发电机氢气湿度监测.ppt

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1、发电机氢气湿度监测发电机氢气湿度监测华北电力科学研究院有限责任公司华北电力科学研究院有限责任公司 白亚民白亚民教授级高级工程师教授级高级工程师 1. 前言前言发电机氢气湿度及有关问题引起了人们广泛的关注，对发电机氢气湿度过发电机氢气湿度及有关问题引起了人们广泛的关注，对发电机氢气湿度过高造成的危害、氢气湿度的限值标准以及降低氢气湿度的措施等等，做了高造成的危害、氢气湿度的限值标准以及降低氢气湿度的措施等等，做了很多的研究和探讨，无论是制造部门还是电力部门，在努力降低氢气湿度很多的研究和探讨，无论是制造部门还是电力部门，在努力降低氢气湿度改善发电机运行环境方面，已经达成了共识。改善发电机运行环境

2、方面，已经达成了共识。电力行业标准电力行业标准DL/T651-1998氢冷发电机氢气湿度技术要求氢冷发电机氢气湿度技术要求于于1998年年3月颁布实施，对发电机及氢站所供新鲜氢气的湿度控制指标、监测方式、月颁布实施，对发电机及氢站所供新鲜氢气的湿度控制指标、监测方式、以及测试仪器、测试方法等等都做了规范。以及测试仪器、测试方法等等都做了规范。氢气湿度标准经过有关专家反复论证，采用了当今国际电机界普遍采用的氢气湿度标准经过有关专家反复论证，采用了当今国际电机界普遍采用的露点温度表示法，还对发电机内氢气湿度的下限做了规定，此外，对氢气露点温度表示法，还对发电机内氢气湿度的下限做了规定，此外，对氢气

3、湿度监测仪表的选型也做了相应的规定。湿度监测仪表的选型也做了相应的规定。现场调查发现，目前该标准已经深入人心，电厂的基层工作人员都非常熟现场调查发现，目前该标准已经深入人心，电厂的基层工作人员都非常熟悉，能够正确的按照标准要求去维护发电机运行，使发电机氢气湿度普遍悉，能够正确的按照标准要求去维护发电机运行，使发电机氢气湿度普遍能够满足标准要求，但对标准的理解还存在一些误区。能够满足标准要求，但对标准的理解还存在一些误区。对氢气湿度监测仪表的选型仍有一些疑问。对氢气湿度监测仪表的选型仍有一些疑问。在此对发电机氢气湿度标准和监测以及监测仪表的选型方面等作些介绍。在此对发电机氢气湿度标准和监测以及监

4、测仪表的选型方面等作些介绍。氢气湿度过高对绝缘的影响发电机内湿度过高时，除护环可能因湿度过高生成应力腐蚀发电机内湿度过高时，除护环可能因湿度过高生成应力腐蚀裂纹外，绕组的绝缘性能也会有明显下降，甚至绝缘表面出裂纹外，绕组的绝缘性能也会有明显下降，甚至绝缘表面出现结露现象，此时绝缘表面易于引起沿面放电。其放电机理现结露现象，此时绝缘表面易于引起沿面放电。其放电机理是在绝缘表面首先生成水膜，在电场作用下，水膜被电离并是在绝缘表面首先生成水膜，在电场作用下，水膜被电离并使离子沿表面移动、汇集，造成电场的不均匀分布，同时降使离子沿表面移动、汇集，造成电场的不均匀分布，同时降低了表面的放电电压。这种沿面

5、放电实际上是一种气体介质低了表面的放电电压。这种沿面放电实际上是一种气体介质放电现象，而这种放电电压比单一气体或固体中存在的击穿放电现象，而这种放电电压比单一气体或固体中存在的击穿电压低得多，有时机内爬电距离可达电压低得多，有时机内爬电距离可达1m。沿面放电可能导。沿面放电可能导致高电位之间贯穿性的击穿闪络，即所谓相间短路事故。在致高电位之间贯穿性的击穿闪络，即所谓相间短路事故。在贯穿性闪络前，在电场的作用下，带电粒子不断撞击绝缘表贯穿性闪络前，在电场的作用下，带电粒子不断撞击绝缘表面，或引起局部电流密度骤然升高，造成气体电离，生成的面，或引起局部电流密度骤然升高，造成气体电离，生成的高温迅速

