张红乐 王赞娥 刘佳林 黄强 罗娅彬 钱立波

（中核核电运行管理有限公司，浙江海盐314300）

0 引言

氢气由于其散热能力强，摩擦损失低的特点被广泛应用于大型发电机的冷却[1]。秦山第二核电厂1&2号机组两台650MW汽轮发电机采用水氢氢冷却方式，即定子绕组水内冷，定子铁心及端部结构件氢气表面冷却、转子绕组气隙取气氢内冷的冷却方式。氢气冷却可有效降低发电机绕组热损耗从而提高发电效率，但氢气纯度过低会给发电机稳定运行带来安全隐患。所以，必须在线检测发电机氢气纯度并控制氢气纯度在合理范围内。

1 氢气纯度检测

1.1 氢气纯度检测重要性

氢冷发电机氢气纯度保持在96%-98%为最佳工况，如果机内氢气纯度过高(高于98%)，氢气消耗量会增大，从经济角度讲不合理，如果氢气纯度过低(低于95%)，会使发电机效率降低，同时机内气体含氧量相应增加，混合气体安全系数降低，容易与有关气体形成爆炸性混合气体，不安全[2]。秦山第二核电厂1&2号机组主发电机正常运行及事故处理导则[3]规定，当发电机氢气纯度低于96%时应通过小直径管线进行发电机氢气充排操作，直至将氢气纯度恢复到98%以上为止，因此，发电机氢气纯度的在线检测是非常必要的。此外，发电机氢气置换操作时，对氢气纯度进行在线检测，利于运行人员对整个置换过程的掌控和最终置换结果的判断，保证人员和设备安全。

1.2 氢气纯度在线检测装置

目前，常用气体纯度在线检测装置根据工作原理分为：基于测量混合气体密度计算气体纯度和利用混合气体导热特性计算混合气体纯度两大类。……