《核电厂发电机氢油水系统技术条件》

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中华人民共和国能源行业标准

NB/T×××××—××××

核电厂发电机氢油水系统技术条件

Technicalspecificationsforgeneratorauxiliarysystemsofnuclearpowerplants

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（征求意见稿）

（本稿完成日期：2016年1月）

××××-××-××发布××××-××-××实施

国家能源局发布

NB/T×××××—××××

目  次

前言.................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4工艺设计要求.......................................................................2

5实体布置设计要求...................................................................4

6自动控制要求.......................................................................5

7厂内试验与现场试验.................................................................7

8运行监控与定期试验.................................................................7

附录A（资料性附录）典型的在线漏氢检测仪测点布置区域示意图...........................9

I

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核电厂发电机氢油水系统技术条件

1范围

本标准规定了核电厂发电机氢油水系统性能设计、实体布置设计、运行监督和定期试验要求。

本标准适用于核电厂采用水-氢-氢或全氢冷冷却方式的发电机氢油水系统，也可供火电厂类似系统

设计参考。

本标准不适用于核电厂发电机本体上的设备，如涉及到这些设备，只适用于与这些设备的接口设计。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB3836.1爆炸性环境第一部分：设备通用要求（IEC60079-0）

GB/T7064隐极同步发电机技术要求

GB/T7596电厂运行中汽轮机油质量

GB11120涡轮机油

GB/T12145火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量

GB/T22158核电厂防火设计规范

GB50177氢气站设计规范

GB50229火力发电厂与变电站设计防火规范

DL/T561火力发电厂水汽化学监督导则

DL/T705运行中氢冷发电机用密封油质量标准

DL/T801大型发电机内冷却水质及系统技术要求

DL/T889电力基本建设热力设备化学监督导则

DL/T1039发电机内冷水处理导则

DL/T5204火电厂油气力发管道设计规程

DL5068发电厂化学设计规范

EJ/T1082核电厂防火准则

JB/T6517氢油水控制系统技术条件

TSGD0001压力管道安全技术监察规程-工业管道

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

氢系统gassystem

为冷却发电机部件，实现发电机充、排氢的操作而设置的系统。

1

NB/T×××××—××××

3.2

密封油系统（油系统）sealoilsystem

为避免压力氢气沿发电机轴端外漏，实现密封发电机内氢气而设置的系统。

3.3

定子冷却水系统（水系统）statorcoolingwatersystem

为冷却发电机定子线圈，将定子线圈产生的热量及时排出而设置的系统。

3.4

油/氢压差oil/hydrogendifferentialpressure

发电机密封瓦内密封环处的密封油与发电机内氢气的压力差。

3.5

氢/水压差hydrogen/waterdifferentialpressure

发电机内氢气与定子线圈入口冷却水的压力差。

3.6

空侧密封油airsidesealoil

流经密封环外侧并与发电机外部空气接触的密封油。

3.7

氢侧密封油hydrogensidesealoil

流经密封环内侧并与发电机内部氢气接触的密封油。

3.8

真空系统vacuumsystem

通过抽真空方法净化油质，维持发电机内氢气的高纯度所设置的系统。

3.9

空/氢侧油压差air/hydrogensidesealoildifferentialpressure

密封环内空侧密封油与氢侧密封油的压力差。

4工艺设计要求

4.1一般要求

4.1.1向氢油水系统内充入的压缩空气、氮气、二氧化碳、氢气、除盐水或凝结水（定子冷却水水源）、

涡轮机油（密封油油源）的品质要求应满足GB/T7064、GB11120、JB/T6517的相关规定。

4.1.2氢油水系统处于爆炸性环境的电气设备，应采用防爆产品，其防爆等级符合GB3836.1标准。

2

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4.1.3油系统、水系统的设计应考虑设备之间管道安装后的冲洗功能，预留集装装置与发电机本体之

