300MW汽轮发电机氢、油、水控制系统说明书

版本号：A

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目 录

1. 概述.................................................................................….….2 2. 氢气控制系统...............................................................………..2 2.1 主要技术参数................................................................……….2 2.2 氢气系统工作原理.........................................................…. …..2 2.3 氢气系统的设备布置........................................................…….3 2.4 氢气系统安装注意事项..................................................…....…4 2.5 氢气系统的调试...........................................................……......4 2.6 关于发电机的气体置换..................................................………5 2.7 氢气系统的运行和维护..................................................……...5 3. 密封油系统......................................................................……..6 3.1 概述................................................................……………….…6 3.2 主要技术参数..................................................................……..6 3.3 系统工作原理.....................................……………………….….6 3.4 密封油系统主要设备.......................................................……..7 3.5 设备布置和安装注意事项................................................……..8 3.6 密封油系统的调试与整定...............................................……...9 3.7 运行中注意事项 ................................................………….….10 3.8 定期重点检查项目…………………………………………….…13 3.9 日常监视与检修……………………………………………….…15 4. 定子线圈冷却水系统......................................................….….15 4.1 主要技术参数.................................................................….….15 4.2 系统工作原理.................................................................….….15 4.3 系统主要设备.................................................................….….16 4.4 设备布置......................................................................…….…17 4.5 安装注意事项.................................................................…..…17 4.6 调试与整定.....................................................................….….17 4.7 定子线圈冷却水系统的运行和维护..............................…...….18 5. 氢油水控制系统控制逻辑原理及信号有关事项…………….…19 6. 补充说明………………………………………………………….19

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1 概述

氢油水控制系统是发电机的辅助系统。它分为三个部分：即氢气控制系统，密封油系统和定子线圈冷却水系统。 1.1 氢气控制系统：用以置换发电机内气体，有控制地向发电机内输送氢气，保持机内氢气压力稳定，监视机内氢气纯度及液体的泄漏，干燥机内氢气。

1.2 密封油系统（或称密封瓦供油系统）：用以保证密封瓦所需压力油（又称密封油）不间断地供应，以密封发电机内的氢气不外泄。 1.3 定子线圈冷却水系统：用以保证向定子线圈不间断地供水。监视水压，流量和电导率等参数。系统还设有自动水温调节器，以调节定子线圈冷却水进水温度，使之保持基本稳定。设置了离子交换器，用以提高进入定子线圈冷却水的水质。

2 氢气控制系统 2.1 主要技术参数

2.1.1 发电机壳内：额定氢压 0.25MPa (表压, 下同)

氢气纯度 ＞96% (容积比)

氢气露点 -5~-25%C (0.25MPa 压力工况下) 2.1.2 发电机及氢气管路充氢容积：71 m3

2.1.3 发电机及氢气管路系统（不包括制氢站储氢设备及氢母管）漏氢量 ≤充氢容积 5%

2.1.4 气体置换所需气体容积和时间如下表：

所需气体种类 被置换出发电机需要气体容积 估计所用时间

的气体种类

5~6h 180m3 二氧化碳 空 气

（纯度>85%)

4~5h 200m3 氢 气 二氧化碳

（纯度>96%)

3 1~1.5h 发电机升氢压至 210m

0.25MPa

4~5h 150m3 二氧化碳 氢 气

（纯度>96%)

2.2 氢气系统工作原理(参见系统图)

当发电机及气体管路需要用压缩空气做气密试验时，从气体控制站上厂阀门引入压缩空气，经过气体干燥器脱除水份后再沿着管路进入发电机东方电机股份有限公司 2

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内。气密试验合格后，将机内压缩空气排至厂房外。

当发电机内是空气(或氢气时)，禁止直接向机内充入氢气（或空气）。以避免机内形成具有爆炸浓度的空氢混合气体。为此发电机及氢气管路系统必须进行气体置换。系统中设置有专用二氧化碳汇流排，可将标准气瓶中的二氧化碳（或氮气）从最高压力15MPa 经减压器降至 0.2～0.5MPa，然后沿着管路从发电机底部进入发电机。中间气体被置换出发电机时，沿着氢气母管排至厂房外。

氢气用双母管从制氢站引至本系统中的气体控制站，先经过滤器滤出固态杂质，然后经气体干燥器脱出水份后送入发电机。

气体控制站上设置有两套自动补氢装置。一是电磁阀，它和压力控制器中的常闭开关串联在一个电气回路中，当发电机内氢压降至低限整定值时，压力控制器中的开关闭合，电磁阀带电开启，氢气通过电磁阀进入发电机内。当机内氢压升至高限整定值，压力控制器开关断开，电磁阀断电关闭，补氢停止。二是减压器，减压器的输出压力值整定为发电机的额定氢气压力值，只要机内氢压降低，减压器的输出端就会有氢气输出，直至机内氢压恢复到额定值为止。

气体控制站上还设置一只安全阀，当机内氢压过高时，可以释放机内压力。

发电机内的氢气在转轴风扇的驱动下，一部份沿着管路进入冷凝式氢气干燥器内。被干燥的氢气沿着管道回到风扇的负压区，如此不断循环，从而降低发电机内氢气的湿度。同样，氢气纯度分析器中氢气的流通也是通过风扇的驱动来实现的。只要发电机正常运行，机壳内氢气纯度就会被分析器连续不断地进行分析。超限（纯度低）时发出报警信号。

氢气系统中设置四个型油水探测器，两个装在发电机底部的二氧化碳管路上，另外两个分装在发电机两端端罩底部，监视机壳内出现油水情况，当有油或水流入油水探测器内且超过一定容积时，就使探测器中的浮球上升，从而接通电气信号回路以向运行人员报警。