6、使局部绝缘炭化，进一步发展终将因拉弧放电而崩高温迅速使局部绝缘炭化，进一步发展终将因拉弧放电而崩毁局部线棒。毁局部线棒。 冷氢温度（）运行氢压（MPa）机外测绝对湿度（g/m3）折算机内绝对湿度（g/m3）机内相对湿度（）机内露点温度（）发电机A150.216.520.210022.1发电机B280.287.026.610027.4发电机C28300.296.826.510027.3表表1 三台发电机发生短路事故时氢气湿度值三台发电机发生短路事故时氢气湿度值 氢气湿度过高对转子护环的影响 发电机内氢气湿度过高是发电机内氢气湿度过高是50Mn18Cr4WN护环发生应力腐蚀裂纹的主要诱因。护环发生

7、应力腐蚀裂纹的主要诱因。 理论研究表明，护环理论研究表明，护环“氢致开裂氢致开裂” 现象的现象的基础是水份参与的化学反应，形成硝酸根基础是水份参与的化学反应，形成硝酸根离子，对金属产生腐蚀，在承受有应力情离子，对金属产生腐蚀，在承受有应力情况下，裂纹的形成和扩展将大大加速。况下，裂纹的形成和扩展将大大加速。发电机护环应力腐蚀发电机护环应力腐蚀故障实例2000年年3月，华北某发电厂一台月，华北某发电厂一台QFQS-200-2型型200MW汽轮发电机大修中汽轮发电机大修中发现转子护环有严重裂纹。汽侧外表面靠近护环搭接面端口处，沿周向散发现转子护环有严重裂纹。汽侧外表面靠近护环搭接面端口处，沿周向散

8、布有布有7条轴向裂纹（有的肉眼已清晰可见），长度在条轴向裂纹（有的肉眼已清晰可见），长度在13mm28mm之间，之间，深度在深度在5mm8mm之间，最靠近的两条裂纹相距之间，最靠近的两条裂纹相距65mm；汽侧内表面靠近；汽侧内表面靠近护环搭接面端口处，沿周向散布有护环搭接面端口处，沿周向散布有23条裂纹，长度在条裂纹，长度在10mm12mm之间，之间，深度在深度在3mm5mm之间；励侧外表面完好，内表面有之间；励侧外表面完好，内表面有2条裂纹，长度为条裂纹，长度为10mm12mm。拔下护环后经金相检查确认，汽侧内表面有。拔下护环后经金相检查确认，汽侧内表面有26条裂纹，条裂纹，均在环键槽内未裂

9、出槽的宽度，同时发现外表面有裂纹处均对应内壁有裂均在环键槽内未裂出槽的宽度，同时发现外表面有裂纹处均对应内壁有裂纹；励侧内表面有纹；励侧内表面有13条裂纹，也是均在环键槽内，未裂出槽宽。因裂纹情条裂纹，也是均在环键槽内，未裂出槽宽。因裂纹情况严重，汽、励两侧护环全部判废，更换为新护环。况严重，汽、励两侧护环全部判废，更换为新护环。该发电机该发电机1987年投运，护环钢材料为年投运，护环钢材料为50Mn18Cr4WN，1989年、年、1993年年和和1996年分别进行过大修，每次均经探伤检查试验未见异常。发电机运行年分别进行过大修，每次均经探伤检查试验未见异常。发电机运行情况过去一直正常，但本次

10、大修前半年左右氢气干燥器（冷冻式）因故退情况过去一直正常，但本次大修前半年左右氢气干燥器（冷冻式）因故退出运行，造成发电机机内氢气湿度严重超标，但未引起有关人员的足够重出运行，造成发电机机内氢气湿度严重超标，但未引起有关人员的足够重视，发电机仍然继续运行，实测机内露点温度经常在视，发电机仍然继续运行，实测机内露点温度经常在20以上，如此运行以上，如此运行约半年时间。约半年时间。曾对华北电网曾对华北电网42台发电机护环进行的超声波检查和覆膜金相检查表明，有台发电机护环进行的超声波检查和覆膜金相检查表明，有应力腐蚀的护环占应力腐蚀的护环占25.7%，因应力腐蚀裂纹而更换的护环占，因应力腐蚀裂纹而更

11、换的护环占16.6%。 2. 氢气湿度标准氢气湿度标准 在在DL/T 651-1998氢冷发电机氢气湿度的技术氢冷发电机氢气湿度的技术要求要求中，对发电机内氢气在运行氢压下的允许中，对发电机内氢气在运行氢压下的允许湿度及供发电机充氢、补氢用的新鲜氢气做出了湿度及供发电机充氢、补氢用的新鲜氢气做出了明确的规定：明确的规定： 发电机内氢气在运行氢压下的允许湿度的高限，应按发电机内氢气在运行氢压下的允许湿度的高限，应按发电机内最低温度确定是露点温度发电机内最低温度确定是露点温度0还是还是-5（一般（一般可以理解为正常运行是可以理解为正常运行是0，停机备用是，停机备用是-5）；允许）；允许湿度的低限为

