220kV變壓器排油注氮滅火裝置說明書

1、目錄1概述22裝置適用范圍及性能特點23裝置工作條件24裝置的結構特征、各部件安裝位置及主要功能35裝置的工作原理及主要技術參數(shù)46安裝67調試和投運1 08例行維護試驗1 29附圖及附件目錄1611. 概述 油浸式變壓器(以下簡稱：變壓器)總是存在著發(fā)生火災的危險。由于短路、過電壓等引起的 變壓器內部電弧使油品電離并分解出多種可燃氣體，并使油箱內壓迅速升高，當此壓力超過油箱 所能承受極限時，油箱薄弱處就會破裂，導致氧氣進入與可燃氣體混合，一旦遇明火或一定能量 的電火花即刻爆炸起火，造成重大火災事故。DBM型變壓器充氮滅火裝置(以下簡稱：本裝置)，是針對上述變壓器火災事故的特征而開 發(fā)生產的消

2、防裝置。為能使用戶正確使用本裝置，根據該裝置的主要功能、特性及實際使用狀況，詳細編寫了安 裝使用說明書，作為用戶和設計院在設計、安裝、使用與維護時參照，務請詳細閱讀 。2. 裝置適用范圍及性能特點2.1 適用范圍(1) 新建電廠及變電站所使用的，容量超過 10MVA以上的油浸變壓器(包括單相變壓器、組合變壓 器和三相一體式變壓器)；(2) 符合上述容量參數(shù)的在用變壓器改造；(3) 各種類似的充油電力設備，如電抗器等。2.2 性能特點(1) 集火災探測、報警、滅火系統(tǒng)于一身，裝置啟動后可立即滅火 ，防止火災蔓延及復燃；(2) 縮小火災的損失范圍(避免了水或含水介質對變壓器造成的二次損壞)；(3)

3、 火災時排去變壓器頂部部分熱油，同時切斷油枕油路，防止“火上澆油”；(4) 占地面積少，土建工作量小，結構緊湊，易于設計、選址及安裝；(5) 無需水源，不受地理條件限制，不污染環(huán)境；(6) 既可用于室內，也可用于室外；(7) 所使用介質價廉易補充采購。(8) 運行維護方便，可靠性好，簡易實用。3. 裝置工作條件3.3.1 探測器、斷流閥、消防柜可在戶外安裝， 控制箱在室內安裝，安裝場地應無劇烈振動與沖擊， 無腐蝕性氣體。3.3.2 環(huán)境溫度a) 戶外設備：-40 C60 C；b) 室內設備：5C30C。3.3.3 相對濕度a) 戶外設備：w 95 %(在20C± 5C時)；b) 室內

4、設備：w 85 %(在20C± 5C時)。334電源a）加熱電源：220V.AC 50Hz;b）工作電源：DC220V或DC110V4裝置的結構特征、各部件安裝位置及主要功能注氮接口閥（DN25法蘭連接，對角布置；- :220V A/(500W)3#附圖1.系統(tǒng)總體布置示意圖#本裝置由探測器、斷流閥、消防柜和控制柜四個相對獨立的基本部件組成，各個部件之間無機 械連接。各個部件的安裝位置（參見附圖1）及主要作用如下： 探測器部件安裝在變壓器油箱頂部的易著火部位，其數(shù)量至少4個，最多10個，視變壓器油箱大小而定，標準配置為 8 個。其主要功能是探測變壓器頂部的溫度，一旦達到或超過預定溫度

5、即 向控制系統(tǒng)發(fā)出超溫開關信號。 斷流閥部件安裝在氣體繼電器和儲油柜（油枕）之間的管路上，其主要功能是在本裝置啟動排 油（或油箱破裂大量溢油） 等非正常油流時，切斷油枕至油箱的補油通道，防止“火上澆油”。此 部件純油流驅動，一旦關閉需人工打開，不受控制系統(tǒng)控制。 消防柜部件屬柜式結構，安裝在變壓器附近（靠近排油接口閥一側），上部與變壓器油箱之間 有排油管道和注氮管道連接，底部需預埋通向事故油池或油坑的疏油管道，柜內配有排油驅動裝 置、注氮驅動裝置、氮氣存儲容器等執(zhí)行部件、是本裝置唯一需要安裝基礎的部件，是實施排油 注氮攪拌冷卻滅火的執(zhí)行部件?？刂乒癫考闃藴使袷浇Y構（600X800X2260）

