热导式气体传感器在氢冷发电机组中的应用

醉梦人

氢冷发电机指利用氢气冷却发电机的机器。其定子绕组、转子绕组及铁芯均采用氢内冷的冷却方式，氢气H2由装在转子两端的风扇强制循环，并通过设置在定子机座上部的4组氢气冷却器进行冷却。氢气系统由发电机定子外壳、端盖、氢气冷却器、密封瓦以及氢气管路构成全封闭气密结构

电力工业中的氢气应用往往具有广泛的潜在用途，这就会开发标准化和高质量的气体分析解决方案。例如许多大型固定发电机内部的气体环境。当电流经过导体时，就会产生热量。根据同样的原理，流过发电机组的电流会产生大量的热量。热量积聚会导致绝缘体和导体变形和伸长，从而可能损坏发电机。即使没有发生损坏，也会损失效率，因为与热相关的影响会限制流经发电机的电量。为了控制这些损失并保持高效率，必须保持氢气的纯度。即使氢气受到油蒸气、水或空气的轻微污染，也会增加发电机的风损。氢气纯度降低1%会导致风损增加12%。纯度从99%降低到92%可以减少多达2100千瓦的发电机输出。显然，发电机效率的降低会导致更高的燃料成本和更换功率要求。

大多数发电厂使用氢气来冷却涡轮发电机内的电气绕组，是因为氢气H2的导热能力最好，氢气的导热系数约为空气的6.69倍，氢气冷却散热效率明显优于空气。所以，将H2气体流入发电机将从发电机的绕组中去除更多的热量。氢气H2在闭合回路中流过发生器并进入热交换器。使用H2氢气作为冷却介质的主要危险是，氢气是易燃易爆气体，爆炸极限范围4%到75%，当它与空气混合并暴露于点火源时具有爆炸性。避免这种情况的有效方法是在发生器中保持高水平的H2纯度，从而排除空气。即使有点火源，氢气H2在没有空气的情况下也不会爆炸。

氢冷发电机组依靠高纯度氢气H2作为冷却介质，氢气H2纯度的异常波动不仅会直接降低冷却效率，还可能在密闭空间内形成爆炸风险，因此发电机组需要对氢气H2进行监测

热导式气体传感器- TCS208F，采用MEMS加工技术生产，利用被测组份和参考气体的热导系数不同而响应的浓度型传感器。产品具有检测范围大、可靠性高、安装方便、维护简单等优点。TCS208F气体热导传感器可广泛应用于天然气，CH4、H2，CO2，CO，SF6，Xe，He，NH3等气体成份检测，也可用于测量非常小的气体容积变化。非常适合发电厂氢冷发电机氢气浓度检测。

热导式气体传感器TCS208F广泛应用于：

发电厂氢冷电机组循环气中H2含量
测量天然气、CO2、甲烷、氦气、氙气等成分或含量，各种生化检测仪器
天然气的成份和来源分析
垃圾填埋，沼气池中CO2和CH4含量
空气混合物中的He或Xe含量
工业窑炉、锅炉的燃烧废气中CO2含量
化肥厂合成氨生产流程仲氢气测定
氩气生产流程中过量氢的测定
电力开关触头保护气体氢气测量