變壓器水噴霧滅火系統(tǒng)的討論

1、變壓器水噴霧滅火系統(tǒng)的討論變壓器水噴霧滅火系統(tǒng)的討論近年來，我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)日益發(fā)展，大中型變電站和發(fā)電廠越來越多。變壓器作為它們的主要設(shè)備，不管容量大小，原理基本相同，都是通過鐵心和繞組之間的電磁轉(zhuǎn)換升壓或降壓，以達(dá)到大功率、超高壓和遠(yuǎn)距離輸電的目的。有關(guān)規(guī)范規(guī)定，大于一定容量的變壓器應(yīng)設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)。水噴霧在滅火時(shí)能起到表面冷卻、窒息、乳化和稀釋的作用，它可以可靠地?fù)錅玳W點(diǎn)高于60度的液體火災(zāi)，且有不造成液體飛濺和電氣絕緣度高的特點(diǎn)

2、。相關(guān)的《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中亦對變壓器水噴霧滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作了一系列規(guī)定，但筆者在工程中，卻發(fā)現(xiàn)有些情況無法按規(guī)范要求處理，并采取了一系列解決方法，在此提出，以供參考。一、變壓器的火災(zāi)危險(xiǎn)性分析及保護(hù)部位的確定大容量變壓器一般為油浸式，主要由鐵心、繞組、油箱、油枕、散熱器、高壓套管和壓力釋放閥等組成。變壓器油是碳?xì)浠衔?，閃點(diǎn)在130度左右，為可燃液體，正常情況下在密閉油箱內(nèi)部依靠溫差自然循環(huán)或通過油泵強(qiáng)制循環(huán)，以冷卻電磁交換過

3、程中鐵心和繞組等散發(fā)的熱量。變壓器形式多樣，且不規(guī)則，不方便作為一個(gè)整體處理，因此將變壓器的水噴霧保護(hù)分為油箱主體、高壓套管、油枕、散熱器和集油坑五大部分（見附圖）。按規(guī)范規(guī)定，除集油坑的設(shè)計(jì)噴霧強(qiáng)度采用6lmin.m2外，其余部位均采用20lmin.m2，滅火時(shí)間均取0.4h，具體分述如下：1、油箱主體油箱主體內(nèi)部充滿變壓器油，鐵心、繞組等設(shè)備以及大量有機(jī)可燃物，如紙板、棉紗、布、木材等均浸泡在變壓器油中。當(dāng)變壓器內(nèi)部短路發(fā)生電弧閃絡(luò)

4、，油受熱分解氣化，箱內(nèi)壓力急劇升高，壓力釋放閥噴油泄壓，此時(shí)可能引起爆燃，如泄壓不及時(shí)，甚至可能發(fā)生箱體爆炸。另外雷擊、過電壓、變壓器出線短路以及外界火源等均可引發(fā)火災(zāi)。一般大型變壓器油箱均有一側(cè)要受到散熱器的遮擋，噴頭配水管可以穿過散熱器間的空檔，以保護(hù)主體。2、高壓套管高壓套管的作用是將變壓器油箱中的高、低壓繞組引出線從油箱內(nèi)引出，通過電極分別與高、低壓線路相連，是變壓器的薄弱環(huán)節(jié)。引發(fā)火災(zāi)的原因很多，其中包括制造缺陷、安裝不當(dāng)、損

5、傷、老化以及出線短路和雷擊過電壓等。它的爆炸噴油起火在變壓器的火災(zāi)事故中占有最大比例。規(guī)范中規(guī)定水霧不應(yīng)直接噴向高壓套管，筆者認(rèn)為水霧包絡(luò)至少應(yīng)至套管底部的15處，但不應(yīng)超過13。經(jīng)查閱大量資料，并在湖南省送變電建設(shè)公司的組織下做了帶電噴霧實(shí)驗(yàn)，證明這種設(shè)置方式從安全和滅火的角度均是可靠的。3、散熱器大容量變壓器的散熱器一般有風(fēng)扇，以增加散熱片的通風(fēng)量。熱油通過散熱片中的管網(wǎng)，以達(dá)散熱目的。此部分的保護(hù)也很重要，但應(yīng)避免水霧直射風(fēng)扇電機(jī)

6、，水霧噴頭可沿風(fēng)扇電機(jī)之間的中心線布置。4、油枕油枕通過連接管與油箱主體中的變壓器油相連，以緩沖油的熱脹冷縮和確保油質(zhì)。油枕一般為規(guī)則圓柱體，位置在變壓器的頂部，布管時(shí)須考慮到噴頭和管道離高壓帶電體的間距。如油枕靠變壓器的一側(cè)，處理就比較簡單，但現(xiàn)在很多油枕設(shè)在變壓器的正頂部，兩旁均有高壓套管，而規(guī)范要求油枕應(yīng)受保量為75個(gè)，設(shè)計(jì)流量達(dá)到80ls，需設(shè)置六臺(tái)消防水泵接合器。設(shè)計(jì)滅火時(shí)間取0.4h，消防水池有效容積應(yīng)為250m3。其它有關(guān)