2.3 氢气系统的设备布置要求

2.3.1 气体控制站，二氧化碳汇流排均按靠墙式设计选型，布置在零米层较为合适。布置二氧化碳汇流排时，应考虑搬运的方便。瓶装中的二氧化碳一般呈液气混合态，当瓶中二氧化碳往外放时，液态二氧化碳迅速气化而大量吸热，会使气瓶和管路结霜、冰冻，运行人员往往需要用水去浇淋使其迅速解冻。为此，二氧化碳汇流排四周应开设排水沟。浇淋用水可以是自来水或循环水，用软管引来即可。但二氧化碳汇流排附近应有水源及阀门接头。

2.3.2 冷凝式氢气干燥器也分别靠近发电机汽、励二端布置应布置在发电东方电机股份有限公司 3

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机下面6米层。氢气分析器的发送部件更要靠近汽端布置，因为这两种设备均是依靠发电机的风扇压头来实现气体循环，风扇压头约5kPa(500mm水柱)，氢气分析器本身气阻约3.5kPa(350mm水柱)，故管路应尽可能短而少弯，以减少管路阻力损失。

2.3.3 气体干燥器是吸附式干燥器(需更换干燥剂)，它布置在发电机下（6米层)并应留出检修位置。

2.3.4 氢气管路及系统中的设备不得布置在密闭小间内，以防万一氢气泄漏时能迅速扩散。不得靠近高热管路和电气设备。

2.3.5 二氧化碳母管应避免拐Ｕ形弯，否则应在最低点加装排液阀门。

2.4 氢气系统安装注意事项

2.4.1 全部管路必须使用无缝钢管，钢管内壁必须清理干净。

2.4.2 法兰把合面密封材料最好用厚度为3mm以上的耐油橡胶板制做。 2.4.3 气体控制站氢气侧管路要单独作气密试验，试验压力与制氢站储氢设备相同，一般为1MPa。 其它系统设备及气体管路最好也单独做气密试验， 试验压力为0.6MPa，以便缩短整机气密试验时找漏耗费的时间。 2.4.4 干燥器内所需的干燥剂在气密试验前必须放置好。每个干燥器约需干燥剂0.1m3。

2.4.5 本系统中全部仪器仪表在安装前必须重新进行校验。

2.5 氢气系统的调试

氢气系统安装结束后，还要在工地进行下述调试工作。

2.5.1 安全阀的整定。气体控制站上二氧化碳母管侧装有一只安全阀，它的释放压力由弹簧调整。本系统中将安全阀的释放压力整定在0.36MPa。整定工作在系统管路上进行，从二氧化碳母管上或二氧化碳汇流排处引入氮气或压缩空气。当管内气压升至0.36MPa时，拧动安全阀上的调节螺母，可以使安全阀自动打开释放管内压力。当气压下降至0.3MPa时，安全阀关闭。当气压为0.28MPa时，用肥皂水检漏，安全阀不得漏气。 2.5.2 压力控制器的整定。本系统中压力控制器是用来控制补氢电磁阀的开、闭，同时接通机内气压低的信号。调试时，引入压缩空气，使压力表指示为0.23MPa，调节压力控制器上的旋钮，使开关接点1-2在压力为0.23MPa位置时闭合，电气回路接通电源，电磁阀应带电开阀。然后将气压升至0.25MPa，开关1-2应断开，电气回路断电，电磁阀关闭。至少校验二次，正常后拧紧锁紧螺母。再经校验如无异常则调试完毕。

2.5.3 氢气分析器的安装调试参看生产厂家提供的安装使用说明书进行。 2.5.4 油水探测报警器的安装调试参看制造厂家提供的安装使用说明书。

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2.6 关于发电机的气体置换

发电机及气体系统，密封油系统安装（或检修）完毕，经气密试验合格后，才可进行气体置换。气体置换采用中间介质置换法。

2.6.1 中间介质置换法。即利用惰性气体（一般用二氧化碳气体或氮气）驱赶发电机内的空气（或氢气）然后又用氢气（或空气）驱赶惰性气体，使发电机内在气体置换过程中空气、氢气不直接接触，因而不会形成具有爆炸浓度的空气氢气混合气体，这种办法是传统的置换办法。

充氢时先用二氧化碳或氮气驱赶发电机内的空气，待机内二氧化碳含量超过85%(氮气含量超过95%)以后,再充入氢气驱赶二氧化碳（或氮气）最后置换到氢气状态。

排氢时，先向发电机内引入二氧化碳或氮气，用以驱赶机内氢气，当二氧化碳含量超过95%（氮气超过97%）以后，才可以引进压缩空气驱赶二氧化碳或氮气，当二氧化碳或氮气含量低于15%以后，可以终止向发电机内送压缩空气。

2.6.2 中间介质置换法注意事项：

2.6.2.1 氢气、压缩空气、中间气体（尽可能采用二氧化碳）均需从气体控制站上专设的入口引入，不允许弄错。

2.6.2.2 适当控制气流流动的速度，以免因气流速度太快而使管路变径处出现高热点。

2.6.2.3 整个置换过程发电机内保持一定的压力（0.01~0.03MPa之间）。 2.6.2.4 现场特别是排空管口附近杜绝明火。

2.6.2.5 取样地点正确、全面。置换过程中气体排出管路及气体不易流通的死区，特别是氢气干燥器，密封油箱和发电机下油水探测器等处，应勤排放，最后均应取样化验，各处都要符合要求。

