9FA燃机培训资料第21卷 发电机主要部件和辅助系统.doc

第二十一卷目录GEK 46078C(氢冷汽轮发电机描述)1361B2244(负荷设备示意图)10124E1365(机械略图)101316J80(发电机部件)131316J57(转子总成)14GEI 74430E(氢气密封组件)15124E2893(发电机气体管道图)17GEK 103765 (发电机密封系统)19124E2894(密封油系统图)232127124A(密封瓦)26360A8969(氢系统设计数据)27GEK 95162C(氢气冷却系统)28HA0156P03(氢控制盘手册)31GEK 103812(碳刷和汇流环)52GEK 46097D(发电机轴承)75GEK 27070(油推荐值)81GEK 46078C(氢冷汽轮发电机描述)I. 发电机的一般性描述运行中的氢冷涡轮发电机完全浸泡在作为冷却介质的氢气中。氢气冷却通风系统是一个完全自包含的封闭系统，包括氢气冷却器和风扇，从而防止了油污和潮气的进入。他励的旋转磁场，由汽轮机驱动，在固定的电枢绕组内旋转，并由安装在发电机端部护罩内、支撑在发电机支架上的轴承座支撑。见图1。机组是按连续运行要求设计的，按规定的措施维持氢气的压力和纯度、冷却水和润滑油的供给，通过定子电枢的出线端连续地输出电力。在发电机内部安装温度探测器及其它的设备，或者允许绕组和氢气温度、氢气压力和纯度的测量接线。发电机按能够承受所有正常的运行条件，包括三相短路和突然的外加负荷下不发生损伤的标准制造。同样地，正如后面将要说明的，定子壳体包括发电机外壳和封装部件应具备足够的强度限制氢气爆炸时的破坏性影响。 图1：典型氢冷汽轮发电机图2：采用弹性杆悬浮支撑的氢冷汽轮发电机组的典型定子构架 图4：典型的定子冲压片 图5：定子和绕组结构II. 定子支架和弹性支撑定子支架和弹性支撑的构造示于图2和图3。定子支架由一个气密性的焊接圆筒形外壳组成，内部通过径向固定的连接板和轴向的弹簧拉筋加强。一连串支撑定子铁芯的中间连接板焊接在闭锁杆上。闭锁杆端部通过浮动的连接板固定在弹簧杆上（见图3）。弹簧杆由固定连接板支撑。铁芯的这种弹性支撑隔绝了外部框架向定子铁芯磁场径向和切向颤动的传递，从而创造了支撑框架低振动和静音运行的环境。铁芯的位移依赖于几个弹簧拉杆上的止动套环被控制在安全范围之内。定子铁芯冲压片在闭锁杆端部的螺栓紧固法兰提供的轴向压紧力的作用下固定在一起。定子框架依靠附加在其侧面的支撑脚支承在基础上。厚重的机端防护罩包括发电机的轴承座由螺栓紧固在机架的端部。机架同时也作为氢气冷却器的支撑和外壳。所有的端部罩壳、冷却器、检修操作孔等等，都必须仔细密封以防止氢气从发电机中漏出。III. 定子铁芯定子铁芯由部分的、退火的、首选的导向结晶绝热冲压的、高质量硅钢片构成，保证了最小的电损耗。这些冲压片以交错的方式通过预先加工的契形纹路叠合以闭锁拉杆（拉筋）总装在一起，并且分成多捆间隔一定的空间布置以留出通风通道。冲压片用薄钢片压印并为电枢线棒的安装留有开口槽，通过这些契形燕尾槽将电枢线棒固定在要求的位置。其它位于冲压片背部的燕尾槽则为用来装配和锁定冲压片段的拉杆所留。这些装配好的冲压片被夹紧为一个刚性的圆柱体铁芯，通过有一定延展性的铸铁和法兰依靠定子锁定杆压紧。压力通过安装在法兰端部下方的非导磁性钢针施加至冲压片齿上。见图5。为了减少端部漏磁通引起的端部发热和与之相关联的电气损失，发生在定子铁芯端部，端部的冲压片压段逐步往回缩以增加硅钢片与转子之间的间隙。硅钢片的绝缘是一种包含硅酸盐成分的热固油漆，油漆在正常运行的温度范围之上仍能维持其绝缘水平。图6：定子两端弹性杆悬浮支撑氢冷汽轮发电机组典型的铁芯端部绕组图7：定子两端弹性杆悬浮支撑氢冷汽轮发电机组典型的定子端部绕弯头连接 图8：安装在“Roebel”线棒内的电枢导线IV、定子绕组定子绕组，见图6和图7，由装配在定子槽中的绝缘棒组成，在端部结合形成卷，通过集电环以固定的相带连接。每相被分裂成以180分开的线圈组。定子线棒由相互绝缘的铜导线沿每个着线棒的幅向位置以“Roebel”法调换顺序，这样每根导线在线棒占用了相等的长度。这种排列避免了环流损失，另外负载条件下由于绕组线槽中自感应磁通的分布也会出现环流。线棒换位的详细情况参见图8。云母带绝缘系统用于形成定子线棒上绝缘的主要“接地墙壁”，由几条各自单独绝缘的、交换顺序的绳索组成。这种绝缘系统由多层云母带通过一种热固化粘合剂粘合在一起，形成了一种在整个运行范围内都拥有高抗拉强度的高密度、高绝缘强度的系统。