12、露点温度湿度的低限为露点温度td=-25 新建、扩建电厂（站）：露点温度新建、扩建电厂（站）：露点温度td50。已建。已建电厂（站）：露点温度电厂（站）：露点温度td25 3 标准的制定依据标准的制定依据3.1 氢气湿度表示方法氢气湿度表示方法标准规定，采用以露点温度作为氢气湿度的表示方法。标准规定，采用以露点温度作为氢气湿度的表示方法。湿度是指气体中的水汽含量，它的表示方法很多，较常用的如：湿度是指气体中的水汽含量，它的表示方法很多，较常用的如：绝对湿度、相对湿度、混合比、体积比、水汽压力、露点温度绝对湿度、相对湿度、混合比、体积比、水汽压力、露点温度等。我国电力行业在发电机运行监测方面过去

13、沿用前苏联的作等。我国电力行业在发电机运行监测方面过去沿用前苏联的作法，用绝对湿度表示，它是湿气中水汽质量与湿气的总体积之法，用绝对湿度表示，它是湿气中水汽质量与湿气的总体积之比（比（g/cm3）。绝对湿度与温度值有关，与水蒸气压力不存在）。绝对湿度与温度值有关，与水蒸气压力不存在单一的函数关系，因此会增加应用的复杂性。单一的函数关系，因此会增加应用的复杂性。露点温度是一种最清晰直观的湿度表示方法，它是一种不受温露点温度是一种最清晰直观的湿度表示方法，它是一种不受温度影响且与湿气中的水汽含量成单一函数关系的基本表示方法。度影响且与湿气中的水汽含量成单一函数关系的基本表示方法。露点温度表达了当物

14、体的温度高于露点温度时，则不会在该物露点温度表达了当物体的温度高于露点温度时，则不会在该物体上结露；反之，若物体的温度等于或低于露点温度，则就会体上结露；反之，若物体的温度等于或低于露点温度，则就会在该物体上结露。因此，采用露点温度作为氢气湿度的表示方在该物体上结露。因此，采用露点温度作为氢气湿度的表示方法，能够清楚的表示出机内是否结露的情况。法，能够清楚的表示出机内是否结露的情况。 用图解法解释露点温度用图解法可以描述露点温度的概念，见图用图解法可以描述露点温度的概念，见图1所示。所示。A点表示气体的状态，如果气体在水蒸汽压力不变的情况下点表示气体的状态，如果气体在水蒸汽压力不变的情况下逐渐

15、冷却，那么在这一过程中，逐渐冷却，那么在这一过程中，A点的轨迹是一条经过点的轨迹是一条经过A点点并与横轴平行的直线。最后，该直线与饱和水蒸汽压力曲线并与横轴平行的直线。最后，该直线与饱和水蒸汽压力曲线相交于相交于B点，点，B点相应的温度为点相应的温度为Td。当气体进一步冷却时，。当气体进一步冷却时，如果有一个光洁的平面，则水汽就会凝结成露。故此温度如果有一个光洁的平面，则水汽就会凝结成露。故此温度Td称为露点温度。在这个温度下气体的水蒸汽含量恰恰等称为露点温度。在这个温度下气体的水蒸汽含量恰恰等于达到饱和状态时的水汽含量。如同表示水份含量的水蒸汽于达到饱和状态时的水汽含量。如同表示水份含量的水

16、蒸汽压力一样，露点温度常常用来表示气体的湿度。压力一样，露点温度常常用来表示气体的湿度。图图1 露点温度的图示法露点温度的图示法B BA ATd02000400060008000100001200014000-40-30-20-1001020304050温度（）饱和水蒸汽压（Pa）关于湿度单位的说明新标准发布以前，我国发电机行业采用绝对湿度作为氢气湿新标准发布以前，我国发电机行业采用绝对湿度作为氢气湿度单位。度单位。现在，世界各主要发电机制造厂的技术规范中，现在，世界各主要发电机制造厂的技术规范中，IEC和和IEEE等国际标准体系中，关于发电机的氢气湿度均采用露点温度。等国际标准体系中，关于发

