■ 哈尔滨电机厂有限责任公司 徐宏伟

0 前言

采用氢气取代空气来冷却汽轮发电机的首台商业应用，最早是美国于20世纪30年代末投入运行的机组。与空气比，氢气的热容量和冷却能力要高许多倍。所以大型汽轮发电机在不断实现大容量化的发展过程中，不再采用空气冷却、而采用氢气冷却。由于氢气具有良好的传热性能、较高的热传导率、较低的通风损耗和较高的电位系数，而成为大中型汽轮发电机的一种理想的冷却剂。根据国际电工委员会的标准IEC60034-3的规定，不允许直接向采用氢气冷却的发电机内充入氢气，来置换其中的空气。也不允许采用空气直接充入进去，来置换机内的氢气。必须采用惰性气体来置换机内的氢气。

1 氢气的危险性

氢气又是一种非常危险的、容易燃烧爆炸的气体，任何一种氢气与空气的混合，都是极为严重的燃烧爆炸风险根源。空气中的氢气含量达到4%及以上时，就会燃烧；超过18%时就可能爆炸。汽轮发电机的氢气燃烧、爆炸事件，国内外、境内外，均有发生。某电站百万千瓦发电机，曾经发生大量氢气泄漏事件，导致停机、抢修，所幸未能引起灾难性的“氢气燃爆”事故发生。最近，震惊世界的日本福岛核电站的核泄漏事件，就是氢气燃烧爆炸引起的，而氢气则来自于台风、导致海浪涌入发电站而被电解。因此，氢气的安全保护是非常重要的，当然也包括氢冷发电机。

具有较高压力和纯度的氢气，只有在发电机运行过程中存在于机内，其它时间必须从机内清除干净，以确保安全。……