一、简介
1.1、氢气系统的作用
1)提供对发电机安全充、排氢的措施和设备，用二氧化碳作为中间置换介质；
2)维持机内正常运行时所需气体压力；
3)监测补充氢气的流量；
4)在线监测机内气体的压力、纯度及湿度；
5)干燥氢气，排去可能从密封油进入机内的水汽；
6)监测漏入机内的液体（油或水）；
7)在线监测发电机的局部漏氢。
1.2、氢气系统的主要设备
1)氢气汇流排、制氢站来管道（供氢系统）和二氧化碳汇流排（供二氧化碳系统）；
2)二氧化碳加热器；
3)氢气控制装置；
4)氢气干燥器及氢气循环风机；
5)发电机漏液检测装置（浮子式检漏计）；
6)氢气纯度仪。
1.3、氢气系统示意图
二、氢气系统设备及操作描述
2.1、氢气汇流排、制氢站来管道
2.1.1氢气汇流排（不常用）
发电机产生的热量通过氢气耗散，氢气的散热能力相当于空气的8倍。为了获得更加有效的冷却效果，发电机中的氢气是加压的（0.5Mpa左右）。
氢气汇流排由5瓶组高压汇流排及2级减压阀组成。氢气瓶通过软管与汇流排连接。第一级减压阀将瓶内氢压减至 2~3MPa，第二级减压阀再将压力减至 1~1.2MPa。减压后的氢气送到氢气控制装置再减压至发电机所需的额定压力。
2.1.2、制氢站来管道（常用）
由制氢站至一二号机两根氢气管道上在一号机渣仓附近分别接出两根母管供三四号机使用，并分别用两个手动门（三四号机供氢母管总门）（常开，关闭则三四号机无氢气供给）进行隔离（图示2）。
三四号机供氢母管至三号机供氢总阀1、2（位于三号汽机房南墙边）及供氢隔离阀3（平时应关闭，补氢及气体置换时开启）
2.2、二氧化碳汇流排（气体置换时使用）
2.2.1、二氧化碳汇流排作用
为了防止氢气和空气混合成爆炸性的气体，在向发电机充入氢气之前，必须要用二氧化碳将发电机内的空气置换干净（CO2置换空气）。同理，在发电机停机排氢后，也要用二氧化碳将发电机内的氢气置换干净（CO2置换氢气）。
2.2.2、二氧化碳汇流排阀门介绍
二氧化碳汇流排（小机油箱南面）由10瓶组汇流排，1个安全阀、1个压力表和控制阀门组成。二氧化碳气瓶（购买）通过软管与汇流排连接。汇流排上压力表显示输出气体的压力，在充到一定压力后又可指示瓶内气压，当瓶内压力为 0.1Mpa左右 时即认为是空瓶（结合看瓶身结霜情况）。（汇流排上应放有满瓶的二氧化碳进行备用）
在汇流排上配有一安全阀，用于当瓶内释放压力失控时，限制输出的 CO2气体的压力。
2.3、二氧化碳加热器（与二氧化碳汇流排同时使用）
2.3.1、二氧化碳加热器介绍
由于二氧化碳在高压下是以液体形式储存在气瓶内，二氧化碳需吸收大量热量才能气化。CO2加热器（二氧化碳汇流排南侧）用于将来自二氧化碳汇流排的二氧化碳气体加热升温，达到接近室温的温度，防止过冷的CO2充入发电机后引起局部结露。
CO2加热器配有一个安全阀，当来自 CO2加热器的压力过高时释放压力，实现压力保护。为了保证二氧化碳加热器的正常工作，加热器的工作环境温度最低不得低于+5℃。
2.3.2加热器使用方法
1) 连接好进气出气管，进气压力<=0.7Mpa
2) 接通电源（取自保安EMCC3A段）开关，手动指示灯亮，停止指示灯亮
3) 按下绿色运行按钮，手动状态加热，手动、运行，加热指示灯亮
4) 按下橙色自动按钮，自动状态加热，自动、运行、加热指示灯亮（常用）
5) 按下红色停止按钮，装置停止加热
6) 超温报警灯亮，请检查气体是否流动或更换气瓶补充新气
2.4、氢气控制装置
2.4.1、氢气控制装置阀门介绍
1) 氢气控制装置（密封油系统北侧）是一个集装装置，它主要由气体过滤器、氢气压力减压阀、置换阀门、氢气质量流量仪、补充氢气压力变送器、发电机机内压力变送器等组成。