17、电机的氢气湿度均采用露点温度。俄罗斯也早已在发电机技术规范中用露点温度表示湿度，同俄罗斯也早已在发电机技术规范中用露点温度表示湿度，同时辅以相对湿度。时辅以相对湿度。因此，采用以露点温度表示氢气湿度，有利于与国际标准接因此，采用以露点温度表示氢气湿度，有利于与国际标准接轨。轨。3.2 发电机内氢气湿度标准依据发电机内氢气湿度标准依据氢气湿度允许值的高限：氢气湿度允许值的高限： 以不因氢气湿度过高而导致转子护环产生应力腐蚀裂纹及以不因氢气湿度过高而导致转子护环产生应力腐蚀裂纹及裂纹快速扩展、定子绕组绝缘缺陷加速发展和转子线圈绝裂纹快速扩展、定子绕组绝缘缺陷加速发展和转子线圈绝缘性能过分下降为依据

18、。综合考虑以上三方面因素，确定缘性能过分下降为依据。综合考虑以上三方面因素，确定应将发电机内运行氢压下氢气湿度高限取为露点温度应将发电机内运行氢压下氢气湿度高限取为露点温度0。氢气湿度允许值的低限：氢气湿度允许值的低限： 以不因氢气湿度过低而导致某些绝缘部件（如发电机定子以不因氢气湿度过低而导致某些绝缘部件（如发电机定子端部垫块、支撑环）产生收缩、裂纹，导致定子端部绝缘端部垫块、支撑环）产生收缩、裂纹，导致定子端部绝缘发生磨损。经参考国外有关资料，确定应将发电机内运行发生磨损。经参考国外有关资料，确定应将发电机内运行氢压下氢气湿度低限取为露点温度氢压下氢气湿度低限取为露点温度25。3.3 发电

19、机充、补氢用的新鲜氢气标准依据发电机充、补氢用的新鲜氢气标准依据 发电机内氢气湿度与补入新鲜氢气的湿度关系极发电机内氢气湿度与补入新鲜氢气的湿度关系极大，为此应对新鲜氢气的湿度做出相应规定。大，为此应对新鲜氢气的湿度做出相应规定。 由于发电机组的不良运行状况会严重影响发电机由于发电机组的不良运行状况会严重影响发电机内的氢气湿度，采用高质量新鲜氢气补氢将明显内的氢气湿度，采用高质量新鲜氢气补氢将明显改善氢气运行状态，因此新鲜氢气的湿度标准应改善氢气运行状态，因此新鲜氢气的湿度标准应尽可能严格一些，对新建电厂尤应如此。考虑我尽可能严格一些，对新建电厂尤应如此。考虑我国制氢站设备的实际情况国制氢站设

20、备的实际情况 ，把旧电厂与新电厂，把旧电厂与新电厂标准分开。标准分开。 注意：制氢站规定的标准是常压下测量数据。注意：制氢站规定的标准是常压下测量数据。3.3 参考其它国家的相关规定广泛参考了国际先进国家的氢冷发电机广泛参考了国际先进国家的氢冷发电机氢气湿度规定，吸收合理、先进部分。氢气湿度规定，吸收合理、先进部分。在氢气湿度的表示方法上，力求概念清在氢气湿度的表示方法上，力求概念清晰、易于理解和便于使用，并采用国际晰、易于理解和便于使用，并采用国际最通用的方式，以利于与国际接轨最通用的方式，以利于与国际接轨 。3.4 兼顾标准的先进性和实施的可行性从以后十年至二十年内不同容量发电机从以后十年

21、至二十年内不同容量发电机在电网中的比例和地位出发，并充分考在电网中的比例和地位出发，并充分考虑到届时在运发电机的实际情况，采取虑到届时在运发电机的实际情况，采取对新建电厂和原有电厂、对新建电厂和原有电厂、300MW及以上及以上氢冷发电机和氢冷发电机和200MW及以下氢冷发电机及以下氢冷发电机区别对待的原则，以使有限投资取得总区别对待的原则，以使有限投资取得总体上的最大效益。体上的最大效益。 4 对氢气湿度测量仪的要求对氢气湿度测量仪的要求 标准规定了测量仪器的量程、响应时间、标准规定了测量仪器的量程、响应时间、读数精度（测量的不确定度）等参数，还读数精度（测量的不确定度）等参数，还规定了测量周

22、期、采样点、测试条件等等，规定了测量周期、采样点、测试条件等等，还规定了在常压下测量需要换算到压力下还规定了在常压下测量需要换算到压力下的办法，等等。的办法，等等。项目项目氢气湿度计测温元件所在氢气湿度计测温元件所在处的氢压为运行氢压时处的氢压为运行氢压时氢气湿度计测温元件所在处的氢气湿度计测温元件所在处的氢压为常氢压时氢压为常氢压时测量范围测量范围(露点温度露点温度)用于发电机内氢用于发电机内氢气湿度的测量气湿度的测量-3030-5020用于供发电机充用于供发电机充氢、补氢的新鲜氢、补氢的新鲜氢气湿度的测量氢气湿度的测量可根据常压下的湿度范围可根据常压下的湿度范围和氢站的氢气压力进行计和氢站