间连接管道的冲洗接口。

4.1.4油系统、水系统的交流主、备用设备的供电应来自于不同的供电序列。

4.1.5氢油水系统的管道应采用不锈钢无缝钢管；氢、水系统的管件、阀门、油系统的管件应采用不

锈钢材料；油系统的阀门宜采用不锈钢材料。

4.1.6氢油水设备外形图中应清晰标明各管口X、Y、Z方向的定位尺寸、管口信息表、设备净重与运

行荷载、设备底座螺栓孔定位尺寸、底座厚度、设备周围预留的检修空间及安装起吊要求。

4.2氢系统设计要求

4.2.1应实现充氢、排氢、气体置换、干燥发电机内氢气、监测发电机内部氢压、氢气纯度、发电机

和励磁机的漏液、漏氢、发电机绝缘过热等功能。氢系统应至少包含气体控制装置、氢气干燥器、循环

风机及必要的监测仪表等设备。

4.2.2氢气干燥器应选用干燥性能好的吸附式产品。

4.2.3在氢气干燥器外部进气管路上应配置2×100%的循环风机。

4.2.4应设置紧急排氢阀。

4.2.5在发电机氢气排空管道上应设置阻火器。

4.2.6应分别设置在线漏氢检测仪和便携式漏氢检测仪，在线漏氢测点应设置在氢气泄漏可能积聚的

部位，典型的在线漏氢检测仪测点布置区域示意图见附录A。

4.2.7应分别设置发电机漏液监测装置、励磁机漏液监测装置、发电机绝缘过热监测装置、发电机内

部的氢压和氢气纯度监测仪表。

4.2.8氢气管道的流速应满足GB50177的要求，最大流速不应超过25m/s。

4.2.9氢气管道的连接应采用焊接，但与设备、阀门的连接，可采用法兰连接。在法兰连接处，应采

用突面式法兰，并以聚四氟乙烯板作为垫片，严禁使用合成橡胶、再生橡胶制品制作的垫片。

4.2.10氢气管道上的阀门宜采用以波纹管作为密封元件的截止阀或球阀。

4.2.11向发电机内充氢和充压缩空气的操作在设计上应保证不能同时进行，推荐在氢气和压缩空气的

供气管道上设置一段共用的可移动（可拆卸）短管。

4.3油系统设计要求

4.3.1应实现发电机在正常运行、启动、停机、盘车、充氢置换等工况下均能密封发电机内氢气的要

求，并使油/氢压差稳定在规定范围内，且不应有密封油漏入发电机内的功能。油系统应至少包含油箱、

密封油泵、冷却器（如有）、过滤器、油氢压差阀、压力平衡阀（如有）、排烟风机及必要的监测仪表

等设备。

4.3.2双流环或三流环密封油系统的空侧密封油回路，或单流环密封油系统，应具有至少三路供油保

障，其中至少一路供油保障来自于直流备用油泵。

4.3.3主工作油源交、直流油泵发生故障或其他原因使系统油压降低至最低时，备用油源应能自动投

入运行，切换时间不应超过3s。

4.3.4油氢压差阀应能自动跟踪发电机内氢压变化而实现对油压的调节，保证油氢压差值在35kPa

以上。

4.3.5供油主管路的过滤器过滤精度不低于12μm。

4.3.6压力平衡阀应能自动跟踪空侧密封油压的变化而实现对氢侧油压的调节，空/氢侧压差值宜保持

在±500Pa以内。

4.3.7过滤器下游应设置DN6-DN10的就地取样口，并设置针型阀用于调节取样流量。

4.3.8空侧与氢侧密封油回路应分别设置2×100%的冷却器和过滤器。

3

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4.3.9单流环、三流环密封油系统应配置真空脱水除气设备，双流环油系统宜配置真空脱水除气设备。