2.7 氢气系统的运行和维护

2.7.1 干燥器内的干燥剂应定期更换，首次更换干燥剂在机组投运后三个月内进行，以后电厂根据情况自定。

2.7.2 仪器、仪表应定期校验。压力控制器、安全阀定期整定，建议六个月进行一次。

3 密封油系统(参见系统图) 3.1 概述：

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发电机密封瓦(环)所需用的油(其实就是汽轮机轴承润滑油)，人们习惯上按其用途称之为密封油。 密封油系统专用于向发电机密封瓦供油,且使油压要高于发电机内氢压(气压)一定数量值，以防止发电机内氢气沿转轴与密封瓦之间的间隙向外泄漏，同时也防止油压过高而导致发电机内大量进油。

密封油系统是根据密封瓦的形式而决定的，最常见的有双流环式密封油系统和单流环式密封油系统。

本说明专用于本公司设计、生产的单流环式密封油系统。 3.2 主要技术参数:

密封油油质: 同汽机润滑油 密封瓦进油温度: 25-50℃ 密封瓦出油温度： ≤70℃

密封瓦油压大于机内氢压: 0.056±0.02(MPa)

密封瓦需油量： 汽端92L/min； 励端92L/min

3.3 系统工作原理:

密封油系统中主要包括:正常运行回路、事故运行回路、紧急密封油回路(即第三密封油源)、真空装置及开关表盘等。

3.3.1 正常运行回路:

轴承润滑油供→真空油箱→主密封油泵（或备用密封油泵）→滤油器→压差阀→发电机密封瓦→氢侧排油（空侧排油不经扩大槽和浮子油箱直接回空气抽出槽）→扩大槽→浮子油箱→空气抽出槽→轴承润滑油排油→汽机主油箱。 3.3.2 事故运行回路:

轴承润滑油供→事故密封油泵（直流泵）→滤油器→压差阀→发电机密封瓦→氢侧排油（空侧排油不经扩大槽和浮子油箱直接回空气抽出槽）→扩大槽→浮子油箱→空气抽出槽→轴承润滑油排油→汽机主油箱 3.3.3 轴承润滑→S-56→S-55→S-51→PCV-027→密封瓦。

此运行回路的作用是在主密封油泵和直流油泵都失去作用的情况下,轴承润滑油直接作为密封油源密封发电机内氢气。此时发电机内的氢气压力必须降到0.05MPa。

3.4. 密封油系统主要设备:

3.4.1 扩大槽(参见另行提供的图纸)

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发电机氢气侧(以密封瓦为界)汽端、励端各有一根排与扩大槽相连，来自密封环的排油在此槽内扩容，以使含有氢气的回油能分离出氢气。

扩大槽里面有一个横向隔板,把油槽分成两个隔间,之间可通过外侧的U形管连接，目的是防止因发电机两端之间的风机压差而导致气体在密封油排泄管中进行循环。扩大槽内部有一管路和油水探测报警器(LSH--202)相连接，当扩大槽内油位升高超过预定值时发出报警信号。油水探测报警器结构简图见产品结构图。

3.4.2 浮子油箱(参看另行提供的图纸)

氢侧回油经扩大槽后进入浮子油箱，该油箱的作用是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，以使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及液位视察窗，以便必要时人工操作控制油位。

3.4.3 空气抽出槽(参看另行提供的图纸)

发电机空侧密封油和轴承润滑油混合后排至空气抽出槽内，油中的气体分离后经过管路排往厂外大气，润滑油经过管路流回汽机主油箱。

3.4.4 密封油控制装置(参见系统图和另行提供的图纸)

密封油控制装置中的主要设备有两台主交流油泵、一台再循环油泵、一台事故油泵、一只压差阀和有关仪表阀门。

3.4.4.1 真空装置:

真空装置中的设备主要是指真空油箱、真空泵和再循环泵。它们是单流环式密封油系统中的油净化设备。 3.4.4.1.1 真空油箱(参看3.4.5)

3.4.4.1.2 真空泵不间断地工作，保持真空油箱中的真空度。同时，将空气和水份(水蒸汽)抽出并排放掉。为了加速空气和水份从油中释放，真空油箱内部设置有多个喷头，补充进入真空油箱的油通过补端的喷头，再循环油通过再循环管端的喷头而被扩散，加速气、水从油中分离。

3.4.4.1.3 再循环泵实际上是一台单级离心油泵.它通过管路使真空油箱中的油形成一个局部循环回路,从而使油得到更好的净化。

真空泵和再循环泵的结构图以及维护使用说明在随机资料中提供。 3.4.4.2 油泵

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两台主油泵，一台工作，另一台备用。它们均由交流电动机带动，故又称交流油泵。

一台事故油泵，当主油泵故障时，该泵投入运行。它由直流电动机带动，故又称直流油泵。

其结构图和安装维护使用说明书在随机资料中提供。

3.4.4.3 截止、止回、节流阀（系统图中代号：S-18）

主要用于调节主密封油泵的输出压力和流量。

3.4.4.4 差压调节阀

该调节阀用于自动调整密封瓦进油压力，使该压力自动跟踪发电机内气体压力且使油—气压差稳定在所需的范围之内。

3.4.4.5 滤油器

二台滤油器设置在压差调节阀的进口管路上，用以滤除密封油中的固态杂质。该型式的滤油器为滤芯式滤油器。

滤油器组装在密封油控制站上，产品出制造厂时，滤芯已被从滤油器取出，装滤芯一般应在电厂进行油系统管路安装并经过油循环冲洗后，再装入滤芯。

3.4.5 真空油箱

正常工作(此处指交流主密封油泵投入运行为正常工作)情况下，轴承润滑油不断地补充到真空油箱之中，润滑油中含有的空气和水份在真空油箱中被分离出来，通过真空泵和真空管路被排至厂房外，从而使进入密封瓦的油得以净化，防止空气和水份对发电机内的氢气造成污染。