2) 发电机补氢压力调压阀（图示7中阀门6、9）将来自氢气汇流排的第二级压力（1.0MPa 左右）减至发电机所需的压力。发电机补氢压力调压阀配置了二台，一台工作、一台备用，每个调压阀前后设置手动门可用于隔离（图示7中阀门5、7、8、9）。发电机补氢压力调压阀设有旁路阀（图示7中阀门11），当二台减压阀都退出运行后，可打开旁路阀，手动充氢。
3) 发电机补氢过滤器前管道泄压阀（图示7中阀门４）可用于当补氢管路压力失控过高时，限制进入发电机内部氢气压力。
4) 发电机氢气控制装置排污阀（图示7中阀门12）可用于氢气进入发电机内部前的排污及测量纯度。
5) 发电机排气管排污阀（图示7中阀门18），除用于排污外还可用于气体置换时使用仪表对氢气或二氧化碳纯度的测量
6) 发电机顶部进氢总阀（图示7中阀门13）、发电机氢气控制装置压缩空气隔离阀（图示7中阀门19）、发电机顶部进气总阀（图示7中阀门17）、发电机二氧化碳进口隔离阀（图示7中阀门20）则用于对发电机内部进行补氢及气体置换时按需操作。
7) 氢气与压缩空气管路：氢气与压缩空气管路都是通过通往发电机顶部隔离阀（图8中阀门4）进入发电机膛内。为了防止在正常运行或在气体置换时错冲气体造成危险，在氢气控制装置中设置可拆卸连接管，只可对氢气来或压缩空气来选择一路进行连接。（进行切换连接时要确认操作，并保证连接处连接可靠，阀门关严操作）
a) 选择氢气管线 正常运行时及气体置换时氢气置换二氧化碳使用（常用路径）
b) 选择压缩空气管线 气体置换时空气置换二氧化碳及发电机内部启压使用
2.5、气体纯度分析仪
2.5.1气体纯度分析仪介绍
氢气系统中设置了一套热导式气体纯度分析仪（氢气控制装置西南侧），利用气体的热导式原理来在线测量发电机机内氢气或二氧化碳气体的纯度。仪器为三范围气体分析仪（空气中二氧化碳 0-100%；氢气中二氧化碳 0-100%；空气中氢气 80-100%）。可在充气和运行等各种不同的工况下分析气体的纯度。即充二氧化碳置换空气时的二氧化碳纯度、正常运行时的氢气纯度、充氢排二氧化碳时的氢气纯度或充二氧化碳排氢气时的二氧化碳纯度。气体纯度仪除具有就地指示、远传输出 4~20mA 信号和通讯功能外，还具有“氢气纯度低”的报警信号输出触点。在正常运行中，当发电机内氢气纯度下降到 90%规定的极限时，相应的低报警输出触点闭合。
2.5.2气体纯度分析仪阀门操作介绍
氢气纯度仪发电机底部取样阀、氢气纯度仪发电机顶部取样阀、发电机氢气纯度仪出口阀、氢气纯度仪发电机底部取样排污阀、氢气纯度仪发电机顶部取样排污阀。除刚投入纯度仪需要开启阀门24、25进行排污外，正常运行中，24、25排污阀关闭。底部取样阀21，纯度仪出口阀23开启，保持微小流量让发电机底部氢气持续流过纯度仪进行检测。可实时了解发电机内部氢气纯度。
2.6、氢气干燥器
2.6.1氢气干燥器介绍
氢气干燥器（氢气控制装置北侧）用于干燥发电机内的氢气，以防机内水分过高时，对发电机的高压绝缘件或高应力金属结构件产生危害。
氢气干燥器为分子筛干燥器，两个塔轮流工作、加热再生。并串联了两台氢气循环风机（氢气干燥器西侧）。该风机在两个情况下应启动：①发电机露点过高；②汽轮机转子低转速下（发电机内部氢气循环动力失去）干燥器由二个干燥塔组成，塔内装填有高性能干燥剂和加热元件，一个工作时，另一个加热再生。每个塔内都装有一台循环风机，连续工作。工作塔内的风机用以加大气体循环量并使气体在干燥剂内分布均匀；再生塔内的风机用以循环再生气体，迫使再生气体经过冷凝器、气水分离器等，使干燥剂内吸附的水分分离出来。氢气干燥器的工作和再生过程由内建 PLC 控制，完全自动进行。由于是闭式循环，所以不消耗氢气，也不会引入空气。为提高可靠性，干燥器从氢气中分离出出来的水分需人工排放。