23、的氢气压力进行计算算-6010测量不确定度测量不确定度2（在测量范围为（在测量范围为-6020时）时）响应时间响应时间2min（在环境温度为（在环境温度为20，露点温度为，露点温度为-20及以上时）及以上时）校准周期校准周期一般为一年一般为一年承压要求承压要求用于发电机内氢用于发电机内氢气湿度的测量气湿度的测量应能在运行氢压下长期应能在运行氢压下长期运行，且须经运行，且须经0.8MPa历历时时15min的承压试验的承压试验用于供发电机充用于供发电机充氢、补氢的新鲜氢、补氢的新鲜氢气湿度的测量氢气湿度的测量应能在采样点处最高工应能在采样点处最高工作表压下长期运行，且作表压下长期运行，且须经须经1

24、.2倍最高工作表压倍最高工作表压（若该值小于（若该值小于0.8MPa，则应以则应以0.8Mpa为准）历为准）历时时15min的承压试验的承压试验被测氢气被测氢气温度范围温度范围发电机内氢气发电机内氢气070 表4 DL/T 651-1998中对氢气湿度测量仪的技术性能要求中对氢气湿度测量仪的技术性能要求 对表4的解释和说明在运行氢压下测定发电机内氢气湿度的氢气湿度测量仪的测在运行氢压下测定发电机内氢气湿度的氢气湿度测量仪的测量范围定为量范围定为-3030，其主要依据为在运行氢压下机，其主要依据为在运行氢压下机内的允许湿度下限为内的允许湿度下限为-25、在异常运行时发电机内氢气湿、在异常运行时发

25、电机内氢气湿度有时可能达到度有时可能达到25以上。以上。在常压下测定发电机内氢气湿度的氢气湿度测量仪的测量范在常压下测定发电机内氢气湿度的氢气湿度测量仪的测量范围定为围定为-5020，是根据在运行氢压下的测量范围和，是根据在运行氢压下的测量范围和发电机的运行氢压（对高限值设定表压为发电机的运行氢压（对高限值设定表压为0.2Mpa,对低限值对低限值设定表压为设定表压为0.55Mpa），经折算到常压且取整数而得出的。），经折算到常压且取整数而得出的。在常压下测定新鲜氢气湿度的氢气湿度计的测量范围定为在常压下测定新鲜氢气湿度的氢气湿度计的测量范围定为-60 10，主要依据为在常压下的允许湿度上限为，

26、主要依据为在常压下的允许湿度上限为-50、在异常运行时新鲜氢气湿度有可能达到、在异常运行时新鲜氢气湿度有可能达到0以上。以上。对表4的解释和说明（续1）测量不确定度定为测量不确定度定为2，主要参照，主要参照JJG2049-90湿度计量湿度计量器具器具中对工作器具之一的冷镜式露点仪的要求：中对工作器具之一的冷镜式露点仪的要求： 测量范围测量范围Td（Tf）8020 （Td露点温度；露点温度；Tf霜点温度）霜点温度） 不确定度：不确定度：Td（Tf）2响应时间响应时间2min（在环境温度为（在环境温度为20，露点温度为，露点温度为-20及及以上时），主要依据为国内、外湿度测量仪表的数据、资料以上时

27、），主要依据为国内、外湿度测量仪表的数据、资料和现场的实际需要。和现场的实际需要。校准周期定为一般为一年，主要参照校准周期定为一般为一年，主要参照JJG499-87（试行）（试行）完全吸收式电解法微量水分分析仪完全吸收式电解法微量水分分析仪中关于检定周期的规中关于检定周期的规定：检定周期一般为一年，实行强制检定时，不得超过一年。定：检定周期一般为一年，实行强制检定时，不得超过一年。对表4的解释和说明（续2）氢气湿度仪承压试验要求的提出，系参照氢气湿度仪承压试验要求的提出，系参照GB/T70641996透平型同步电机技术要求透平型同步电机技术要求中的规定：中的规定： 用氢气作为冷却介质时，整个基

28、座和端盖，任何受压盖板用氢气作为冷却介质时，整个基座和端盖，任何受压盖板（例如冷却器盖板）应设计成能承受机内混合气体在大气（例如冷却器盖板）应设计成能承受机内混合气体在大气压力下爆炸的初始压力，而不危及人身安全。压力下爆炸的初始压力，而不危及人身安全。 水压试验水压试验0.8MPa历时历时15min。被测氢气温度范围的主要依据是：被测氢气温度范围的主要依据是： 发电机最低保管温度为发电机最低保管温度为5，最高冷氢温度可能达，最高冷氢温度可能达46，而，而氢气的温升可能达氢气的温升可能达20，再留出一定裕度，得出发电机内，再留出一定裕度，得出发电机内氢气温度范围为氢气温度范围为070； 新鲜氢气

