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简答题发电机转子采用氢气冷却有什么优点？对氢气质量有哪些要求？质量下降会产生什么后果？
  • 发电机转子采用的冷却介质主要有三种：即空气、氢气和水。空气冷却是最老的冷却方式，它的优点是经济、设备简单、运行维修方便。缺点是冷却效果差、损耗大，只在25MW以下机组采用。水具有其他冷却介质无法比拟的优点，但是由于转子的高速旋转，使转子水的供给装置、冷却水路方式、水路元件结构、制造工艺以及水腐蚀等问题构成了世界各国面临的重大技术课题。因此，大部分国家在800～1000MW以上的发电机转子才考虑水冷方式。作为冷却介质，氢气的冷却效果虽然不及水冷却，但它的冷却作用远远超过空气冷却。首先，氢气比空气轻10多倍，可以大大减少通风损耗和风摩擦损耗；其次，氢气的导热系数比空气大6.7倍左右，同样体积的空气和氢气，后者可带走较多的热量；此外，氢气不起氧化作用，可以增加发电机绝缘材料的稳定性。氢气不助燃，当发电机内部发生绝缘击穿故障时，不会引起火灾。而且氢冷技术发展成熟，制造工艺良好，所以800～1000MW以下的发电机转子广泛采用氢冷方式。但是氢气和空气混合达到一定比例时，遇有明火可能产生氢气爆炸，同时还需配装制氢设备和密封油系统。对氢气质量有如下要求：纯度在96%以上、含氧量不超过2%、湿度不超过15g/m3。纯度降低，会使发电机效率下降，冷却能力降低；含氧量增大，不安全；湿度过大，有损于发电机绝缘，降低气体电击穿强度，严重时可造成发电机内部相间故障。

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