6、，每面柜最多可安裝3個獨立的控制單元（插箱），安裝在控制室內，是本裝置按預定邏輯實施信號顯示、故障報警、啟動消防的控制單元。5 裝置的工作原理及主要技術參數(shù)5.1 工作原理（參見附圖 2） 變壓器充氮滅火裝置是以冷卻燃燒介質，減少燃燒面供氧兩種物理原理進行快速滅火的變壓 器專用滅火裝置。它的滅火機理完全基于重質油品的燃燒原理和變壓器的火災特征之上。裝置本 身不帶任何冷卻劑而只是提供一種必要的手段促使（液態(tài)）燃燒介質中占絕大多數(shù)（容積）的低溫 液體去吸收燃燒液面高溫液體中的熱能，從而達到降溫滅火的目的。處在固定容器內的液體被加熱時，熱能首先被靠近熱源的液體所吸收，被加熱的液體受熱后 體積膨脹、密

7、度降低，在浮力的作用下上升至液面，這就是自然對流原理。如果沒有外力作用， 高溫液體總是向上運動至液面，低溫液體總是在下，即使油面起火燃燒時，這種狀態(tài)也不會改 變。本裝置在自動運行狀態(tài)下，以重瓦斯信號及靠近著火點的溫度探測器兩個信號邏輯與'作 為判別火災發(fā)生的啟動信號，充氮滅火裝置在接到火災信號后 ,利用連接在變壓器與裝置之間的排 油管道立即從油箱頂部排出部分熱油，排出頂部部分熱油的目的，首先是充分釋壓，切斷油枕補 油通道（由連接在氣體繼電器與儲油箱之間的斷流閥執(zhí)行） ，制止油流外溢；其次是為氮氣注入時 為其覆蓋燃燒油面提供空間。在實施排油若干秒后，充氮滅火裝置以一定流量的氮氣從底部注入

8、油箱，強迫油液上下攪 動，迅速將油面溫度降至閃點以下并使油面含氧量急度減少無法維持燃燒而滅火。5.2 主要技術指標及參數(shù)5.2.1 氣體注入至滅火時間：V 60S5.2.2 探測器公稱動作溫度：93C變壓器外部著火瓦斯信號發(fā)生高溫.-.r vV V V V V X/V72 V快速排油閥開啟減壓防爆 I _f 0. 1秒內關閉靳流閥，隔藹油枕排油減壓數(shù)秒后，干氮注入，前秒內 衷火.氮氣持續(xù)注入10分鐘 以上*防止貫熾把燃燒中油的溫度冷卻在 燃點以下，以防止進一步 前爆炸和燃燒對設備的內 卻及外部造磴損壞；Ti3 2匚憶懇慫臥注氮攪拌5.2.3斷流閥關閉流量：50100L/ min5.2.4斷流閥

9、動作時間：< 1s5.2.5連續(xù)注氮攪拌時間：> 10 30mi n5.2.6氮氣瓶額定壓力：13.515 MPa5.2.7排油管道公稱通徑：DNI255.2.8注氮管道公稱通徑：DN255.2.9斷流閥公稱通徑：DN806安裝6.1總則6.1.1本章僅適用于本公司生產的DBM裝置。設備運抵現(xiàn)場應妥善保管，開箱時應根據裝箱清單逐一清點核對，安裝前及安裝過程中請仔細閱讀本安裝說明。6.1.2設備安裝前，安裝現(xiàn)場應具備以下條件：a）變壓器已安裝就位，并具備與本裝置安裝有關的所有接口條件，其中包括：排油管道接口 法蘭及閥門、充氮管道接口法蘭及閥門、探測器安裝底座、斷流閥安裝接口法蘭，以及