4.3.10至少一台密封油泵和一台排烟风机以柴油发电机作为应急备用电源。

4.3.11油管道宜采取焊接方式，并尽量减少法兰连接。

4.3.12油管道上的阀门及法兰附件、管件(三通、弯头等)的设计压力应按比管道设计压力高一级压力

等级选用。

4.3.13设备接口、阀门、法兰间密封垫片应采用质密耐油并耐热的垫料，不应采用塑料垫或橡胶垫（包

括耐油橡胶垫）以及石棉垫片。

4.3.14不应使用铸铁阀门，应使用铸钢或锻钢阀门，闸阀的安装应保持阀芯-阀杆与地面平行。

4.3.15在油集装、回油箱等设备的排污管道上宜设置双重隔离阀。

4.4水系统设计要求

4.4.1应实现向发电机定子线圈循环供应满足规定要求（流量、压力、温度、电导率、pH值等参数）

除盐水的功能。水系统应至少包含水箱及排气装置、水泵、冷却器、过滤器、离子交换器及必要的监测

仪表等设备。

4.4.2当工作水泵发生故障或其他原因使系统水压降低至设定值时，备用水泵应能自动起动投入运行，

从发生降压到恢复工作水压的间隔时间不得超过5s。

4.4.3定子线圈内水压至少应比机内氢压低35kPa。

4.4.4对于采用铜定子线棒的发电机：

a)水系统宜配置pH值调节装置（系统）；

b)水系统应设置反冲洗装置，反冲洗回路不锈钢滤网的过滤精度应不低于200目。

4.4.5应设置2×100%的水泵和冷却器。

4.4.6供水主管路的过滤器过滤精度不低于5μm。

4.4.7水箱的补、排水宜设计为具有根据液位自动控制补、排水的功能。

4.4.8对于未设置高位水箱（水箱液位高于最顶层定子线棒高度）的水系统，应采取措施确保在系统

停运时，定子线棒内的冷却水不因重力作用自然流出或因其他外力而吸出。

4.4.9水箱宜采用充氮隔氧，并按照GB/T7064设置氢气浓度监测装置。

4.4.10宜在发电机进水的旁路管道上设置电加热器。

4.4.11水系统中的管道、阀门的密封垫片应采用聚四氟乙烯材料。

4.4.12水泵出口与逆止阀之间的管道高点处或水泵本体上应设置排气管线。

4.4.13应在下列位置设置DN6-DN10的化学就地取样口，并设置针型阀用于调节取样流量。

a)发电机的进水管道；

b)发电机的出水管道；

c)离子交换器的出水管道。

4.4.14应在发电机进、出水管道上分别安装压力（或压差）测量仪表、温度测量仪表、在发电机进水

管道、离子交换器出水管道上安装电导率测量仪表。

4.4.15定子冷却水流量应采用在发电机进水或出水管道上设置流量测量装置，且该流量装置与发电机

断水保护控制进行连锁。

5实体布置设计要求

5.1一般要求

4

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5.1.1为避免电腐蚀，不锈钢管道不应直接与碳钢材料的支吊架焊接或接触，推荐在二者之间加装非

金属绝缘垫层进行隔离。

5.1.2氢油水设备的每个排污口下游应设置排放漏斗。

5.1.3氢系统的紧急排氢阀，应布置在紧急情况下人员可到达且便于操作的位置。

5.1.4需结合密封油冲洗方案，统筹考虑密封油系统管路的布置，必要时单独考虑密封油冲洗管路的

布置。

5.1.5发电机励端下部油管道的布置需统筹考虑发电机抽转子时端盖下沉的操作，宜设置中间法兰进

行连接。

5.1.6密封油供油管道坡度不低于0.003，回油管道坡度不低于0.02，且不低于成套供货制造厂的坡

度设计要求。油管道均应坡向油箱或油集装组件，如无特殊要求，管道的布置不应存在U型弯。

5.1.7油管道的阀门和法兰，应按DL/T5204的规定，布置在高温管道的下方，若布置在高温管道的

上方时，高温管道应保温良好，且采用密闭的金属保护层，并在油管阀门和法兰的下方设收油盘，把漏

油及时排到安全的地方。

5.1.8空侧回油箱的布置高度应统筹考虑空侧回油箱和发电机之间的高差要求，并考虑润滑油管道坡

度和空侧回油箱排烟管道的坡度确定。

5.1.9密封油排烟风机出口母管的排污管道宜设置漏斗。

5.1.10水系统管道坡度不低于0.002，且不低于成套供货制造厂的坡度设计要求。

5.1.11水系统气表装置的布置应保证水箱顺利排气。

5.2防火设计要求

5.2.1氢气排空管道需引至室外没有火源的地方，排空管道出口的高度应符合DL5068的规定，应高

出屋顶2米以上。阻火器应设在管口处，排空管道的布置，应有防雨雪侵入和杂物堵塞的措施。

5.2.2氢系统各设备应布置在厂房内通风良好的区域。

5.2.3密封油集装周围应设置可耐受火灾的，底面具有一定坡度的围堰，围堰底部的排油管道应能将

油和水顺利排至集中收集区。

6自动控制要求

氢油水系统自动监测仪表的设置，应具备如下功能：

表1氢油水系统自动控制要求

系统项目监测报警保护动作

X

氢系统发电机内氢气压力X-

(高、低)