真空油箱内设有浮球阀，浮球阀的浮球随油位高低而升降，从而调节浮球阀的开度，这样使得补油速度得以控制,真空油箱中的油位也随之受到控制。

真空油箱的主要附件还有液位信号器，可直接观察油面位置，当油位高或低时液位信号器将发出报警信号。

3.5 设备布置和安装注意事项：

3.5.1 密封油控制装置应布置在发电机零米层，真空油箱可布置在六米层左右，密封油扩大槽应尽量靠近发电机底部安装，它和空气抽出槽的标高间距参看系统图，而空气抽出槽的安装标高应高于润滑油回，扩大槽附设的液位信号器可设置在零米层。浮子油箱安装高程：一是必须低于扩大槽，以便扩大槽中的油能自然流进浮子油箱；二是要尽可能接近空气抽出东方电机股份有限公司 8

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槽，以便浮子油箱中排出的油能顺利流回空气抽出槽内；三是必须考虑检修操作方便。

3.5.2 安装中的管道除系统图上规定的要求外，一般应平直，避免直角弯，水平走向的回坡降不得小于1/50。为了保证管子内部的清洁，DN15以下的管路应使用1Cr18Ni9Ti材质，且管子对接时外部加套(如下图示)不采用直接对焊，以避免管路堵塞。

3.5.3 系统设备从制造完毕到投入运行一般要经历相当长的时间，因此工地安装时必须作下列检查和维护：

a. 油泵在油循环前必须进行一次常规检查,维护具体内容按泵厂说明书进行；

b. 密封油箱是在运到工地后再就位对接,因此在对接前内部应进行再清理；

c. 全部仪表应进行常规校验。 3.5.4 真空泵排气管路的安装：

a. 排气管路应确保洁净，无杂质；

b. 真空泵的排气管路应是的管线，不得和其它排气管共用； c. 伸出厂房外的排气管出口端应有遮蔽罩，以防雨水进入，并把由于风而产生的回压效应减少到最低限度；

d. 排气管的位置应能避免排放出来的气体与火星偶然接触,，且应避开高压线路，当然排气口附近也不得有吸气管口；

e. 排气管线与泵对接时，应有支撑，以使没有外力加到泵的分离器箱上。

3.6. 密封油系统的调试与整定： 3.6.1 压力控制器的整定值。

当泵口油压低到0.MPa时，PCL-201应动作.接通备用泵控制回路，延时3-5S(秒)使备用油泵启动。当5-8S(秒)时间内，PCL-201仍在低限状态下呈闭合动作状态，且备用油泵仍不能维持正常工作的密封压力，则接通直流泵控制回路，直流泵启动。

3.6.2 真空油箱的真空度低限整定值：

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PSH-202是一个压力开关。为了保证发电机的氢气纯度，必须使密封油中的气体减少到最低限度。一般将真空度下限值定为-88KPa.g,超过下限值(指真空度降低)时发出报警信号。

3.6.3 截止、止回、节流阀（代号S-18）的调节：

正常运行时，过滤器进口端管路上的压力维持在0.65-0.7(MPa)之间较为合适，S-18以此压力为依据进行调整。

3.6.4 真空油箱液位信号器报警位置整定值：

以液位观察窗中间位置为正常油位，往上或往下约100mm发出高、低液位信号。

3.6.5 压差调节阀的低限值整定：

油-氢压差值0.056MPa为基准值，当差压值降至0.036MPa时为下限报警信号值。

3.7 运行中注意事项：

3.7.1 只要发电机轴系转动或机内有需要密封的气体，密封油系统均需向密封瓦供油。

发电机轴系转动时： 密封油压高于机内氢压0.05-0.07MPa.g；

发电机轴系静止时： 密封油压高于机内氢压0.036-0.056MPa.g；

3.7.2 油-气压差值需要改变时，应重新调整压差调节阀的压缩弹簧。

3.7.3 压差调节阀故障需要检修时，应将其主管路上前后两只截止阀以及引压管上的截止阀关闭，改由旁路门(临时性)供油。旁路门的开度应根据油—气压计的指示值而定，以油－气压差符合要求为准。

3.7.3 发电机处于空气状态时，如密封瓦需要供油，按第三供油回路运行方式向密封瓦供油是比较经济的。

3.7.5 事故密封油泵(直流泵)投入运行时，由于密封油不经过真空油箱而不能净化处理，油中所含的空气和潮气可能随氢侧回油扩散到发电机内导致氢气纯度下降，此时应加强对氢气纯度的监视。当氢气纯度明显下降时，每8h(小时)应操作扩大槽上部的排气阀进行排污，然后让高纯度氢气通过氢气母管补进发电机内。

此氢气消耗量可按以下程序估算。

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a. 机内氢侧回油量为40l/min (注：实际油量应取测定值)； b. 油中空气含量10% ；

c. 8h(小时)内进入发电机的空气总量为：40×60×8×10%=1920L=1.92m3 ；

d. 机内氢气压力为0.3MPa.g，容积为71m3，额定纯度98%，则机内氢气中原有空气含量为：71×(3+1)×2%=5.68m3 ； e. 则事故泵运行8h(小时)后机内空气总量为：5.68+1.92=7.6m3, 󰀂此时

71×(3+1)−7.6

×100%=97.32%

机内氢气纯度为71×(3+1)

f. 补充氢气纯度为99.8%，每8h(小时)排氢(补氢)14m3则机内空气减少量为14m3×(99.8%-97.32%)=0.35m3，此时机内氢气纯度为

g. 若机内氢气纯度最终允许下降至95%,又每8h(小时)排污补氢14m3,

.)71×(3+1)−(7.6−035

×100%=97.45%

71×(3+1)

568.×15.

.(h)≈40(h)×8=434

, 则事则事故密封油泵连续运行时间约为：192.−035.