具有多层带构造的复合结构的线棒，置于一箱体中经受真空、高压、和周期加热，去除了挥发性，通过压实消除内部空隙，并对加工过程中的粘合剂进行了处理。装甲带应用于铁芯部分用于防止线棒在线槽中的磨损。为了将铁芯燕尾槽冠缘部位对线棒的磨损降至最低，将具有轻微传导性的油漆（含有石墨成分）涂抹在线槽部位的线棒上，并且使线棒在铁芯的端部有几英寸的延伸。定子线圈端部覆盖着一外部带子层用于捆绑和保护云母绝缘层，然后喷上环氧树脂油漆。这些端部的弯曲线棒通过包扎带得到安全的固定，包扎带是支承在定子铁芯法兰上的铸造玻璃纤维环。采用合适的材料来分担线棒端部弯头表面的压力。玻璃纤维带，铁芯间隙块和合适的材料用热固树胶粘合在一起。电枢线棒通过嵌入燕尾槽的契形层压胶合板固定在线槽中。V电阻型温度探测器和端子板6个或更多的电阻型温度探测器安装在电枢绕组的各相线圈之间，用于测量绕组最高正常温度点的温度。提供8个气体温度探测器分别测量四个氢气冷却器入口入和出口处的温度。温度探测器的导线从发电机机座上的一个气密性密封管中引出，连接到端子板并最终送至温度计或温度继电器。电阻型温度探测器的安装位置，在温度端子板的接线排列，以及温度探测器与业主为温度计提供的导线的连接均示于接线外形图中。对探测器端子板的描述在“端子板，电阻温度探测器”的说明中给出。对于探测器和接线回路在“电阻温度探测器”的说明中给出。 VI发电机端部和接线板主电枢导线通过发电机端子板引出从发电机机壳底部，见图7，在发电机端子板上制作有接线柱。大多数发电机的接线柱位于集电侧（在汽轮机和发电机联轴节的对侧）。为了使负荷电流在引线上产生的感应电流损失以及由此而产生的发热降低到最小程度，端子板使用非导磁材料制作。端子板本体提供排放口以防止接线柱周围油水的积聚。同时为了防止出线处漏氢，在端子板和定子机壳间隙内铺有密封垫圈。VII、高压套管和电流互感器电枢导线通过气密性的高压套管从端子板引出，见图1。这些引出线套管由整体的陶瓷绝缘材料内包铜质或铝质导体组成。在每个套管端部的铜导体上镀银，铝导体上镀锌。 套管型电流互感器，如果使用的话，安装在高压套管上。对这类电流互感器的描述及其装配的说明在“套管式电流互感器”说明（这个参考资料只有在发电机装备套管型电流互感器从而适用这些说明时提供）中给出。VIII、氢气冷却器发电机氢气冷却器垂直（轴向）安装在发电机壳体四角的冷却器支架上的冷却塔中。“垂直冷却器”部分给出了冷却器的说明。水管接口位于各冷却器底部。在发电机机壳和冷却器头部和尾部的管壁间使用压紧的密封填料密封氢气。一个关于这类密封及装配的方法的完全的描述在维护说明部分给出。警告在发电机氢气运行中维修或保养冷却器是极度危险的，因此必须禁止这类尝试。IX、定子通风装置提供转子风扇用于发电机的内部通风。采用轴流式风扇，单级叶片紧固在发电机转子端部附近的风扇轮毂上。氢气进入和流出风扇的工况条件由入口导管控制。定子通风回路示于图9中。氢气通过风扇升压进入气流间隙，同时也充满在定子铁芯背面（译注：即铁芯与机壳之间的间隙中）。定子沿轴向分成数段通过连接板和外部契块因此在某些段冷气被强迫通过辐向气道从铁芯外部进入气隙中，而在另一些定子段，氢气则通过辐向气道从气隙流到铁芯的外面。冷却氢气通过管道或通道被引导至适当的部位，热氢气则被引到冷却器区。在热量被（冷却器中的冷却水）带走后，冷氢气又回到转子风扇进入下一个循环。这种在定子铁芯内部和外部交替流动的氢气流使定子铁芯和线圈得到充分均匀的冷却，这就局部的过热并降低了因温差导致的热应力。X、发电机转子（机械结构和通风）发电机转子的构造示于图10和图11。转子由一根整体的合金钢锻件制造，通过广泛的测试以确保这种锻造能够满足物理学的和冶金学性质的要求。在转子躯干上加工有纵向槽，嵌入励磁线圈。在槽齿上加工有附加槽，用于转子本体的通风冷却。励磁线圈通过钢契压紧在线槽中以抵抗离心力，不管是磁性的或非磁性的钢契都用来保证适当的磁通分布。这些钢契契合并压入转子槽中的开口榫中。为发电机提供通风的转子风扇，装配在转子端部附近。转子依赖沿着转子表面气隙的氢气流进行表面冷却，同时气流穿过转子端部绕组下面进入转子附加槽，然后通过励磁线圈和槽契中的径向开孔流出至气隙中，从而使得转子内部得到冷却。图10.机械加工后的转子图11.装配好的转子XI、励磁绕组和卡环励磁绕组由矩形条铜棒制成的卷带或者开口向外的铜排弯成的卷带组成。围绕一个极在一对线槽中绕几匝形成线圈，几组线圈装配在一起围绕一极形成绕组。匝与匝之间均彼此相互绝缘。