发电机水中溶解氢监测系统作为“安全哨兵”,通过精准捕捉氢浓度异常,为设备运维提供关键依据,其技术细节直接决定监测可靠性。发电机作为电力系统核心设备,其定子绕组多采用水内冷技术,而氢气泄漏至冷却水中是重大安全隐患——轻则导致绝缘老化、线棒腐蚀,重则引发爆炸事故。
系统核心由取样预处理、传感检测、信号处理与报警输出四大模块构成,各环节环环相扣保障监测精准。取样预处理模块是基础,需从定冷水泵出口、定子绕组进出口等关键点位取样,通过过滤、恒温、稳压处理,去除水中机械杂质并稳定工况。考虑到压力波动会影响测量精度,模块会将水样压力稳定在标准范围,同时控制水温与发电机运行水温匹配,避免温度变化干扰氢溶解平衡。

传感检测模块是核心,主流采用热导式传感与光谱传感技术。热导式传感器基于氢气导热系数显著高于其他气体的特性,通过双周期工作模式实现监测:填充周期用冲洗气体排出残留样品建立参比,取样周期让溶解氢透过渗透膜扩散至检测腔,引发热导芯片电压变化,结合温度参数换算氢浓度。光谱式传感则利用拉曼散射效应,通过空心光纤捕捉氢分子特征光谱,抗干扰能力更强,可实现痕量级(<0.25μg/L)监测。
关键技术指标决定系统适用性,需严格遵循行业标准。根据《发电机定子冷却水漏氢量检测技术规程》,定冷水泵出口溶解氢浓度>60μg/L时需预警;内冷水箱含氢量≥2%报警,≥10%立即停机。发电机水中溶解氢监测系统测量精度需控制在±5%以内,响应时间不超过30秒,同时具备抗温度、压力波动的能力,确保复杂工况下数据稳定。
运维校准是保障系统长效运行的关键。日常需检查取样管路密封性,防止空气渗入干扰测量;定期更换传感器渗透膜,更换后需用除盐水浸泡至膜稳定再标定。标定采用氢气标准气瓶,通过校准流通池建立标准浓度基准,修正测量偏差。针对常见故障,如无显示多为电源模块故障,读数波动多与压力流量变化相关,需建立快速排查机制。
该系统通过“提前预警-精准定位-趋势分析”的全流程监测,有效规避漏氢风险。其技术核心在于实现溶解氢的痕量精准捕捉与工况自适应,既满足国家能源局《防止电力生产事故二十五项重点要求》,也为发电机深度调峰、频繁启停工况下的安全运行提供核心技术支撑。