氢气干燥器的入口和出口分别装有一台露点仪。入口湿度仪用以监测干燥器入口即发电机内的氢气湿度；出口湿度仪用以监测干燥器的干燥效果（湿度仪在进行气体置换时需要隔离（关闭进出口门，气体走旁路），避免湿度仪中毒）
2.7、发电机漏液检测装置
2.7.1、发电机漏液检测装置介绍
发电机漏液检测装置（7米定冷水加热装置南侧）用以检测发电机水冷定子线圈或氢气冷却器因泄漏而积累在发电机底部的液体，同时也用以检测渗漏到发电机内的密封油或轴承油。漏液检测装置由数个高可靠性、高灵敏度的防爆浮子开关组成，开关输出为 DPDT。装置上设有液位观察器以观察漏液情况， 在机壳的底部最可能积液的地方设有开口，将积聚的液体排到漏液检测器。每一个漏液检测器装有一根回气管通到机壳，使得来自发电机机壳的排液管能够气流畅通。回气管和排液管都装有截止阀。另外为了能排除积聚的液体，漏液检测器底部还装有积液排放阀
2.7.2、发电机漏液检测装置操作
五个油水检漏仪除三号外其余均有漏液进口阀、排气阀，漏液进口阀前排污阀，排污阀。正常运行中，漏液进口阀、排气阀打开，使漏液顺利流入检漏仪中，排放阀及漏液进口阀前排污阀关闭，防止氢气泄漏。若有漏液进入检漏仪中，通过检漏仪观察窗可看到液位，同时漏液检测装置报警。对检漏仪中液体进行排放时，现关闭漏液进口阀、排气阀，打开排污阀进行排放，待没有漏液后及时恢复。
2.8、发电机绝缘过热在线监测系统
2.8.1、发电机绝缘过热在线监测系统介绍
监测装置能探测到绝缘材料的热分解。绝缘材料受热时，达到一定温度后，在材料的周围会产生微粒。若低于此温度，不会产生微粒，但一旦达到临界温度，在表面每秒每平方厘米产生数百万亚微颗粒， 有机挥发物等粒子。发电机绝缘过热监测装置通过激光和红外技术测量样气中亚微粒子和有机挥发物的含量，各种指标数值超过预设阈值，装置将发出报警，在显示屏上自动显示报警的内容同时触发报警灯和报警继电器输出.
2.8.2、发电机绝缘过热在线监测系统操作
发电机绝缘过热在线监测装置从发电机膛内高压区和低压区分别引出一根管作为装置的进出口，使发电机内部气体可时刻流过装置进行检测。进出口阀门（阀门44、45）需常开，排污阀（阀门46、47）需常关。
三、气体置换操作
3.1、CO2置换氢气/空气
置换时先将发电机内部气体压力通过排放适当降低，然后关闭排放，打通二氧化碳管路进行升压，待压力升高到一定压力后关闭二氧化碳阀门，打开排放进行排放操作，压力降低后重复上述操作（过程中关注油氢差压在正常范围）使用先补在排的方式进行气体置换，可有效节省时间和气体用量。待测的二氧化碳浓度达标后即置换完成（二氧化碳置换氢气，二氧化碳浓度要大于95%；二氧化碳置换空气，二氧化碳浓度大于85%）
3.2、氢气/空气置换CO2
置换操作与使用二氧化碳置换操作基本一致，都是使用先补再排的方式进行，待气体浓度合格后置换操作完成。（氢气置换二氧化碳，氢气纯度大于96%；空气置换二氧化碳，二氧化碳浓度小于5%）
3.3、正常补氢
正常运行中，发电机内部氢气压力会随着时间流逝而降低（氢气溶于密封油、逸散至空气、溶于定冷水等）就需要定期对发电机内部进行补氢，补氢时只需开启氢气至发电机顶部补氢管路，注意氢压及油氢差压，待氢压正常后关闭氢气管路阀门即可。
3.4、快速排氢
快速排氢通常不会使用，只在需要短时间降低发电机内部压力时使用（如氢气着火，密封油泄漏等情况）操作时仍需密切关注油氢差压，保证机组安全。
3.5、氢气排污
此操作不常用，通常用于正常运行中氢气纯度下降，通过底部排污，对氢气进行排污，再通过补氢等方式维持发电机内部氢气纯度合格（此现象不常见）。
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