故密封油泵在氢气纯度为98%时启动，每8h(小时)补氢14m3，可连续运行

40小时，而保持机内氢气纯度不低于95%。

3.7.6 事故密封油泵投入运行，且估计12h(小时)之内主油泵不能恢复至正常工作状态，则真空油箱补路上的阀门以及真空泵进口阀门应关闭，然后操作真空破坏阀门破坏真空，真空油箱退出运行。同时，事故密封油泵投入运行后，则需手动停止交流油泵。若交流油泵恢复至正常工作状态，则手动开启交流油泵，手动停止直流油泵。

3.7.7 除主密封油泵故障需要投入事故密封油泵之外，真空油箱中的浮球阀故障需要检修，也应改用事故密封油泵供油，真空油箱退出运行。

3.7.8 如果真空泵故障停运，主密封油泵仍可正常运行供油，此工况也应按3.7.6条进行机内排污、补氢，以保持机内氢气纯度，此工况下还应对真空油箱的油位进行密切监视，如无法维持允许的油位，则应停运主密封油泵，而改用事故密封油泵供油。

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3.7.9 事故密封油泵故障，且主密封油泵或真空油箱真空泵不能恢复运行，则发电机内氢压下降至0.05MPa.g以下(此时发电机负荷按要求递减)改用第三供油回路供油，扩大槽上部的排氢管也应连续排放且向发电机内补充高纯度氢气以维持机内氢气纯度。

3.7.10 如果扩大槽油位过高而导致其溢路上装设的液位信号器报警，则应立即将浮子油箱退出运行，改用旁路排油,此时应根据旁路上的液位指示器操作旁路上阀门的开度，以油位保持在液位信号器的中间位置为准，且须密切监视。因为油位逐步增高，可能导致氢侧排油满溢流进发电机内；油位过低则有可能使管路“油封段”遭到破坏，而导致氢气大量外泄，漏进空气抽出槽，此时发电机内氢压可能急剧下降。因此也必须对浮子油箱中的浮球阀进行紧急处理，以使尽快恢复浮子油箱至运行状态。

浮子油箱退出运行状态时应先关闭进油和出路上的截止阀，气管路上的截止阀(S-72)也应关闭，然后开启S-78阀释放箱内气体压，且须将油箱内存油从S-67阀门处排完，确信箱内气压为零时才可打开箱盖对浮球阀进行检修。浮子油箱退出运行时还应密切监视发电机内氢压，如机内氢压下降过快应采取相应补救措施，或者先让发电机减负荷运行。

3.7.11 低氢压(0.05MPa以下)运行状态下，浮子油箱中的浮球阀动作缓慢，将会引起排油不畅，此时应适度开启旁路门排油且密切监视油位，浮子油箱油位恢复正常所需的氢压数值需通过实际来进行测定。

3.7.12 密封油系统中的计量(测量)仪表有油泵出口压力表、主供路上的压力控制器及压力表、真空油箱液位信号器、真空表及真空压力控制器、压差表及差压报警器等。

其中密封油与机内氢气差压指示表计比实际差压要略高些,因为机内氢压取自扩大槽底部，而密封油压取自密封口，两根管子高程差引起的液柱差将反映到压差表计，因此压差表计显示值应是实际油－氢压差与液柱压差之和。

3.7.13 真空油箱故障及其处理对策： a. 真空油箱真空低

引起原因：一是管路和阀门密封不严；二是真空泵抽气能力下降。前者需找出漏点，然后消除；后者则需按真空泵使用说明书找原因，并且消 除缺陷。

b. 真空油箱油位高

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引起原因主要是真空油箱中的浮球阀动作失灵所致，说明浮球阀需要检修，假如一时不能将真空油箱退出运行，则作为应急处理办法，可以将浮球阀进路的阀门开度关小，人为控制补油速度。 c. 真空油箱油位低

引起原因一是浮球阀动作失灵；二是浮球阀出口端(真空油箱体内)的喷嘴被脏物堵住。这两种情况必须将真空油箱退出运行，停运真空泵、再循环泵、主密封油泵(改用事故密封油泵供油)破坏真空后，排掉积油然后打开真空油箱的人孔盖进行检修。另外,因密封瓦间隙非正常增加也可能引起真空油箱油位始终处于低下的状况，此时可对密封瓦的总油量进行测量，测量结果与原始纪录相对照即可判断密封瓦间隙是否非正常增大。如果得到确认，则须换用新密封瓦才能解决问题。

3.7.14 油－气压差低及其处理办法：

a. 压差调节阀跟踪性能不好，可能引起油－氢压差低,此时重新调试压差调节阀，并结合以下两项处理结果判断压差调节阀是否要处理或换新。 b. 油过滤器因堵塞造成阻力大也可能引起油－氢压差低,此时应开通备用油过滤器或更换油过滤器滤芯。 c. 重新校验压差表计。

3.8. 定期重点检验项目

3.8.1 交流备用油泵和事故密封油泵(直流泵)每星期应自动启动一次，以确保其处于良好的备用状况，发现问题应提请检修人员及时处理。

3.8.2 油过滤器上设有压差(阻力)开关，当其滤油器阻力大于等于

0.11.0.02Mpa时，压差(阻力)开关报警信号，运行人员应及时开通备用滤油器，并应更换旧滤芯，以便作为下一次备用使用。

虽然当滤油器因滤芯堵塞严重而造成阻力过大(0.17Mpa)，或因在冷起动和流量冲击时，滤油器内的旁通阀能全流量通过油量，但这并不能认为滤油器在系统上仍可安全使用，因为当滤油器阻力超限时，将引起压差阀动作异常，因此及时开通备用滤油器或及时更换旧滤芯是非常必要的。

