王笑微，刘永洛，尹文波，王 腾，吕秀娟，王 娟，常治军

（西安热工研究院有限公司，陕西 西安 710054）

发电机是电网电能的主要生产者，其安全运行是电网源源不断向外输送电能的保证。目前，发电机的单机容量越来越大，依靠增大发电机体积以增加铜线绕组和铁芯容量来提高发电机单机容量的手段受到空间、运输、加工、安装等条件限制。因此，现有技术多通过增加铜线绕组的电流密度来实现。然而，绕组的电流密度越大，其产生的热量也就越多，如不及时把这些热量排走，将会使发电机绝缘材料因超温而老化甚至损毁。所以，提高发电机的冷却效率就成为发展大型发电机组的关键技术。

选择良好的冷却介质对于提高发电机的冷却效率至关重要。在诸多冷却介质中，氢气的密度最小（约为0.089 kg/m3，标准状态下），仅为空气密度的1/14，且传热特性好，通风及摩擦损耗小，噪音小，因此是发电机理想的冷却介质。用氢气对发电机进行冷却时，其通风损耗可降至空气冷却时通风损耗的6.46%，有利于减少温升、提高发电效率[1]。

在氢冷发电机中，氢气品质直接影响发电机的安全经济运行。氢气湿度超标，不仅会危害发电机定子及转子绕组的绝缘强度，而且会使转子护环产生应力腐蚀裂纹[2]。因此《氢冷发电机氢气湿度技术要求》（DL/T 651—2017）[3]对氢气湿度做出了明确要求。为确保氢气湿度在允许范围内，有标准还对与发电机氢气接触的运行密封油的水分含量做出规定[4]。此外，为保障发电机安全运行并提高发电效率，在保证氢冷发电机氢气湿度的同时，还要求氢气具有高的纯度。……