线圈与转子本体槽壁之间通过制造时浇铸的槽壁内衬相互绝缘。为了达到最好的通风和冷却效果，除了在线匝的位置需要交替时考虑匝间绝缘的情况下，励磁线圈的末端部分是保持裸露的。在线圈与卡环之间装有模制绝缘环，而环氧玻璃垫块用在绕组端部以隔离和支撑线圈并约束线圈在热应力和离心力作用下的移动。线匝的端部依靠承力环紧贴在转子表面固定的位置以抵抗离心力的作用，这种承力环由高强度的、经过热处理的合金钢锻件制造，收紧在转子本体上。XII.集电器及其接线励磁电流通过集电环或者碳刷供给励磁绕组，或者由无刷励磁供给，无刷励磁通过装配在转子锻件中心孔并引出的绝缘铜棒与励磁绕组实现电气连接。在接线棒一端的端部双头螺栓，安装在转轴的径向孔内，将绕组连接到线棒。在轴端，这种连接通过利用集电器螺栓或者预制的绝缘柔性薄片装配实现。集电器的端部接头处使用一种橡胶密封系统封住压力氢气。更完整的集电器描述以及集电器维修指导见指导书：“电刷装置和集电环”XIII.碳刷及刷握装置一个关于这些为集电器供给电流的设备，以及这些设备的运行和维护的描述，在“碳刷机构和集电环”说明中给出。 XIV.端部护罩和支承发电机转子轴承，密封氢气的轴封，以及向这些设备供油的油通道都安装在端部护罩中。端部护罩是水平中分结构，这样有利于这些设备的自由移动。在护罩上下两半之间，以及护罩与定子外壳之间的接合面有键槽配合，便于密封剂的填入以密封机器内的气体。转子轴承配圆筒型轴承座。一份关于轴承的详细描述在单独的说明中给出。这份说明列于机组的整体说明书目录中。附加在两侧外部端板上的轴封系统用以防止氢气沿着转轴从发电机壳体内的逸出。每个外部端罩，这种布置允许在不必排出机体内氢气的情况下检查发电机轴承。这种密封设计在“转轴密封系统”文件中的说明书中给出了详细说明。在机器集电器末端的轴承和大轴密封室均与发电机框架绝缘，以阻止大轴电流内侧护罩位于电枢绕组和外侧护罩之间，以将气体分成两部分：一部分从风扇排出；一部分进入风扇。气体密封环附在内侧护罩，以防止气体从风扇出口流回至风扇进口361B2244(负荷设备示意图)124E1365(机械略图) 1316J80(发电机部件)9H2发电机装配图1316J57(转子总成)GEI 74430E(氢气密封组件)位于发电机集电端的氢气密封环室通过绝缘环与定子机架隔绝，防止形成漂移的轴电流的循环。使用明尼苏达矿业和制造公司的EC.286粘合剂将密封环可靠地粘在机壳端面的外半圈，粘合剂必须平坦而均匀地涂抹以保证油密接头的气密性。（安装中）在发电机下轴承座和转子定位完成后，再将密封环室下半部滚动到位（在滚动之前必须确认轴承座上的螺栓已插入密封环室的螺孔中），然后将上半部分定位并用螺栓将上下两半围绕轴颈连接在一起。（译注：最后通过间隙调整）使密封环室对中，装配到轴颈上，用螺栓连接到端罩上。为了完成下半密封环室与端罩的螺栓连接，将密封环室下半部分有时候甚至是下半部分轴瓦环从下轴承座中转上来是必要的。I. 密封腔室中密封环的装配和解体A、 用销钉将夹紧弹簧定位，弹簧端部由销钉固定。B、 嵌入两段相邻的密封环片，将弹簧压紧在环片下。C、 相对位置的一对密封环片就被压紧在第一对密封环片与腔壁之间的位置。D、 密封环的解体应通过向相反方向压住一段环片，克服弹簧的轴向压力。密封环外径处的凸缘因此得以通过腔室的凸肩，环片从而就可以在弹簧的径向压力下自由地拆下来。这些说明并不奢望涵盖所有设备详细的或者变化的情况，也不打算提供偶然遇到的与安装、运行或者维修相关的每一种可能。应该期待更多的资料，或者当针对用户意图的说明没有详细叙及的特殊问题发生时，应该向GE公司提出咨询。124E2893(发电机气体管道图)GEK 103765 (发电机密封系统)（9H2发电机）I. 目的安全有效地使用氢气作为发电机冷却介质，将气体封闭在发电机壳体内是必要的。因此，在转轴穿过端盖的发电机两端都要求有轴承密封。一种径向的油膜密封正是用于这种目的。II. 设计特点A、 轴封位于发电机两端的轴封由上下两部分氢气密封室组成，密封室内有一对巴氏合金钢环。每对环由两个180的弧段组成，（这种结构）便于将密封环装进氢气密封腔室中。环片通过夹紧弹簧紧贴密封腔室的侧壁装配，通过密封油液的压力与轴颈保护同心。密封环整体的孔径只比轴颈大几个毫米，径向可以自由地浮动，但是通过每个密封腔室上的一个止块防止与轴一起旋转。来自密封油控制系统的约高于发电机壳体内氢气压力(0.387kg/cm2)的油供到密封腔室内。密封油通过铜环之间的间隙径向进入，然后从轴与密封环之间的间隙沿轴向向两侧流出。