严重

11、危及人身和设备安全的氢爆事故发生。 它由两部分组成：控制单元和传感单元。采用高性能气敏元件作为检测传感器，由控制单元提供恒流电源，将氢气浓度信号转化为电信号送入DCS。控制单元盘装在汽机房6.9米。传感器探头共有八个分别安装在 封母A/B/C/N相和氢冷器回水母管、定子冷却水箱、回油母管汽端、回油母管励磁端。油水探测报警器 如果发电机内部漏进油或水，油水将流入报警器内。报警器内设置有一只浮子，浮子上端有永久磁钢，报警器上部设有磁性开关。当报警器内油水积聚液位上升时，浮子随之上升，永久磁钢随之吸合，磁性开关接通报警装置，运行人员接到报警信号后，即可手动操作报警器底部的排污阀进行排污。 油水探测报

12、警器在氢气系统中设置有两件。另外在密封油系统中设置一件，用于探测密封油扩大槽的油位是否超限，均安装于汽机房6.9米。 发电机密封油系统发电机转子和定子铁芯用氢气冷却，为防止运行中氢气沿转子轴向外漏，引起火灾或爆炸，机组配置了密封油系统，向转轴与端盖交接处的密封瓦循环供应高于氢压的密封油。本机组的密封油路只有一路为单流环式，分别进入汽轮机侧和励磁机侧的密封瓦，经中间油孔沿轴向间隙流向空气侧和氢气侧，形成了油膜起到了密封润滑作用。然后分两路（氢侧、空气侧）回油。发电机密封油系统概述发电机密封油系统工作流程在正常运行方式下，汽机来的轴承润滑油进入密封油真空箱，经主密封油泵升压后由差压调节阀调节至合适

13、的压力，经滤网过滤后进入发电机的密封瓦，其中空气侧的回油进入空气析出箱。由于采用汽轮机润滑油这一高压油源，空气析出箱内的油无法流入真空箱，而只能流入汽机润滑油套装管路，回到主油箱，开始下一个循环。密封瓦进油温度为2550，密封瓦出油温度70，密封油压大于机内氢压：0.0560.02MPa。发电机密封油系统原理简图氢侧回油扩大槽 扩大槽布置在发电机底部稍下，主要用来储存氢气侧回油。发电机氢气侧（以密封瓦为界）汽端、励端各有一根排油管与扩大槽相连，来自密封环的排油在此槽内扩容，以使含有氢气的回油能将氢气分离出来。扩大槽内部有一管路和油水探测报警器相连接，当扩大槽内油位升高，油水探测器液位超过800

14、CC时发出报警信号。浮子油箱 氢侧回油经扩大槽后进入浮子油箱，使油中的氢气进一步分离。浮子油箱内部装有自动控制油位的浮球阀，以保证该油箱中的油位保持在一定的范围之内。浮子油箱外部装有手动旁路阀和液位视察窗，以使必要时人工操作控制油位。密封油系统主要设备空气析出箱 发电机空侧密封油和两端盖轴承润滑油混合后排至空气析出箱内，油中气体在此分离后经过管路排往厂外大气，润滑油经过汽轮机轴承回油套装母管流回汽机主油箱。空气析出箱安装位置低于氢侧回油扩大槽以确保回油通畅。密封油控制装置 密封油控制装置中的主要设备有2台100%容量的交流密封油泵、1台100%容量的直流事故油泵 、1台100%容量的再循环油泵

15、 、真空装置、一只差压阀、两只滤油器、仪表箱和就地仪表及管路阀门。 密封油系统主要设备密封油系统运行方式密封油系统具有四种运行方式，能保证各种工况下对机内氢气的密封。1)正常运行时，一台主交流密封油泵运行，油源来自主机润滑油。 2)当两台主密封油泵均故障或交流电源失去时， 密封油经直流事故油泵打至密封瓦。3)当交直流密封油泵均故障时，应紧急停机并排氢到0.020.05MPa，直至主机润滑油压能够对氢气进行密封。4)当主机润滑油系统停运时， 密封油系统可独立循环运行。此时应注意保持密封油真空箱高真空，以利于充分回油。KKS设备名称定值联锁及作用X0MKW10CP301密封油泵出口母管压力低开关L

16、680KPa压力低则延时 3秒联锁启动备用密封油泵；备用油泵故障或启动后密封油压低信号在，则延时 5秒启动直流密封油泵。油压正常后停止原运行泵，不允许并联运行超过40秒。X0MKW10CP201密封油母管压力变送器01.6MPa，L0.6MPa油压L报警X0MKW10CP302真空油箱真空度低压力开关L-72KPa真空度L报警，维持在-74-80KPa之间X0MKW10DP301发电机密封油气差压低开关L36KPa差压L报警，油气差压值以56KPa为基准X0MKW10CL201真空油箱油位计-200200mm，H75mm，L 45mm以真空油箱油位人孔盖水平中心线为基准NOL ，油位H、L报警

17、X0MKW13CL301密封油回油扩大槽油水报警器H800cc油位H报警X0MKW10DP310密封油过滤器A差压高开关H0.11MPa过滤器差压H报警X0MKW10DP311 密封油过滤器B差压高开关 H0.11MPa过滤器差压H报警密封油系统中的热控设备发电机定子冷却水系统 发电机的定子绕组采用水内冷方式，水冷的效果是氢冷的50倍。水内冷绕组的导体既是导电回路又是通水回路，每个线棒分成若干组，每组内含有一根空心铜管和数根实心铜线，空心铜管内通过冷却水带走线棒产生的热量。到线棒出槽以后的末端，空心铜管与实心铜线分开，空心铜管与其它空心铜管汇集成型后与专用水接头焊好由一根较粗的空心铜管与绝缘引

18、水管连接到总的进（或出）汇流管。冷却水由一端进入线棒，冷却后由另一端流出，循环工作不断地带走定子线棒产生的热量。发电机定子冷却概述定冷水系统配备了定子水箱、两台定冷水泵（一运一备）、两台热交换器（一运一备）、 定冷水温度调节阀、压力调节阀、出口滤网、进回水管、离子交换器等设备定冷水经水泵升压后进入冷却器进行热交换，由温度、压力调节阀将温度、压力控制在设定的数值，在励磁端进入发电机后与定子线棒进行热交换，从汽机端流出至水箱。在进入发电机前，约20%的定冷水旁路进入离子交换器，连续进行水质净化。定冷水系统的设备和流程额定流量：1530 L/min进水压力（计算值）：196kPa进水温度：453最大连续出力时线圈出水温度（计算值）：73水的电导率：不高于0.5S/cm离子交换器额定处理流量：250 L/min进水温度高报警值：49出水温度高报警值：73出水温度高保护动作值：78进水压力低报警值：110 kPa进水流量低报警值：1200 L/min进水流量低保护动作值：1050 L/min定冷水系统技术参数定冷水系统原理简图工作流程 补充水 补水过滤器 树脂拦截器 离子交换器 水箱 水泵 冷却器 温度调节阀 压力调节阀 发电机定子线圈 Y型拦截器 流量孔板 主水过滤器定冷水系统中的热控设备KKS设备名称量程及定值联锁保护及作用A0MKF10CT501定冷水进水温