10、適 量的，用于支撐器身四周充氮管道的固定件安裝底座，以上接口均應由變壓器廠在工廠配 置完成。b）消防柜安裝基礎，包括基礎底部至油坑的疏油管道和電纜管已施工結束；c）工廠預制成型的排油管道和注氮管道。如是現(xiàn)場配制，應備置足量的、規(guī)格符合要求的管 道（見6.2.2 ），管道內壁均應經除銹防腐處理，不銹鋼材質的除外；d）與變壓器成套配置的氣體繼電器應具備兩對獨立的重瓦斯接點。6.2設備安裝6.2.1消防柜的安裝6.2.1.1消防柜基礎（附圖3）rnrnunw面地出高 面礎基墩泥水消防柜反面（面向變壓器）附圖3.消防柜基礎消防柜基礎應符合下列條件：a）應位于變壓器附近靠近排油接口一側（見附圖4），距變

11、壓器距離：至少在油坑外，最長不超過9 m；3附圖4.消防柜位置示意圖b）基礎的方向應保證消防柜就位時背對變壓器，消防柜底板下拋出的排油管端部剛好插入基礎預埋的疏油管，插入長度不小于50毫米；c）按A位置布置時，基礎疏油管中心（消防柜排油管中心）應正對變壓器排油口，B、C 位置時，基礎疏油管中心至變壓器排油接口閥門端面應向外偏移至少400mm最大800mmd）基礎預埋疏油管相對基礎平面高出170mm電纜管高出平面 3050mme）預埋鋼板外沿寬度應大于530mmf）基礎平面高出周圍地平面高度以小于100mm為宜。6.2.1.2消防柜本體與基礎的固定采用焊接，應在管道安裝或配制結束后進行。6.2.

12、1.3本裝置氮氣瓶與消防柜分開包裝運輸，最終就位宜在管道、電纜接線結束后進行。6.2.2排油及注氮管道安裝本裝置消防柜與變壓器之間的相對位置由施工設計確定，因此本裝置不提供消防柜與變壓器 之間的連接管道，只對管道的規(guī)格及走向作必要的說明。a）排油管道通徑：DN125 （133X 4.5 ）無縫管注氮管道通徑：DN25（32X 3.5）無縫管b）管道走向（見附圖5）c）油管排氣組件（附件 1，隨機提供）應直接與變壓器油箱排油接口閥連接（排氣塞向上）， 油管補償器（波紋管）直接與消防柜頂端排油口連接。排油管安裝結束后，應隨即將油管補償器上 端法蘭的固定螺母（上下共 6個）擰松至少5mm。d）排油管

13、水平管道宜向消防柜端下傾（約1: 100）;水平管長度超過 5m時，應在管線適當部位添加支撐；e）附件2為氮管排氣組件，應安裝在與消防柜頂部連接的豎管頂端（兼作彎頭），排氣塞向上;f）附件3為氮氣分流組件，倒“ T”字形安裝，水平向兩端通向變壓器注氮口，垂直向上端通向消防柜氮氣出口，其安裝位置以滿足通向兩注氮口的管道長度基本相同為宜。重要提示：在所有檢查試驗結束后，管道應注油檢查!623控制柜的安裝本裝置控制柜采用立式標準柜體結構，安裝在控制室內，安裝時應注意安裝方面的基本預防 措施：a吊裝及拆箱必須小心，避免沖擊與碰撞。b必須安裝在控制室內，便于觀察的場所。624斷流閥的安裝斷流閥安裝在氣體

14、繼電器與油枕之間的水平連管上（附圖 6）。應注意：a ）閥體不能傾斜，箭頭指向瓦斯繼電器。b ）從油枕往變壓器注油時，應逆時針轉動斷流閥手柄，使內部拔桿擋住活門，直到注油結束閥門兩端充滿油為止（從變壓器底部注油時免此操作）。c ）擰松排氣塞（逆時針）排除閥內空氣后擰緊。d ）斷流閥與氣體繼電器之間的連接管宜采用柔性管 （波紋管）連接。e ）接線盒內不允許進水，下雨時不允許開蓋接線，必要時另加防雨措施。n心 一 二附圖6.斷流閥安裝圖6.2.5探測器安裝火災探測器安裝于變壓器頂蓋上面最可能引起火災的地方，即在變壓器頂部的套管、有載調壓 器等電接口處。為了能及時有效地進行探測，必須注意以下幾點：a