正是存在于轴的表面和密封环之间的薄的油膜真正地将氢气密封在发电机壳体之内。流入发电机内部或者说两侧密封环氢气侧的总油量接近2加伦（7.57公升）/分钟，而外侧或者说密封环空气侧的总油量则要多好几倍。大的空侧密封油流量对于冷却密封环是需要的，而低的氢侧密封油流量则是连续净化系统能够良好运行的基本要求。B. 密封油控制密封系统的压力油由主润滑油系统供至密封油控制部套，通过密封油控制部套的调节将油氢差压维持在5.5 psi (0.387 kg/cm2)。总的密封油流量可以直接从流量计读出。C. 差压调节器差压调节器用来控制轴封中的密封油压力。压力调节阀通过油压依靠一个弹簧和一个隔膜直接控制。调节器的设计使得控制阀阀体前后维持恒定的差压。差压值的设定决定于弹簧的紧力。隔膜上部通过管道引至密封排放扩容箱，同时感受发电机壳体内氢气的压力。隔膜下部通过管道引至密封油供油管线，同时感受供至轴封系统的油压。这样就限制了流入阀体的密封油流量，因此其下游的压力被降低了。而当控制阀下游油压下降时，上游作用于控制薄膜的油压去开大控制阀并维持差压设定值。一旦调整好，调节器在氢气压力的全范围中将维持一个几乎恒定的约5.5 psi (0.387 kg/cm2)的密封油与发电机氢气之间的压力差值。D. 测量仪器仪表盘由包括三个差压微分计和三个差压开关。这些仪表感受密封油相对于氢气的压力。两个压力开关在油氢差压低低时动作起动安装在润滑油箱上的直流事故密封油泵。另一个压力开关也动作并向控制系统发出一个油氢差压低的报警信号。压力表用于测量差压调节器上游的密封油压力，包括在汽轮机端的密封油供油管线，和在集电器端的密封油供油管线的油压。一个流量计用于示出供给密封系统总的密封油流量。系统中装设的阀门用于调整、试验和所在油量仪表的排放。测量氢气与密封油之间相对的压力的差压表，由于氢气压力传感器管线中从密封油扩容箱到调节模块的油柱静压头的存在，必须在现场经过再次校验。表计读出的密封油差压值应该与在发电机密封调节系统中读出的差压值相一致。E. 密封油排放扩容箱和浮球阀密封油排放扩容箱，由两个回油小室组成，安装在发电机集电侧端部。浮游于排油（来自氢气密封腔室氢侧排油）中的氢气在扩容箱中快速、大量地从油中溢出。两个回油室共用一根管道将油排至浮球阀。浮球阀，要求在运行于提高的氢气压力下，能够防止由于排放至轴承排油扩容器而造成的排油携带氢气损失。从密封排油扩容器的每个回油室内的上部引出一根垂直管，引出管的另一端连接到氢气控制柜内的控制阀和流量计。这种布置允许少量的氢气从密封排油扩容箱的每个回油室中连续地泄放至大气中。管线上安装了油收集器以防止在密封排油扩容箱中出现不正常的高油位时，油充满于氢气控制柜中。正常的氢气泄放导致少量的氢气流过发电机壳体内部的挡油环。这个小量的氢气流防止了在密封油从密封油腔的排油室通过时，在扩散的作用下，空气从密封油中释放出来，并通过挡油环进入发机壳体内。基于此，经净化的氢气必须连续地用纯净的氢气置换，发电机壳体内部的氢气纯度因此维持在一个高的水平。另一根垂直管，在顶部开口，安装在集电端密封排油扩容箱回油室上，用于收集因为扩容箱中不正常的高油位而溢出的油。这部分溢油通过管线引至一个带报警开关的液位探测器。因此密封排油扩容箱的两个回油室通过一个共用的排油管线相互连通，任一回油室中的高油位都能导致报警正常动作。不正常的高油位通常是由于不正确的排放阀或浮球阀动作而造成的。F. 空侧密封油，发电机轴承润滑油，和氢侧密封油（在通过密封排油扩容箱和浮球阀后）一起排至一个安装在发电机壳体上的油箱。这个被设计作为轴承排油扩容器的油箱，在密封油完成一个循环回到润滑油主油箱之前，为去除油中的气泡和（顺畅）回油提供了一个大的油表面积。另外，由于油压在这个油箱中降至大气压力，溶于油中的氢气将被释放出来。轴承排油扩容箱中的气体通过业主（配套）的连接管线排放至大气中。轴封油供给如果发生故障，氢气将从发电机壳体进入轴承排油扩容箱然后排至大气中。密封油循环系统为防止氢气进入润滑油主油箱中提供了一道屏障。III. 运行操作（见透平发电机仪表管线图）A、 一般性原则不论发电机是空气运行还是氢气运行，保持轴密封的连续运行是必要的。当发电机处于空气运行时，轴密封系统的必要性在于必须向密封环供油以防其磨损轴颈（由于密封环与轴颈间很小的间隙）。当发电机氢气运行时，轴密封系统的必要性主要在于将氢气限制在发电机壳体内。B. 高油位报警校验高油位报警开关71SD1，在密封排油扩容箱中出现不正常的油位升高时动用于报警。