3.8.3 浮子油箱是巡回监视的重点之一，至少每三个月要做一次人为地使油面上升以确认浮球阀是否能可靠地运行，同时应检查扩大槽溢流管路上的油位高报警装置是否能可靠地动作并发出信号。

3.8.4 密封油压、真空油箱和浮子油箱的油位指示，真空泵油室中的油位及油中含水量，还有油－气压差值应属于经常性监视项目。

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3.8.5 排污门最初投运时，每个月应试排一次，以排除油污、水份，以后每两个月至少试排污一次。

3.8.6 系统中各种油泵的润滑油更换，按泵的使用说明书要求进行。 3.8.7 真空油箱油位信号器至少每三个月应人为地让其发送信号以检验报警回路动作的可靠性。

3.8.8 密封油量至少每三个月测定一次。

3.8.9 密封油量测定

3.8.9.1 氢侧密封油量测定：

系统正常运行，先关闭浮子油箱的出口阀门S-65，测出油位从浮子油箱中心线上升5cm高度所需时间，然后计算，即得两个密封瓦的氢侧油量。油位上升5cm高度相当于15.2L（升），假定所需时间为33s（秒），则总油量为：

测定后多余的油可以打开手动阀排放掉，使浮子油箱保持油位。

3.8.9.2 空侧密封油量测定：

主密封油泵运行，关闭真空油箱补路上的阀门S-58，观察并测定真空油箱油位从其中心线下降5cm高度所需时间，然后计算两个密封瓦所需总油量，再减去氢侧油量即可知空侧油量，从油箱中心线下降5cm，则相当于140L，假定时间为49S（秒），则有

空侧油量为171.43L/min―27.63L/min=143.8L/min──（两密封瓦） 测量完毕后务必打开补路上的阀门，监视真空油箱油位直至恢复正常。

3.9. 日常监视与检修 3.9.1 日常监视项目：

a. 发电机内气体和密封油之间的差压值； b. 真空油箱和浮子油箱中的油位；

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c. 液位信号器(LS-201)中是否有油； d. 密封油真空泵的运行情况是否正常； e. 所有仪表指示值是否正常；

f. 密封油泵的排出压力是否正常。

3.9.2 设备检修：

a. 所有油泵以及真空泵的维护、检修按生产三家的使用说明书要求进行。

b. 从第二个大修期开始，每逢机组大修，应检查真空油箱、扩大槽、浮子油箱内表面的腐蚀情况。微量腐蚀是允许的，但微体腐蚀深度不得超过3mm，否则应采取措施进行处理。

4. 定子线圈冷却水系统(参见系统图) 4.1 主要技术参数:

4.1.1 定子线圈冷却水：进水压力 0.1～0.25MPa 进水温度 45±3℃ 回水温度 ≤85℃ 水量 45m3/h

(注: 水量中包括端部引入、引出线水量5m3/h) 水质要求: 电导率 0.5～1.5μs/cm (20℃时) PH值 7-9

硬度 小于等于每升2微克当量 4.1.2 系统充水容量 3m3

4.1.3 所需循环水量 ~160m3/h 所需循环水压 0.35Mpa

4.2 系统工作原理

定子线圈冷却水系统自成一封闭自循环系统，水泵从水箱中吸水，升压后送入水冷却器降温，经过滤水器滤出机械杂质，然后进入发电机定子线圈，出水流回水箱，如此不断循环。

系统中设置有自动水温调节器和离子交换器等辅助装置，还设有监视水温、水压、电导率、流量等参数的表计，并可在超限时发出报警信号。

在发电机定子线圈冷却水进、出口管路上增设旁路和阀门，以便用户对定子线圈进行反向冲洗。

4.3 系统主要设备

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4.3.1 水箱

由制造厂用不锈钢1Cr18Ni9Ti制造。水箱体积1.78m3 ，最大容积约1.6m3 (水平面至水流位置)，水箱上装有补水装置和液位信号器。当水箱水位下降时，液位信号器接点动作，通过电气控制回路启动电磁阀自动向箱内补水，当水箱水位高时，通过溢流管自然溢流。

4.3.2 水泵

系统中设置二台同型号的交流电动水泵，一台工作、一台备用。当泵口压力低于整定值时，压力控制器常开开关动作，接通电气控制回路，启动备用泵。

4.3.3 水冷却器

冷却器壳体和换热管材料均为水中不锈材料制造，单台冷却面积40m2 。本系统共设冷却器二台，一台工作、一台备用。

4.3.4 过滤器

水系统上装有3台过滤器(其中1台在反冲洗管路上)，单台可以工作。其中组装在定子线圈的冷却水控制站上的水过滤器在系统成套设备产品出制造厂时，滤芯已被从水过滤器中取出，装滤芯一般应在电厂进行水系统管路安装并经过水循环冲洗后，再装入滤芯。

4.3.5 离子交换器

系统运行一段时间后，水质会逐渐下降，离子交换器是专为提高系统中纯水水质而设置的，不允许直接处理生水。离子交换器为混合床式，即阴离子树脂和阳离子树脂以2:1的比例混合装填在同一床体内。其过流量约5m3/h，占系统总流量的8％左右。树脂再生采用体外再生方式，一般均选用强酸性阳离子和强碱性阴离子。树脂装填量约0.16m3 。树脂制造厂不供货，通常从电厂水处理设备所需要的离子交换树脂中分取所需数量装于离子交换器中即可。

4.3.6 电导率计

系统中设置2套同型号的电导率计，一套用来监视进入发电机定子线圈的冷却水的电导率，另一套用来监视离子交换器出水的电导率，以便判断定子线圈冷却水是否排污补水或树脂是否需要再生。

