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500kV变电所变压器灭火系统

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500kV变电所变压器灭火系统

发布日期:2017-04-24 作者: 点击:

        近十几年随着各方面技术的迅猛发展,变电所的规模的不断增大,对消防系统的要求也越来越高,变电所消防也已从单一的消火栓系统发展至今多型式的消防灭火系统,并与其相应的火灾自动探测报警控制系统结合而构成了完整的消防灭火体系。

        变电所内可燃油浸电气设备是设计防火的重点,其中最主要的是变压器。变压器消防设计是变电所防火设计的重要组成部分,其先进性、合理性、可靠性是变电所安全运行的重要保证。

        油浸电力变压器总是存在着发生火灾的危险。

        由于过电压、短路等引起的内部电弧使油温超过燃点,并分解出多种可燃气体一旦内部超压造成油箱泻爆、破裂,导致氧气进入,遇明火即可引起火灾,造成重大危害。近年来变电所内针对变压器采用的常见的3种灭火系统为:SP*合成型泡沫喷淋灭火系统、排油注氮灭火系统和水喷雾灭火系统。

        灭火系统的灭火原理、作用及特点成型阻燃灭火剂,在一定的压力下,通过专用的水雾喷头,将其喷射到电力变压器上,使火灾迅速熄灭。

        该装置借助水雾和泡沫的冷却、窒息、乳化、隔离等综合作用实现迅速灭火的目的。

        采用国际90年代先进的灭火剂,集灭A、B、C类火和阻燃等性能。

        启动方式采用储存在钢瓶内的一定压力的具有良好的绝缘性能。

        灭火剂具有生物降解性,对环境无污染、无毒。

        装置安装、操作简单、维护方便,操作压力低,启动可靠。

       装置供液时间不小于10min,保护面积按变压器的横截面计算。如以三相变压器总的单相为1个区域,装置按1台主变单相灭火、相邻一台保护,计算配置灭火液量。装置动力源的最大储存压力为1.5MPa.操作控制设有自动控制、手动控制和应急操作3种控制方式。喷头可根据电气设备安全距离的要求以及检修方便,布置在主变的两侧,工作过程参见。

       协会NFPA750标准中所指细水雾型系统,其吸取了水雾灭火和泡沫灭火的特点,既具有与水雾灭火系统相同的良好绝缘性能,灭火能力又有提高;既具有泡沫灭火系统的优良灭火性能,又具有独特的阻燃性能。是一种“高效、安全、经济、环保”的灭火系统。

       其取消了庞大的蓄水池、消防泵、供水管道、供水阀门等及相应的土建、给排水工作量,减少占地面积及费用,运行维护方便,是变压器消防的一种新型理想装置。但由于开发使用较晚,目前正处于逐步推广阶段。如:500kV瓶窑变电所1号主变、5⑴kV龙潭变电所、500kV富阳变电所、500kV温南变电所等。

       *SP*合成型泡沫喷淋灭火系统构造较复杂,启动氮气瓶泄气后需补气,合成型阻燃灭火剂有一定的使用年限,到期需更换,因而需经常检修,并二次投资费用。

       排油注氮灭火系统灭火机理切断外溢油源、快速排除少量热油、迅速冷却燃烧介质、有效隔绝助燃空气等多种灭火手段同时作用,将火灾事故消灭在初期状态。当变压器内部发生故障时,产生高温,使油分解生成大量气体迫使瓦斯继电器动作,发出故障及相应的指令。当故障严重使变压器着火时,并联安装在变压器上部的火灾探测器同时动作,随后阀门开启装置动作,放油蝶阀开启,将变压器顶部的油迅速排入事故油坑减少变压器本体内压力。防止变压器爆炸,断流阀在油量增大时关闭,将油枕中的油和本体中的油分开,放油阀的开启造成原管路内油压的变化,使恒压器动作,使氮气释放阀开启,氮气瓶内氮气以1.0MPa的压力从变压器底部两侧多孔管吹入,使油翻腾,变压器油箱上部油温迅速下降,油排泄后留下的空间,被进入变压器的氮气充满,将着火的油面与空气分开,使变压器内的火在短时间内熄灭。

       主要由控流阀、火灾探测器、消防柜和控制箱等组成。其中消防柜中有排油管、开阀重锤(油阀与氮阀)电磁铁、消防阀、高压氮气瓶、减压阀、节流阀、电加热装置、各种位置开关及接线端子排。正常运行条件下系统中控流阀开启,根据热循环状况,允许在两个方向上形成油流:瓦斯继电器运行正常;火灾探测器未显示温度超限。如果变压器内部电弧造成超压使释压阀动作,或防爆门泄爆,或箱盖破裂、油流外溢、氧气进入油箱、油气点燃使变压器发生火灾。瓦斯继电器及靠近着火点的探测器动作,则自动装置打开油阀,将变压器顶部少量热油排至油坑,同时控流阀关闭,防止油枕油流外溢。油排出一定量后,定时装置打开氮阀,将一定压力和流量的氮气送入变压器内,高压氮气经减压阀将压力降至0.8~1.0MPa气体通过油箱底部的充氮管进入变压器油箱内。在一定压力与流速下,油箱内上下油层立刻被搅动混合,使燃烧油面温度迅速降低,同时氮气覆盖油表面,使表面氧气含量达到最少,油火在非常短的时间内被扑灭。通常着火信号发出至氮气开始搅动:持续充氮时I'P 10min,氮气注入至灭火时间<60s钢瓶公称压力:20MPa(充气压力>10MPa)钢瓶试验压力:30MPa,火灾探测器动作温度:93C(定温式),控流阀关断流量:50~100L/min.本系统控制有手动和自动两种方式,常态下设置于自动档。只有当同时接到重瓦斯和温度探测器动作信号时,灭火装置才能自动启动。排油注氮灭火系统工作原理图见。

       排油注氮灭火系统能迅速将油枕与本体中的油隔开,灭火快(只需20~30s)损失小。灭火后氮气仍留在油箱内一段时间以冷却变压器油,油不会复燃。

       排油注氮灭火系统采用直流电源控制。

       排油注氮灭火系统因须和变压器油箱联接,排油注氮灭火系统出故障时会影响变压器的运行。

       排油注氮灭火系统整套装置易于安装、土建工作量小,所使用的灭火介质廉价且到处可觅,系统动作后可以立即灭火,而且避免了油枕内油的大量外溢,从而防止了“火上浇油”。目前在5⑴kV变电所中应用的有:00kV黄石下王太变电所、500kV襄樊变电所等。但是该系统具有不可中断的特性,即一旦系统启动,就必须完成将变压器的一部分油排出变压器本体、将氮气充入的全过程。因而一旦系统误动作,势必会引起一台变压器的停产检修,给变电所的运行带来很大的影响;即便其放油蝶阀或断流阀故障,也需变压器停运检修。



来源:中国电气设备网


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