对这个液位开关的测试，首先关闭74阀，然后拔出塞子管帽并注入水。这将使液位开关中的浮球上浮导致报警触点闭合。测试后，通过拔出排放管帽将水排出。将拔出的两个管帽复位后开启74阀。C. 将轴封系统投入运行轴封系统的投入运行，对密封油部件做出的调整，在每次润滑油系统和密封油系统完成清洗和运行准备工作后进行。对密封油系统的调整必须在密封油完全由主润滑油系统供给的情况下进行。来自主润滑油系统经过滤后的油通过压力调节器和流量计供至轴承密封系统。在压力调节器压力传感管线上的H07和H05阀应该开启总行程的四分之三。限制这些阀门的开度将对压力传感管线起节流作用，因此突然的压力变化将不会损坏压力调节器的薄膜。这种薄膜按最大压差为100psi(7.03kg/cm2)（译注：承压能力）设计，因此要谨防压力超限。H07阀装在氢气压力传感管线上，而H05阀则位于密封油压力传感管线上。密封油控制系统所有其他的阀门，其开关位置示于正常运行阀门卡中。检查并确定密封油系统中油的流动情况。这一点密封油流量计将给出显示。D. 向机壳充入空气（见气体控制阀操作卡）对密封油控制部套的调整应该在氢气供给切断并且机壳内存在空气压力的情况下进行。启动密封油泵，移去位于清吹控制阀组件内的试验/清吹接头内的管子堵头，允许干空气通过接头进入机壳内。根据相差说明调整阀门位置并将机壳内空气压力充至15psi（1.055kg/cm2），与从位于氢气母管的壳体内压力表和/或氢气控制柜压力表读取的压力值一样。E. 压力调节器的调整调整压力调节器阀门维持轴封系统油压使与差压表指示值一致，压力表63SDG1（HGA2）指示在高于机壳内气体压力5.5psi(0.387kg/cm2)的压力值。实际中进行调整时，移去调节螺钉的螺帽，松开六角螺母。顺时针旋转调节螺钉提高压差设定值，反时针旋转则降低压差设定值。拧紧调节螺钉的六角螺母并将其螺帽复位。应当注意，虽然压力调节器可以在机壳内气体压力的全范围变化中维持5.5psi(0.387kg/cm2)的恒定压差，在某些运行压力下也许要求稍许的手动调整。F. 密封油压力开关的调整密封油压差开关调整目标：1、密封油压差跌至大约4.5psi(0.316kg/cm2)时控制盘发出声音报警（压力开关63SA1HGA-2）。2、当密封油压差跌至约3.5psi(0.246kg/cm2)时，启动事故密封油泵，开始自动净化顺控，以及在控制盘发出声音报警（冗余的压力开关63ST-1A 63-P1 和63ST-1B 63P1A）。关闭V-114 H-06阀门，稍开13A-1 H-14 或 13B-1 H-15至压差表63SDG-1 HGA-2) 的指示高于机壳内压力4.5 psi (0.316 kg/cm2)时，开始调整压差开关。为了使当压差到达设定值时触点能够动作，对压差开关63SA-1 (HGA-2)做出的任何内部调整都是必要的。进一步降低密封油压力直至表计63SDG-1 (HGA-2) 读数高于机壳内压力3.5 psi (0.246 kg/cm2)。调整冗余的压力开关63ST-1A (63-P1) 和 63ST-1B (63-P1A)内部，使压力开关触点在这个压力下动作。当故事密封油泵投入运行时，其将运行30分钟然后自动停止。G. 轴承密封油流量检测流过轴承密封系统总的密封油流量应该可以根据流量计确定。流量值应该等于或者低于（设计方）提供的氢气设计数据表中给出的数据。注意在下列的密封油流量检测期间主润滑油系统应当稳定地向密封油系统提供密封油。氢气侧密封油流量决定于在固定时段内通过H106阀进入测量容器的排油。这一点可以通过关闭H103阀、开启H-106, H-66, H-65阀使浮球阀旁路做到。在测量期间通过对阀H05的节流维持接于H65、H66阀之间的观察指示器中的油位在约全量程的一半。一个变通的氢侧密封油测量方法是：关闭H104，通过开启H106阀从浮球阀缓慢地排油维持浮球阀玻璃观察孔中的油位。流过流量计的总流量，减去流过H106阀的氢侧流量，即为空侧密封油流量。完成流量测量后，所有阀门应该按照阀门卡恢复到正常的运行位置。H. 浮球阀排空管。H162正常地留有开度，只有在将浮球阀隔离检修时才关闭。 I. 在氢气压力降低情况下的运行。当发电机运行在低的壳体内气压下时，为了避免密封排油扩容箱的溢流，也许有必要在运行中开启浮球阀旁路阀。当发电机壳体内气压低至约5psi(0.352kg/cm2)或更低时，密封排油扩容箱中的氢气压力也许不足以克服密封排油扩容箱和轴承排油扩容器之间的管道阻力，于是密封排油扩容箱发生溢流。