15、）將探測器水平（臥）裝在變壓器箱蓋以上1020cm。（見附圖7）b）探測器應置于套管、防爆門、及釋放閥等電氣接口附近，離變壓器蓋外沿0.3m以上。c）探測器引線應從與其高度相當?shù)慕泳€支架或線槽內敷設。一般說來，中大型的三相變壓器，每一個套管間隔內必須安裝一個探測器，在有載調壓器（如果有）附近安裝一個探測器。d）下雨天不允許開蓋接線作業(yè)；9#附圖7.探測器安裝圖#626電纜敷設與接線6.261本裝置所需連接電纜：a）探測器、斷流閥至變壓器端子箱連接電纜隨機提供；b）變壓器端子箱至消防柜電纜：6芯，1.5平方（用戶自備）；c）消防柜至控制柜電纜：19芯，1.5平方（用戶自備）；d）電源、報警輸出及

16、外部輸入信號電纜均由用戶自備。6.262 本裝置電纜敷設及接線由施工方實施，以工程設計方的施工圖為準，本說明書所供圖樣 僅供參考。7調試和投運7.1調試7.1.1氮氣管路密封性檢查消防柜內的氮氣管路的密封性能在本裝置出廠前均經檢驗合格，因本裝置氮氣瓶及連接軟管 經重新拆裝，因此在所有機械及管道安裝、系統(tǒng)接線完畢并經校驗正確后，必須再次對密封性能 進行復查試驗，并確認合格后方能投入運行。具體步驟如下：a）聯(lián)接氮瓶出口高壓軟管，聯(lián)接減壓閥出口軟管（一根）至氮閥進口（側面）。聯(lián)接螺母應充分緊 固。b）打開氮瓶主閥，待表計壓力穩(wěn)定后（高壓：1O-15MPa低壓：0.8-1.0MPa）再將氮瓶關閉。c）

17、保持1小時，高壓表指示值下降w 0.5MP&如超過此值，應用肥皂水檢查管路泄漏處并排除 之。d）打開排油管上（位于排油閥下部）的檢查孔（見附圖9），關閉排油閥，用手檢查閥板是否處在水平（關閉）位置（必要時可用重錘帶動扇形板調整），待管內注油時必須再次復查其密封性，不允許有泄漏現(xiàn)象。7.1.2露天安裝部件狀態(tài)及防雨措施檢查對斷流閥接線盒、探測器開關、蓋板、探測器穿線螺母等處的防水密封墊進行仔細檢查。a）斷流閥接線盒蓋板密封墊片平整，緊固螺釘不松動。b）探測器開關蓋板密封墊片平整，緊固螺釘不松動。c）探測器接線盒兩側穿線螺母與探測器本體連接處應充分緊固，不允許有松動現(xiàn)象；d）檢查確認探測器

18、開關全部處在“斷開”狀態(tài)。e）檢查確認斷流閥活門處于打開狀態(tài)，擰松排氣塞，排盡閥內空氣后擰緊并擦盡溢出油。7.1.3電氣接線檢查檢查前確認消防柜排油、充氮閥門均在關閉狀態(tài)，兩閥全部機械鎖定！a）合閘通電前，檢查電源電壓和極性（220V.DC）；b）接通電源，將三位選擇開關打到【斷開】位置，控制面板只有【系統(tǒng)退出】燈顯示；按【試燈按鈕】、指示燈應全部顯示，蜂鳴器鳴叫；c）將三位選擇開關打到【自動】或【手動】位置，控制面板【系統(tǒng)投入】 【系統(tǒng)退出】 【油閥關】 【氮閥關】四盞燈顯示；d）拔出消防柜兩個“鎖定”插銷后，【系統(tǒng)退出】燈熄滅 ，【系統(tǒng)投入】【油閥關】【氮閥關】 三盞燈顯示；e）在變壓器就