7、水泵、管網(wǎng)等的設(shè)置不再詳述。2、報(bào)警及控制變壓器是供電樞紐的心臟，及時(shí)的火災(zāi)報(bào)警能爭取到最好的戰(zhàn)機(jī)，但誤報(bào)造成的誤動(dòng)作也可能造成無法挽回的嚴(yán)重后果。大容量變壓器一般是露天設(shè)置或處于大空間的室內(nèi)，目前國內(nèi)外常用的探測器有感溫電纜、空氣管以及閉式噴頭等。本工程采用了兩路感溫電纜：一路為開關(guān)量感溫電纜，距離變壓器表面約5～10mm；另一路為模擬量可重定溫感溫電纜，緊貼變壓器表面布置。油枕、油箱以及輸油管路等均纏繞了感溫電纜?？紤]到高壓套管是火

8、災(zāi)多發(fā)部位，因此在所有套管的根部也繞上一圈的模擬量感溫電纜。經(jīng)以上布置，實(shí)現(xiàn)了變壓器的全方位保護(hù)，可及時(shí)感應(yīng)到變壓器表面溫升和外部火災(zāi)。變壓器的滅火啟動(dòng)控制流程附后。配水管網(wǎng)的接地很重要，我們在管網(wǎng)的兩處進(jìn)行了重復(fù)接地，管道的法蘭連接部位均采用銅條短接。三、問題及對策本工程完工后，我們做了系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)和水噴霧試驗(yàn)，對部分噴頭的角度進(jìn)行了調(diào)整，整個(gè)變壓器全部被水霧包絡(luò)，高壓套管根部的13也在水霧覆蓋中，效果良好。但也發(fā)現(xiàn)了一些問題。1、油枕的

9、保護(hù)油枕位于變壓器的頂部，實(shí)際上也是位于兩側(cè)高壓套管的中間，在有風(fēng)的情況下，保護(hù)油枕的水霧改變了方向，直射到了高壓電極上。最后只得降低了油枕和噴頭的保護(hù)距離并增加水霧噴頭，但油枕還是未能全部被水霧覆蓋，因此油枕的保護(hù)方式函待探討，最好在變壓器訂貨時(shí)向設(shè)備廠家提出要求，將油枕設(shè)置在變壓器的一側(cè)。2、儀器儀表的防霧措施變壓器上的儀器儀表均是防水的，但在我們在噴霧時(shí)發(fā)現(xiàn)水霧能穿過透氣孔進(jìn)入它們的內(nèi)部。為防不良影響，我們在試噴霧時(shí)采用了一定遮擋

10、措施，也可在變壓器訂貨時(shí)向設(shè)備廠家提出防霧要求。3、多臺(tái)變壓器交叉滅火和循環(huán)滅火方式的解決本工程有三臺(tái)變壓器，我們只考慮了一臺(tái)變壓器起火的情況，并按此要求對水池容量、水泵等進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)一臺(tái)變壓器的雨淋閥啟動(dòng)滅火時(shí)，另外兩臺(tái)變壓器的滅火系統(tǒng)必須在此臺(tái)變壓器的雨淋閥關(guān)閉后才能啟動(dòng)，而實(shí)際中也的確存在交叉火災(zāi)和人工誤動(dòng)的情況。因此我們針對本系統(tǒng)雨淋閥能自動(dòng)啟閉的特點(diǎn)，在控制中心增加了遠(yuǎn)程自動(dòng)和手動(dòng)關(guān)閥的功能，實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)變壓器的循環(huán)滅火，并且模

11、擬實(shí)驗(yàn)成功。由于雨淋閥的自動(dòng)關(guān)閉在瞬間完成，造成了較大的水錘，可在雨淋閥組的前面設(shè)置水錘吸納器。4、帶電噴霧對運(yùn)行中變壓器的影響一般情況下，水霧系統(tǒng)的自動(dòng)啟動(dòng)可以設(shè)定在變壓器跳閘以后，但水霧系統(tǒng)存在自動(dòng)、手動(dòng)以及機(jī)械應(yīng)急手動(dòng)等多種啟動(dòng)形式，因此不能排除變壓器在運(yùn)行狀態(tài)下噴霧的情況。噴頭、管道和帶電體的安全距離均滿足電業(yè)安全規(guī)程和相關(guān)消防規(guī)范的規(guī)定，且噴霧時(shí)水霧只覆蓋到了220KV和110KV套管的根部，因此不會(huì)對它們產(chǎn)生不利影響。10K