摘　要　介紹了大型汽輪發電機運行中存在的氫氣純度和氫氣濕度不合格、發電機內進油等的原因、危害及防范措施。

 　　0　前　言
　　目前，我國加入電網運行的300MW及以上大型汽輪發電機已有近200臺，這些機組已成為我國電網的主力機組。其冷卻方式絕大部分為水－氫－氫（即定子線圈水內冷，轉子繞組定子鐵芯及構件表面氫冷卻），簡稱氫冷發電機。它們具有效率高，冷卻效果好，安全可靠等優勢。采用氫氣冷卻的發電機在運行和備用期間，發電機內腔充壓0．3MPa，氫氣與大氣之間采用密封油系統隔絕。由于油氫之間的直接接觸，若運行維護和控制不當，極易造成發電機進油，以及氫氣純度、濕度不合格，給大型發電機的安全穩定可
靠運行帶來潛在的危害。
       1　氫氣純度、濕度不合格以及機內進油的危害　氫氣純度不合格，將導致冷卻效率降低，造成機內構件局部過熱，同時有害氣體的存在還會造成絕緣老化、鐵芯及其金屬部件腐蝕。氫氣濕度過大，對發電機定子絕緣的影響更大，一是水分在運行中蒸發為水蒸汽，使微細擊穿點之間氫氣介質導電率升高。二是水汽吸附在絕緣層上，侵入絕緣內部的水將造成內部導體與外部絕緣表面電位相等，成為等電位體，威脅發電機定子絕緣，誘發發電機絕緣事故。油進入發電機內，將直接導致發電機絕緣腐蝕、老化，若油中含水量超標，油中水分蒸發，則導致與氫氣濕度過大的同樣后果。此外，油進入發電機，如果未及時排出，油在機內蒸發產生油煙蒸汽，其危害也是十分可怕的。所以，潮濕環境對大型發電機的運行是十分不利的。它將對發電機護環產生腐蝕作用，并溶解和凝聚其它有害元素，使機內構件產生表面凝露，使轉子護環受產生附加應力而導致裂紋等危害。近幾年來，因為氫氣純度不合格，氫氣濕度過大和機內進油，已造成多次大型發電機絕緣損壞事故。原電力部相繼于1996年和1998年先后發文，對大型發電機運行中的氫氣純度、濕度和防止機內進油作了規定。但由于這些異常運行方式帶來的是“慢性病”，加之管理方面的疏忽，這些帶普遍性的問題，依然不同程度存在。應當引起高度警覺和重視，方能防患于未然。
       2　導致大型發電機氫氣純度、濕度不合格和機內進油的原因分析
       2．1　監督管理上的忽視是造成大型發電機氫氣純度和濕度不合格的原因之一。目前，對發電機運行中氫氣純度和濕度雖然有跟班取樣分析制度，但還沒有建立監督考核機制，至今未納入化學監督和絕緣監督的考核范疇，因此，很難提高緊迫感。以我廠2臺300   MW發電機2004年1～12月份氫純度、濕度合格率統計來看，其純度合格率為67．5％和52．5％，而濕度合格率則為0和0．14％。因不屬技術監督考核指標，尚未能引起足夠的重視。
       2．2　氫氣干燥裝置不夠合理。目前300MW大型發電機基本都是由轉子兩端的風扇隨轉子旋轉產生風壓差，在機內形成氫氣封閉循環流動，當發電機在停運備用狀態下，機內氫氣差壓消失，依靠壓差進氣的氫氣干燥器氫氣無法流動，干燥器不能對氫氣進行干燥。
       2．3　氫氣干燥器安裝位置不合理，設備存在缺陷，發電機運行中干燥器投運不正常。大多數電廠的氫氣干燥器設計安裝在0 m層，由于管路長、管徑小、阻力大、漏氫點多，自動裝置不可靠，加之冷凝式氫氣干燥器運行2 h后要停2 h進行除霜排濕，而設計配套是1機1臺，便形成了停停開開的運行方式。

         2．4　發電機密封油中含水超標。由于密封油取自汽輪機潤滑油系統，在汽輪機運行中，由于各方面的原因，造成軸封蒸汽進入軸承油室，凝結成水進入油中。含有較高水分的油在密封瓦中蒸發進入氫氣內。
         2．5　發電機啟動升負荷或低負荷運行，氫氣冷卻器冷卻水量調整控制不當或冷卻水溫過低，流量過大，導致氫溫過低產生凝露。內冷水系統機內接頭和氫冷器微細滲漏也可能導致機內氫氣濕度增大。
         2．6　發電機油水指示計失效或無遠傳報警功能，運行值班人員巡視檢查維護不到位，未按規定進行排污排油水，造成油水長期沉積在發電機內蒸發，影響氫氣濕度升高。
         2．7　發電機內進油的原因
         2．7．1　發電機密封瓦結構不盡合理。目前300MW大型氫冷發電機均采用雙流環式密封瓦，油密封裝置置于發電機兩端蓋內，其作用是通過軸頸與密封瓦之間的油膜阻止氫氣外逸。雙流環即密封瓦的氫側與空側各自自成獨立的循環油路，通過平衡閥的控制使兩路油壓維持均衡，限制兩路油相互竄流，從而達到減少氫氣外漏。油與空氣和氫氣之間的隔絕是采用兩道迷宮式油檔來實現的，氫側為了防止油進入發電機內，還有一道迷宮式外油檔阻止油進入發電機。此種結構的密封瓦，要求裝配間隙精度相當嚴，如果制造、安裝達不到要求，間隙過大等，都極易造成密封油進入發電機。
         2．7．2　平衡閥或差壓閥工作失常。300 MW發電機運行中要求平衡調節閥調節精度達到±490Pa，要求差壓閥具有良好、靈敏的跟蹤性能和富余的調節范圍。但該2閥的裝配精度相當高，如果油中含有雜質、水分等，則極易造成2閥卡澀，工作失常。
　　3　提高氫氣純度、降低氫氣濕度的措施
          3．1　從氫氣質量源頭抓起，保證制氫站補向發電機的氫氣純度和濕度達到要求，干燥器能正常投入，確保進入儲氫罐的氫氣濕度（用美國CENER－ALEASTERN公司產D－2型露點儀檢測），常壓下濕度不大于2 g／m3，露點≤－50℃。

　　3．2　保證發電機冷凝式氫氣干燥器正常投運，有條件時應將