当壳体内建立起大约5 psi (0.352 kg/cm2)的气压时，旁路阀H05必须关闭，因面氢气将不会向下流入轴承排油扩容器。旁路通流通过操作H-103, H-65, H-66, H-05阀实现，如第三段G的描述。124E2894(密封油系统图) 2127124A(密封瓦) 轴承密封环图号2127124版本号A。360A8969(氢系统设计数据)C411氢气系统数据公制单位bars314和9H2型发电机尺寸82156供气数据（在9H2发电机壳体处取样口或在314发电机氢气阀组件取样口。关于314发电机的进一步信息参考GEK103763段：IV.A和VIII.A）最小的氢气供应要求：（CGA标准，G5.3）1类，B级最小的CO2纯度：99%手动吹扫的最小CO2压力：0.69bar-g最小的氢气压力（高于机壳内的氢压）0.69bar发电机气体容积数据：（气体体积数据以1个大气压、25为标准条件）（气体体积数值是近似的，可能与GEK103763有微小的差别）发电机壳体内的气体空间： 47m3置换空气需要的CO2量（CO2浓度达70%）（1.5倍）58m3置换氢气需要的CO2量（CO2浓度达95%）（2.0倍）93m3机壳内从70%浓度的CO2至90%浓度氢气（0.034bar）需要的氢气量（1.75倍）81m3提升壳体内氢气压力需要的氢气量：0.034bar1.03bar47m3 1.03bar2.07bar 47m3氢气消耗：壳体内压力预期的/最大的0.034bar1.4/8.5m3/天1.03bar4.2/11.3m3/天 2.07bar 5.7/14.2m3/天静止或盘车状态下壳体内氢压力0.140.34bar2.8m3/天机壳内纯度：正常运行中发电机壳体内最小氢气纯度：98.0%辅助设计信息（关于氢气瓶、CO2瓶的规格参数，略）GEK 95162C(氢气冷却系统)7H2和9H2发电机、描述氢气用作冷却介质主要是因为它的低密度和较好的冷却特性。因为在给定的温度和压力下它的密度大约为空气的十四分之一，氢气的使用减少了转动机械的通风损失，只有空气运行时的通风损失的一小部分。对于一个高速运行的机器比如涡轮发电机，这将导致满负荷效率增加1%1.5%。氢气的导热性几乎是空气的7倍，它的强制对流下传递热量的能力比空气好15%左右。这就允许在给定出力的发电机的建造中所需要的导热材料在数量上可以减少20%。氢气运行能够提高发电机的使用寿命，原因在于封装的结构将灰尘和潮汽排除在绕组和通风通道之外。同时，氢气的使用中，事实上没有出现因为电晕而导致的电枢绝缘损坏。系统基本上由大轴密封装置和气体设备构成。大轴密封部件包括油源、油泵、调节器以及一个报警系统。氢气设备包括一定压力下的氢气，和必要的仪器仪表，以控制氢气和分析其纯度。配置一定压力下的二氧化碳与氢气联合使用，在发电机壳体内部从空气置换为氢气时用于吹扫发电机，反之亦然。II. 轴密封系统安全和有效地使用氢气作为发电机的冷却介质，把气体限制在发电机壳体内是必须的。因此，要求在转子从端罩内延伸出来的发电机两端都要装设轴封装置。径向的油膜型密封正用于这一目的。A、 轴封装置发电机两端的轴封装置分别由一个包含一对分段铜环的氢气密封罩室组成。铜环段紧贴着氢气密封室的侧壁定位并通过一个环形夹紧弹簧与轴保持同心。铜环的直径仅比轴颈大几毫米，可以自由地径向浮动，但必须通过一个安装于氢气密封腔室上半部分内侧的止块防止与轴一起旋转。密封室通过螺栓安装在发电机的端盖上。来自密封油控制系统的、压力高于发电机壳体内氢压约5psi的油供到密封室中。密封油通过铜环之间的间隙径向进入，然后从轴与密封环之间的间隙沿轴向向两侧流出。正是在轴表面与铜环之间的这层密封油薄膜真正地起到了将氢气密封于机壳内的作用。流向内部或者说两端轴封氢侧密封环的油量小于每分钟一加仑。而流向内部或者说空侧密封环的油量则要多出数倍。大的空侧密封油流量对于冷却密封环是需要的，而低的氢侧密封油流量则是连续净化系统能够良好运行的基本要求。B、 密封油控制压力密封油由主润滑油系统的中间压头供给密封油控制机构，经过调节维持在5psi的压差（相对于氢压）。密封油总的流量可以从流量计读出。见图1。C、 差压调节器差压调节器用来控制轴承处的密封油压力。压力调节器中的调节阀由一个薄膜控制。薄膜的上部连接到密封排油扩容箱感受发电机壳体内的氢气压力。其下部连接到轴封装置处的密封油供油管道感受轴密封装置供油的压力。