4.3.7 温度调节阀

在水冷却器循环水进水管路上设置一套温度调节阀，用以调节循环水东方电机股份有限公司 16

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量，从而控制冷却器热介质侧出口温度(即线圈冷却水进水温度)在45±3℃左右。

4.4 设备布置

4.4.1 定子线圈冷却水控制站

该控制站是将二台不锈钢水泵、二台管式冷却器、水箱(包括补水电磁阀装置和液位信号器等辅助件)、离子交换器、水温调节阀、电导率计及对压力、液位、温度、电导率进行监测的仪器仪表、连接管路和阀门组装在一个底盘上供给用户。控制站应布置在零米层，由于冷却器为卧式安装，离子交换器在运行期间也要定期更换树脂，所以应留出冷却器在维修时抽出管束和吊装离子交换器的空间。因此控制站布置应不影响运行和维修。

4.4.2 定子线圈冷却水进水压力表须装在运行层，其高程最好和机组轴心线接近，这是避免引压管内形成水柱静压头，使压力表指示值不至于失于真实进水压力。

同理，进水压力控制器的位置应尽量靠近运行层。

4.5 安装注意事项

4.5.1 法兰密封垫内材料应使用聚四氟乙烯板。 4.5.2 管道内壁必须清理干净，不允许有固态杂物，特别是橡胶片、塑料布 、棉线之类的杂物应严防掉进并残留在管内，否则会危及发电机的安全。 4.5.3 系统管路、设备须先进行冲洗，确认没有固态杂物以后，发电机才能和供水控制站有关法兰连接。

4.5.4 系统和发电机连接以后，必须进行冲洗，首先冲洗是反向冲洗，然后正向、反向交替进行，冲洗过程中进水压力不要超过0.25MPa。

4.5.5 水冷却器在安装前应在循环水侧做水压试验，试验压力0.8MPa，保压30分钟以上，试验时温度调节器前后的蝶阀应关闭。

4.5.6 水泵按配套厂家提供的说明书中的要求做常规检修和维护。 4.5.7 全部仪器、仪表在安装期间必须做常规校验。

4.6 调试与整定

4.6.1 水泵出口压力控制器的整定。 泵口压力控制器的动作值必须要全系统安装完毕，冲洗发电机定子线圈时确定，当泵口压力低到0.4MPa左右时，压力控制器常闭开关动作闭合，使备用泵启动。当泵口压力升高到约0.5MPa时，压力控制器常闭开关断开。

4.6.2 断水保护值的整定

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a. 流量保护回路

定子线圈进水流量低至下限时，如30秒内不能回升，则发电机断水保护动作，发电机应减负荷或全甩负荷。其下限值整定在37m3/h～35m3/h之间。

b. 水泵控制回路断电和进水压力低联合(串联)回路

这个保护回路主要是整定进水口处压力控制器常闭开关动作值。

0.1MPa可作为其常闭开关动作值，0.13MPa可作为其常闭开关断开值。

4.6.3 进水温度调节阀的调试。 调节阀应按照有关说明书要求作静态调试，机组运行期间，发电机负荷工况下再做最终调试，调试好温度调节阀后，定子线圈冷却水进水温度应稳定在45±3℃左右，而不受发电机负荷的影响。

4.6.4 水箱上设有溢流管，用户不必耽心水位高引起的麻烦，水位低设有自动补水电磁阀及下限报警信号。

4.7 定子线圈冷却水系统的运行和维护。

4.7.1 关于机内氢压、定子线圈冷却水压力、流量和进、出水温度。制造厂规定额定氢气压力工况下，机内氢气压力应高于定子线圈冷却水进水压力0.1～0.2MPa左右，这是因为考虑到发电机内氢气压力下降至0.21MPa左右时，机内氢压仍高于水压，从而保证水在万一线圈破损时不会漏出线圈破坏绝缘。当进水压力已达到0.15MPa而流量仍然不足时，可以将进水压力提高到0.2MPa以增大流量。但机内氢压下降至0.23MPa时必须补氢升压。总而言之，机内氢压必须大于水压0.03MPa以上，出水温度不得高于80℃。

4.7.2 定子线圈冷却水系统调整好投入运行以后，进水压力、流量发生变化，应查明原因，及时消除故障。如果进水压力、流量变化较大，但泵口压力变化不大，故障原因可能是由于水过滤器堵塞引起，这时运行人员应及时开通备用水过滤器，更换旧滤芯，以便作为下一次备用使用。

4.7.3 系统初始充水时，应使水箱水位升至最高位置，直至溢流管有水溢出为止，然后才开启水泵，逐步升高水压至预定值。在此期间，运行人员应注意水箱水位的变化，当水箱水位降低时采用手动补水措施。发电机底部定子线圈冷却水进、出口旁各有一个排气阀门，是为了防止线圈两端部汇水管内滞留空气而专设的，每次水泵开启以后，运行人员均需打开阀门排气，待水不断流出，确定气体已排完后应关好这两个门。

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4.7.4 为防止冷态时(发电机投入运行初始阶段进入定子线圈的冷却水)水温过低而致使线圈结露(水温低于氢温且氢气中湿度较高时)，系统中设置了提高定子线圈冷却水温的电加热器装置，运行人员应根据氢温使经加热后的水温高于氢温5℃左右。投运电加热装置前应先接通加热器，使加热器与控制站成闭路循环。运行人员可根据双金属温度计进行就地监视，当水温加热到可投入运行的温度后，切断电加热器，并根据运行要求调整好冷却水的压力和流量等参数。电加热装置宜安装在W-50、W-51阀门附近，便于运行人员操作。