29、温度范围定为新鲜氢气温度范围定为4555，主要根据是我国大，主要根据是我国大部分地区夏季最高温度和冬季最低气温。部分地区夏季最高温度和冬季最低气温。 5 氢气湿度标准的实施情况氢气湿度标准的实施情况 DL/T 651-1998氢冷发电机氢气湿度的技术要氢冷发电机氢气湿度的技术要求求自自1998年颁布实施以来，得到了有关方面年颁布实施以来，得到了有关方面的高度重视，一些国标（如的高度重视，一些国标（如GB/T 7064-2002透透平型同步电机技术要求平型同步电机技术要求)和行标在修订时都根据和行标在修订时都根据DL/T 651-1998进行了相应的修改，电力企业发进行了相应的修改，电力企业发布

30、的有关法规（如原国家电力公司发布的布的有关法规（如原国家电力公司发布的汽轮汽轮发电机运行规程发电机运行规程、防止电力生产重大事故的防止电力生产重大事故的二十五项重点要求二十五项重点要求 即即25项反措）中也依据此项反措）中也依据此标准对氢气湿度做了明确的要求。标准对氢气湿度做了明确的要求。 标准在指导电厂控制氢湿方面发挥重要作用。标准在指导电厂控制氢湿方面发挥重要作用。 6 目前发电机氢气湿度状况及存在的问题多数电厂按多数电厂按DL/T 651的要求修改了厂内的运行规程，有关的要求修改了厂内的运行规程，有关人员也已对氢气湿度的新标准有了一定认识，能够按照要人员也已对氢气湿度的新标准有了一定认识

31、，能够按照要求控制发电机氢气湿度及进行氢气湿度检测。求控制发电机氢气湿度及进行氢气湿度检测。2003年以来，在华北网内电厂年以来，在华北网内电厂50余台氢冷发电机中，绝大余台氢冷发电机中，绝大部分机组的氢气湿度都能够达到部分机组的氢气湿度都能够达到DL/T 651的上限规定要求，的上限规定要求，电厂普遍对氢气湿度问题比较重视，在运行维护方面努力电厂普遍对氢气湿度问题比较重视，在运行维护方面努力使氢气干燥器处于比较良好的工作状态。使氢气干燥器处于比较良好的工作状态。有些电厂还对除湿效果达不到要求的干燥器进行了技术改有些电厂还对除湿效果达不到要求的干燥器进行了技术改造和更换，如采用除湿效果好、工作

32、可靠的分子筛吸附式造和更换，如采用除湿效果好、工作可靠的分子筛吸附式干燥器；干燥器；有些电厂在防止向发电机内漏油方面采取了许多行之有效有些电厂在防止向发电机内漏油方面采取了许多行之有效的措施，使油中含水量大大降低，不但切断了发电机内氢的措施，使油中含水量大大降低，不但切断了发电机内氢气湿度大的主要水源，而且改善了油系统的油质。气湿度大的主要水源，而且改善了油系统的油质。有些电厂存在氢气湿度超标的情况，多系氢气干燥装置工有些电厂存在氢气湿度超标的情况，多系氢气干燥装置工作出故障或工作不正常。作出故障或工作不正常。目前发电机氢气湿度状况及存在的问题（续）较多电厂维持在接近标准上限运行，虽然也满足标

33、准要求，但当湿度突然较多电厂维持在接近标准上限运行，虽然也满足标准要求，但当湿度突然增高时便出现湿度超标现象，对此应当注意调整干燥器工作点，使湿度经增高时便出现湿度超标现象，对此应当注意调整干燥器工作点，使湿度经常处于在标准中间值运行。若因干燥器能力较低，只能维持在标准上限运常处于在标准中间值运行。若因干燥器能力较低，只能维持在标准上限运行，建议干燥器改造或更新。行，建议干燥器改造或更新。还存在对发电机内氢气湿度下限关注不够的问题，个别电厂下限超标（低还存在对发电机内氢气湿度下限关注不够的问题，个别电厂下限超标（低于露点温度于露点温度25）。当机内氢气湿度达到下限时，应及时退出氢气干燥）。当机