一旦调整好，调节器将在氢气压力变化的全范围内维持一个恒定不变的压差。D、 流量计流量计用于获得一个密封油的实时总流量读数。E、 使用仪表表盘上安装了一个差压计和两个差压开关。这些仪表感受密封装置内密封油相对于机壳内氢气的压差。压力开关通过电气连接作用于安装在主润滑油箱上的直流事故密封油泵和低压差信号。管线中安装的阀门用于这些压力开关的调整。见图1。在差压计中读取的密封油压差，与在两个密封处的数值相同，因为自然的液压平衡通过以下方式实现：通过至发电机的特大压力供应管道；通过至每个密封的平衡管道回路F、轴承排油扩容箱空侧密封油和发电机轴承润滑油排至一个安装在发电机外壳上的分离室。这个分离室，设计作为轴承排油扩容箱，提供一个大的油表面积用于在油完成一个密封循环回到主油箱之前分离油中的气体。轴承排油扩容器从发电机上方排空。见图1。如果轴承密封油供给出现故障，氢气将从发电机流入轴承排油扩容箱并被排放到发电机上方（机房外）。这种密封油循环（设计）为防止氢气进入主油箱提供了一道屏障。Figue1.shaft seal adjustment diagramG、 密封排油扩容箱两个小分离室，即众所周知的密封油排放扩容箱，提供从氢侧密封环的排油中分离夹带的氢气的功能。这两个扩容箱分别安装在发电机两侧端盖上，并通过一根共用的排油管引至浮球阀。浮球阀，要求在运行于提高的氢气压力下，能够防止由于排放至轴承排油扩容器而造成的排油携带氢气损失。而在回到主油箱之前，油在轴承排油扩容箱中进行了进一步地进行分离。从密封排油扩容器的每个回油室内的上部引出一根垂直管，引出管的另一端连接到氢气控制柜内的控制阀和流量计。这种布置允许少量的氢气从密封排油扩容箱连续地泄放至大气中。正常的氢气泄放导致少量的氢气流过发电机壳体内部的挡油环。这个小量的氢气流防止了在密封油从密封油腔的排油室通过时，在扩散的作用下，空气从密封油中释放出来，并通过挡油环进入发机壳体内。基于此，经净化的氢气必须连续地用纯净的氢气置换，发电机壳体内部的氢气纯度因此维持在一个高的水平。另一根垂直管，在顶部开口，也安装在密封排油扩容箱上，用于收集因为扩容箱中不正常的高油位而溢出的油。这部分溢油通过管线引至一个带报警开关的液位探测器。因此这两个密封排油扩容箱通过一个共用的排油管线相互连通，任一扩容箱中的高油位都能导致报警正常动作。不正常的高油位通常是由于不正确的排放阀或浮球阀动作而造成的。H、 旋转式流量计旋转式流量计是一种变截面流量计，适用于液体和气体流量的测量。测量元件（浮子）在金属锥形管中垂直移动。当浮子上升时，通流的环形面积增大，当浮子下沉时，通流的环形面积则减小。当液体通过旋转式流量计时（向底部向上部流动），浮子上升到一个动力平衡位置，这个位置就是真实的流量刻度指示。见补充说明信息中的旋转流量计的安装和操作说明书。HA0156P03(氢控制盘手册)双重氢控制模块安装和运行手册目录介绍 . 6说明书. 8 系统描述. 9气体分析器显示屏传感器元件装配.带计量阀的流量指示计(FI-2971, FI-2972)总的气体流量计(FI-2973)压差计量器(PDI-292)压差传送器(PDT-292)净化器湿度指示计(MI-2971, MI-2972, MI-2973)计量阀(HO-2971, HO-2972, HO-2973, HO-2974) 安装. . 14柜子的安装起吊电路连接通讯/信号电路保护系统运行. 17 初始化流量校准主菜单显示. 20 LCD菜单导航LCD菜单导航两种操作模式菜单轮廓菜单导航指南. 22激活菜单滚动菜单模式下的导航禁止模式非滚动菜单模式下的导航.功能菜单净化菜单.日志菜单设置菜单.测试菜单查看菜单程序. 29 设置报警等级设置警告等级气体校准 关于错误日志关于电源日志操作模式. 34启动 启动问题暂停操作净化运行H2 in CO2净化运行 Air in CO2正常运行维护. . 37每天每周每六个月发电机停机时更换元件说明. 39拆开气体分析器传感器拆开处理器电路板拆开输入输出电路板拆开电磁阀拆开湿度指示计拆开气体净化器拆开流量计 双重氢控制模块系统重要信息本设备在对人体有害的电压下运转。出于安全的考虑，在安装和维修之前请阅读本段。这些说明没有包括设备中的所有细节和变化，也没有提供所有在安装、运转或维修中可能出现的偶然情况。如果购买者想得到没有充分包含在本文中的进一步信息或者产生的一些特殊问题，把这些问题提交给合作单位。确保只有培训过和有资质的人员操作和维修本设备是管理者的职责。为了避免传感器电池的油污染，需要安排适当的管道作业。