4.7.5 水箱上部设置的取样门是供化验人员取气样用的。如果怀疑定子线圈或端部引、出线绝缘引水管破损，可以从水箱上部取气样进行化学分析，若气样中含有超量氢气，则说明线圈或绝缘引水管密封可能出了问题。停机后重点检查绝缘引水管。取样门正常运行时应是关闭的。

4.7.6 水冷却器循环水给水时，应从顶部排气。其余参照油冷却器给水办法进行操作。

4.7.7 离子交换器进水压力控制在0.35MPa以下为宜，当出水电导率高于0.5μS时，应考虑树脂再生。

4.7.8 仪器、仪表应定期校验。水泵和温度调节器按配套厂家的说明书进行维护。

5. 氢、油、水控制系统的控制逻辑关系及参数值，请参看制造厂提供的控制逻辑图（另行提供），以供用户设计、运行的参考。

6．补充说明

6．1 关于真空泵的维护

系统中的真空泵是用来分离并排除油中空气和水份的设备。油中水份在真空油箱中被气化成水蒸汽且被真空泵抽走排出，但不可避免会有一些水蒸汽在真空泵体内凝结成水，这些凝结水将混入真空泵油中，一方面可使真空泵油乳化，另一方面，凝结水积累多了，会使真空泵油被排挤丢失，从而影响真空泵的运行性能。

因此，必须每个星期从真空泵排油接口处（拆开螺塞或打开专设的排水阀门）排一次油中积水或者是用新油置换掉泵陈油。

6．2 配置螺杆泵的密封油系统（密封油集装装置）安装调试以及运行时应当特别注意需按照东方电机提供的逻辑图进行连锁控制，尽量避免两台主油泵同时运行，以防止油泵及管路震动，致使油泵损坏或不能正常工作。 东方电机股份有限公司 19

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6．3 为流量，制造厂在密封油集装装置中的压差调节阀的旁路门，以及主密封油泵的旁路阀门处装设了节流孔板或阀门限开挡杆，电厂安装或检修时，不允许拆除。

6．4 由于运输高度，单流环式密封油系统的真空油箱必须从集装装置中拆下另行包装运输，电厂安装时再回装。回装时应特别注意油泵的吸路中的各个法兰接合面，必须把合严密，防止产生漏点。因为在真空状态下，空气漏入吸路，会随着油流进入泵体内，致使油泵输出压力或流量达不到要求。

6．5 单流环式密封油系统中的真空油箱的油位须控制在真空油箱水平中心线附近（上、下60mm范围之内）。油位偏低，油泵容易“气蚀”，从而输出压力和流量将下降，甚至没有流量输出。

真空油箱中的油位取决于油箱内浮球阀的浮球的机械装配高度。 真空油箱和浮子油箱内装设的浮球阀的浮球和连杆，正常安装时呈悬壁 梁状态，其本身具有一定重量，为了防止运输中损坏阀内部件，必须拆出另行包装运输。电厂安装时再回装，制造厂拆出时在浮球阀的连杆上一般会作出复位标记，回装时按标记复位即可。

6．6 密封油集装和定子冷却水集装中的过滤器，其滤芯均是精密滤芯，制造厂也是单独包装发运。必须待系统冲洗或油循环合格后才允许回装。

6．7 氢气系统设备运行和维护的几点说明

6．7．1 关于氢气干燥器。系统中的冷凝式氢气干燥器（或称制冷式去湿装置、冷凝式除湿机）有专用使用维护，包括安装调试说明书。这里须说明的是装在发电机进氢总管上的氢气干燥器。该型干燥器为吸附式，使用时须另行装入0.1m3（约70kg）硅胶。硅胶吸湿饱和后须取出进行再生（烘焙干燥）。所需硅胶制造厂不供货。该干燥器主要用于对进入发电机内的氢气进行预处理（干燥），如果进入发电机内的氢气（尤其是补氢时的氢气）的露点能满足要求（不高于-25℃）则该干燥器内允许不装填硅胶。不论是否装有硅胶该干燥器均投入运行。因为干燥器内装有滤网，具有过滤、扩容疏水（液）的功能。

6．7．2 二氧化碳汇流排中的电加热器。（如有时）只允许向发电机内充二氧化碳期间投入（给电）。一旦停止充二氧化碳，应立即断电。以避免没有气体流通导致高热烧损加热器。

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6．7．3 中间介质通常采用二氧化碳气体，系统管路是根据采用CO2气体进行设计的。二氧化碳气体比重大于氢气和空气，其进入和排出口均在发电机底部。

也允许采用氮气作为中间气体。必须指出，氮气的比重大于氢气，但却小于空气。当用氮气驱赶发电机内的氢气或者用氢气驱赶发电机内的氮气时，氮气的进入和排出口均与二氧化碳气体相同，但当用氮气驱赶发电机内的空气或者用空气驱赶发电机内的氮气时，则氮气进入和排出发电机的接管应是系统中的氢气总管，这就需要另行加装连接管路和截止阀，以便通过阀门进、出口转换。电厂如果决定采用氮气，可以预先告知制造厂，制造厂将协助电厂作出管路变更方案。

6．7．4 气体置换期间，系统中装设的氢气湿度仪必须切除。因为该仪器的传感器不能接触二氧化碳气体，否则传感器将“中毒”，导致不能正常工作。这一点必须要注意。

6．7．5 氢气系统管路中的排污阀门，尤其是氢气纯度分析仪和制冷式氢气去湿装置，管路上的排污阀门，以及吸附式氢气干燥器底部的排污阀门每个星期均须作一次排污，以排除可能积存的液体。

6．8 系统中的仪器、仪表、信号发送装置等自动化设备至少每6个月进行一次校验。

* 本说明书由东方电机控制公司氢控设计组负责编制，解释权在东方电机股份有限公司®

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