34、内氢气湿度达到下限时，应及时退出氢气干燥器运行。器运行。多数电厂的干燥器配备没有考虑停机时继续除湿问题，应当按反措要求加多数电厂的干燥器配备没有考虑停机时继续除湿问题，应当按反措要求加装氢气自循环风机，保证在停机期间能够继续除湿。装氢气自循环风机，保证在停机期间能够继续除湿。在氢气湿度监测方面，大部分电厂都安装了在线氢气湿度监测仪，个别电在氢气湿度监测方面，大部分电厂都安装了在线氢气湿度监测仪，个别电厂仍采用定时手工采样离线检测的方式，有些电厂则采用在线和离线两种厂仍采用定时手工采样离线检测的方式，有些电厂则采用在线和离线两种手段并用的方法，推荐最后一种方法，以保证数据准确、可靠。手段并用的方

35、法，推荐最后一种方法，以保证数据准确、可靠。目前大部分电厂的在线氢气湿度监测仪运行情况比较良好，能够正常反映目前大部分电厂的在线氢气湿度监测仪运行情况比较良好，能够正常反映发电机内氢气湿度的实际情况。但是在氢气湿度检测方面仍存在一些问题，发电机内氢气湿度的实际情况。但是在氢气湿度检测方面仍存在一些问题，如：有部分氢气湿度仪表不能保证进行定期校验，个别在线氢气湿度测量如：有部分氢气湿度仪表不能保证进行定期校验，个别在线氢气湿度测量仪表无专人进行运行维护、造成仪表工作不正常等仪表无专人进行运行维护、造成仪表工作不正常等 7 测量仪表选型简介7.1电解式湿度计属于此类仪表的有四川成都仪器厂产属于此类

36、仪表的有四川成都仪器厂产USI-1A型湿度计，上海唐山仪表厂产型湿度计，上海唐山仪表厂产DWS-I型湿度计，华北电科院华力公司产型湿度计，华北电科院华力公司产WH-5型湿度计，等等。型湿度计，等等。这类湿度检测仪表具有灵敏度高，使用维护简单、方便，稳定性好等优点。这类湿度检测仪表具有灵敏度高，使用维护简单、方便，稳定性好等优点。用于发电机氢气湿度测量时有几个缺点：用于发电机氢气湿度测量时有几个缺点：电解池的寿命较短，一般连续使用仅电解池的寿命较短，一般连续使用仅12年便要更换，高湿测量时寿命更短；年便要更换，高湿测量时寿命更短；在压力下测试数值不够稳定；在压力下测试数值不够稳定；电解法测氢气时

37、因氢气会产生重新结合效应，使测量误差加大；电解法测氢气时因氢气会产生重新结合效应，使测量误差加大；被测气体湿度很低时，如发电机内常有的情形，干气可能使五氧化二磷风干、被测气体湿度很低时，如发电机内常有的情形，干气可能使五氧化二磷风干、脱落，造成电解失效。脱落，造成电解失效。因此，建议不要把该类仪表用于发电机在线监测。因此，建议不要把该类仪表用于发电机在线监测。7 测量仪表选型简介7.2氧化铝电容式湿度计氧化铝电容式湿度计 该种仪表的原理是利用氧化铝膜探头的电容随湿度的变化测湿度。该种仪表的原理是利用氧化铝膜探头的电容随湿度的变化测湿度。具有测量范围广（露点温度具有测量范围广（露点温度-1106

38、0）、响应速度快（）、响应速度快（5秒）、操作简单、体积小巧且价格适中等优点，从理论上说既可秒）、操作简单、体积小巧且价格适中等优点，从理论上说既可以做成便携式，也可以做成在线式。以做成便携式，也可以做成在线式。气体压力和流速对该种仪表测量精度的影响不大，传感器可以直气体压力和流速对该种仪表测量精度的影响不大，传感器可以直接安装在气体管路上。接安装在气体管路上。常见到的有：郑州光力公司常见到的有：郑州光力公司GLM-300型湿度计，北爱尔兰型湿度计，北爱尔兰PN公司公司SYSTEM I型湿度计等等。型湿度计等等。其缺点主要有：探头易被油污染，污染后很难复苏，探头还不能其缺点主要有：探头易被油污

39、染，污染后很难复苏，探头还不能互换，探头报废后，仪器只能送原厂家重作，进口仪器就比较麻互换，探头报废后，仪器只能送原厂家重作，进口仪器就比较麻烦，而因探头制造工艺复杂，国内还没有大批量生产。另外，使烦，而因探头制造工艺复杂，国内还没有大批量生产。另外，使用中也发现，该种仪器因抗污染能力差，存在稳定性和精度均逐用中也发现，该种仪器因抗污染能力差，存在稳定性和精度均逐步越用越差现象。步越用越差现象。 7 测量仪表选型简介7.3高分子薄膜电容式湿度计高分子薄膜电容式湿度计 最有代表性的该种仪表是芬兰最有代表性的该种仪表是芬兰VAISALA公司生产的公司生产的HMP260系列在线式湿系列在线式湿度计和