X

氢系统供氢压力（如有）X-

(高、低)

X

氢系统发电机内氢气纯度X-

(低)

X

氢系统氢气干燥器进口露点温度X-

(高)

X

氢系统氢气干燥器出口露点温度X-

(高)

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氢系统发电机内漏液液位-X-

氢系统励磁机内漏液液位-X-

氢系统发电机绝热过热监测XX-

氢系统补氢量XX-

漏氢量XX

氢系统氢气干燥器故障X-

油系统油-氢压差XX-

油系统直流油泵运行-X-

油系统汽、励端消泡箱液位-X-

油系统氢侧回油箱液位XX-

油系统空侧回油箱压力（如有）XX-

X

油系统空、氢侧主、备用交流油泵出口压力或进、出口压差X-

(低)

X

油系统浮动油泵出口压力或进、出口压差（如有）X-

(低)

X

油系统真空泵润滑油箱液位（如有）--

(低)

X

油系统真空油箱液位（如有）X-

(高、低)

X

油系统过滤器压差--

(高)

X

油系统空、氢侧密封油冷却器出口温度（如有）X-

(高、低)

XX

水系统定子线圈水流量X

(高、低)(低低跳机或减

X

水系统并联环水流量（如有）X-

(低)

X

水系统出线套管水流量（如有）X-

(低)

X

水系统定子线圈进口电导率X

(高)

X

水系统离子交换器出口电导率X-

(高)

X

水系统加碱后的混合水电导率（如有）X-

(高)

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X

水系统溶氧量（如有）X-

(高)

X

水系统定子线圈进口PH值（如有）X-

(高、低)

X

水系统水泵出口压力X-

(低)

水系统定子线圈进口水温XX-

水系统定子线圈出口水温XX-

水系统氢-水压差（如有）XX-

水系统水箱排气流量或水箱中氢气浓度XX-

水系统水箱液位XX-

水系统水箱压力XX-

水系统过滤器压差-X-

注：X表示该项指标适用；-表示该项指标不适用。

7厂内试验与现场试验

7.1.1氢油水系统的厂内试验与现场试验按JB/T6517的相关规定执行。

7.1.2氢系统管道安装完毕后，应进行强度试验、严密性试验和泄漏量试验。试验要求应符合GB50177、

DL/T5204和TSGD0001的规定。

7.1.3油系统管道安装完毕后，应进行强度试验和泄漏试验，试验要求应符合DL/T5204和TSGD0001

的规定。

7.1.4水系统管道安装完毕后，应进行强度试验，试验压力为设计压力的1.5倍，且不低于0.2MPa。

试验压力下保压10min，以无变形、无泄漏为合格。

8运行监控与定期试验

8.1定子冷却水水质监控指标

电厂运行期间，定子冷却水水质指标按表2和表3进行监控。

表2不锈钢空心导线定子冷却水水质监控指标

参数单位期望值限值频率注释

总电导率1、若在线表不可用，分析频率

（定子线圈进在线连续监测或手为1次/天。

S/cm<1<2

口）动取样(1次/天)2、如果电导率≥1.2，确认变化

（25℃）原因。

PH值（25℃）--6.5~7.5在线连续监测或手如果PH<6.5，查找原因，尽快采

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动取样(1次/月)取措施将其纠正。

表3铜空心导线定子冷却水水质监控指标

参数单位期望值限值频率注释

1、若在线表不可用，分析频率

总电导率在线连续监测

为1次/天。

（定子线圈进口）S/cm<1<2.0或手动取样(1

2、如果电导率≥2.0，确认变化

（25℃）次/天)

原因。

可溶铜

（离子交换器入g/L-<201次/月当Cu＞20时，应查找原因。

口）

如果PH<7.0，查找原因，尽快采

PH值（25℃）-8.0~9.07.0~9.01次/月

取措施将其纠正。

<30

在线连续监测

（仅对如果O2≥30，查找