如果油污染出现，分析器的输出将不符合设计说明书。请联系合作方以获得支持。双重氢控制模块系统需要考虑的安全事项系统内部电子设备和内部用户接口交流电压为115伏特或230伏特。交流供电盘和其他多处有此电压。设备运转中包含压力可燃气体（氢气）。要采取适当的措施以避免泄漏和火种。当完成、测试所有和系统电路、传感器、显示屏的电路连接，确保所有密封配件充满认可的化合物是必须的。这是“class 1, division 1, group B environments (NEC 5011-5).”的国家电器规程要求。所有的配线必须符合地方标准。在通交流电之前必须对通向面板的所有气体进行泄漏检查。在所有管道和机械连接部位进行泄漏检查。如果泄漏发现，测定原因并修复。不断重复泄漏检查直到面板测定无泄漏。介绍：现代大容量透平发电机采用氢气作为冷却介质。采用氢气的两点原因：1）在所有气体中，氢气具有最优良的导热性能；2）由于氢气的原子量小，所有氢气是最轻的气体，而且是在所有稳定气体中密度最轻的（在98的纯度时密度为空气的19），所以才有最低的风阻损失。氢气辅助系统的存在是为了氢冷却发电机的传导和转动部件的通风维持一定数量和质量的冷却气体。利用气封来防止氢气从转轴和壳体之间的间隙泄漏。为了维持氢气的纯度在98附近，一些发电机采用气封系统，在此系统中从两个排气减压段回收少量的氢气，然后排向大气。为了维持高的气体纯度，双重氢气控制模块包含两个独立的用于控制气体洁净度的发电机气体分析仪（GGA S）和电路。环境中一种带有三倍量程传感器的微处理控制发电机气体分析仪可以测量空气中70100的氢气、二氧化碳中0100的氢气和二氧化碳中0100的空气。每一个GGA连续分析发电机冷却气体，实时显示气体的纯度，相应的输出420mA的电流。当气体纯度低于报警水平时，GGA给出可见的指示并且报警触点动作。在发电机停机或检修时，GGA的三倍量程传感器同样监视吹扫用的气体。二氧化碳中氢气或空气的纯度由420mA的输出电流来显示。说明书：I输入电压 120 Vac 50/60 Hz（注意名牌） 220 Vac 50/60 Hz (optional) 环境温度 32 F to 125 F (0 C to 52 C)最大压力 100 psi环境地址 Class 1, Division 1, Group B气体分析仪 Switchable Triple Range传感单元 (70-100% H2 in Air) (0-100% H2 in CO2)(0-100% Air in CO2)精确度 +/- 1%满刻度 80-100% H2 in Air输出 4-20 mA报警级别 报警和警告级别可调继电器触点容量 30V/1A DC 120V/0.5A AC125V/0.005A (Resistive) DC数据保持力 锂电池RAM 最少10年指示器 AC power, Trouble, Normal (H2 in Air),Purge (H2 in CO2), Purge (Air in CO2),Calibrate H2, Calibrate CO2, Calibrate N2,One 3-character LED numeric display,One 16-character LCD display重量 475 lbs (标准)1,100 lbs (NEMA 3R)尺寸 17” d x 64 3/4” h x 36” w (标准)27.5” d x 72” h x 42” w (NEMA 3R)系统说明：双重氢冷控制模块(DHCP)是为氢冷发电机而设计的。它被设计运行在Class 1, Division 1, Group B的危险区域。DHCP分析和实时的在内置显示屏上显示氢气的纯度。外界某个GGA可以作为一区环境预先的、客户工程师标记的系统。因为细节而联系外界一方。DHCP所包含的主要部件： 2个独立的发电机气体分析仪（GGA） 2个配有计量阀的氢气流量指示计 1个总的氢气流量指示计 1个风扇压差传送器和计量器 3个氢气净化器3个湿度计 4个计量阀大量隔离阀 2个用于显示气体纯度和特殊运转状况的显示板气体分析仪（传感器模块 QT-290A, QT-290B, Controller PCB HD0082G07, I/O PCB HD0122G04, Display PCB HD0138G01）分析仪及其印刷电路板（PCBs）可以互换。每一个分析仪是由传感模块、控制器PCB、一个I/O