40、度计和HMP4型便携式湿度计，以及国内的河南日立信代理和改进的仪器。型便携式湿度计，以及国内的河南日立信代理和改进的仪器。同类仪表还有电子部十二所产同类仪表还有电子部十二所产GMT系列湿度计和齐齐哈尔北方无线电厂产系列湿度计和齐齐哈尔北方无线电厂产RSM系列湿度计。该类仪表使用方便，测量范围广，响应速度快，精度也系列湿度计。该类仪表使用方便，测量范围广，响应速度快，精度也比较高，特别是比较高，特别是VAISALA仪表具有智能化特点，可以切换显示不同单位表仪表具有智能化特点，可以切换显示不同单位表示湿度，在线式仪表还留有计算机接口。示湿度，在线式仪表还留有计算机接口。从结构原理上讲，此种仪表实测

41、的是相对湿度，尽管目前某些仪表自标为从结构原理上讲，此种仪表实测的是相对湿度，尽管目前某些仪表自标为露点仪，但实质上只是内部增加了换算功能，这一点制造厂商应向用户讲露点仪，但实质上只是内部增加了换算功能，这一点制造厂商应向用户讲明。明。在使用中发现某些仪表，特别是安装在发电机氢气系统内承压工作的在线在使用中发现某些仪表，特别是安装在发电机氢气系统内承压工作的在线式仪表，指示的数值偏差很大，除运行维护有一定责任外，主要是该类仪式仪表，指示的数值偏差很大，除运行维护有一定责任外，主要是该类仪表探头怕油污染，探头膜上有油时灵敏度大大下降，并且探头连续使用寿表探头怕油污染，探头膜上有油时灵敏度大大下降

42、，并且探头连续使用寿命较短，探头本身老化也引起性能迅速下降。命较短，探头本身老化也引起性能迅速下降。该类探头另有一个致命弱点是不能测试二氧化碳，这是因为二氧化碳浓度该类探头另有一个致命弱点是不能测试二氧化碳，这是因为二氧化碳浓度超过超过25%时会使探头发生不可恢复性失效。时会使探头发生不可恢复性失效。7 测量仪表选型简介7.3湿度露点仪湿度露点仪 此处专指镜面式光电露点仪，进口的有英国米契尔公司产此处专指镜面式光电露点仪，进口的有英国米契尔公司产DEWET型露点型露点仪，美国仪，美国GEI公司产公司产HYGRO M4型露点仪，瑞士型露点仪，瑞士MBW公司产公司产DP-19型露点型露点仪等等，国

43、产也有几种露点仪在发电机测氢气湿度方面应用。仪等等，国产也有几种露点仪在发电机测氢气湿度方面应用。露点仪的优点是工作稳定且直读露点温度、数据可靠精度高、测试范围宽、露点仪的优点是工作稳定且直读露点温度、数据可靠精度高、测试范围宽、重复性好，并且校验周期较长，使用寿命长。重复性好，并且校验周期较长，使用寿命长。其缺点是价格较高，维护使用要求也比较严格。露点仪的反应时间比较长，其缺点是价格较高，维护使用要求也比较严格。露点仪的反应时间比较长，一般为几分钟以上。此类仪表镜面也怕油污染，但可以清洗复原。一般为几分钟以上。此类仪表镜面也怕油污染，但可以清洗复原。目前多数露点仪还只能在常压下使用，故若非专

44、门制造还不能用于承压在目前多数露点仪还只能在常压下使用，故若非专门制造还不能用于承压在线工作。线工作。一般露点仪与阻容式便携表相比笨重许多，多数还需外接一般露点仪与阻容式便携表相比笨重许多，多数还需外接220V电源，作电源，作为便携式仪表稍显不便。为便携式仪表稍显不便。因为镜面式式露点仪工作稳定可靠且测试数据准确，建议电厂至少应当配因为镜面式式露点仪工作稳定可靠且测试数据准确，建议电厂至少应当配备一台镜面式露点仪，以作其它湿度仪表的校验对比。备一台镜面式露点仪，以作其它湿度仪表的校验对比。 8 结束语 发电机氢气湿度标准详解发电机氢气湿度标准详解 电厂氢气湿度监测现状和存在问题电厂氢气湿度监测现状和存在问题 仪表选型建议仪表选型建议