19、地接線盒內短接探頭超溫、斷流閥、重瓦斯引線端子，控制柜上都應有相應指示，重瓦斯信號在系統(tǒng)內有自?；芈罚虼藨眠x擇開關打到“斷開”位置予以復位；f）調節(jié)消防柜電接點壓力表下限針 （綠色），使其與壓力指針（黑色）接觸，控制柜上【氮壓低】 燈應顯示。7.1.4 動作試驗（啟動）7.1.4.1 啟動試驗應在管道注油前進行，本裝置生產兩種控制方式的控制單元（繼電器方式和PLC方式），本說明以繼電器控制方式為例。A、手動啟動a）把三位選擇開關打到【手動】位置；b）插入控制柜面板下方的兩閥投退壓板；c）解除兩閥機械鎖定插銷；d）按下【手動 /消防】按鈕，此時排油重錘立即落下打開排油閥；【油閥關】指示燈滅，

20、【油 閥開】和燈亮，蜂鳴器鳴叫；e）延時數(shù)秒時間后，注氮重錘落下，【氮閥關】燈滅，【消防進行】燈亮，手動方式試驗即 告結束。f）將三位選擇開關打到【停止】位置，恢復閥門狀態(tài)（關閉閥門）。B自動啟動（信號模擬）a）把三位選擇開關打到【自動】位置；b）插入兩閥投退壓板；c）先后短接（觸發(fā)）重瓦斯和探頭引入接點，【重瓦斯動作】和【探測器動作】燈對應顯示、 蜂鳴器鳴叫，此時排油重錘立即落下打開排油閥，【油閥關】燈滅，【油閥開】燈亮）；d）延時數(shù)秒后，注氮重錘落下， 【氮閥關】燈滅， 【消防進行】燈亮，自動方式試驗即告結束。e）把三位選擇開關打到【停 止】，恢復閥門狀態(tài)，并拔出兩閥投退壓板，插入兩閥機械

21、鎖定 插銷。7.1.4.2 在進行上述啟動試驗時，同時校對“裝置異常”和“消防進行”報警輸出。7.2 投運7.2.1 在以上試驗結束，并經用戶確認無誤后，本裝置即具備投運條件。在正式投運前，應分別 打開變壓器端的排油接口閥和充氮接口閥，以及對應管道中的排氣組件，緩慢向管道內注油排 氣。7.安全插入投退壓板，解除機械鎖定，由用戶用選擇自動或手動方式運行。 在排油和充氮管道注油后，無論投運與否均不得關閉接口閥門，確保管道呼吸暢 通！8例行維護試驗8.1排油開閥裝置的結構與操作8.1.1結構及動作原理附圖8為排油開閥裝置結構圖，附圖8a為排油開閥重錘支承釋放機構結構詳圖。由支承桿將重錘支起，一旦接到

22、“排油”信號，電磁鐵推動支承機構脫扣使重錘失去依托而下 落，帶動打開排油蝶閥完成開閥動作。行程開關（油閥鎖）行程開關（油閥關）鎖定操作方向鎖定擋塊手柄13#附圖8.排油開閥裝置#桿塊程板桿te承 擋擋行鉤椎鉤支行程開關（氮閥關）行程開關（氮閥鎖）鎖定插銷閥桿頂帽=1附圖8a.排油重錘支承（釋放）機構8.1.2操作及注意事項<A> （復位）操作步驟：抬起重錘越過支承塊（附圖8a）后，支承塊在扭簧作用下自動復位，再將重錘放在支承桿上即可。<B> 操作結束后，必須打開觀察孔檢查排油蝶閥，確保可靠關閉。停運或檢修期間，應在開 閥裝置復位后，將鎖定擋塊順時針轉動90°,

23、使支承塊無法轉動，同時鎖定擋塊壓下行程開關，控制系統(tǒng)發(fā)出【系統(tǒng)退出】信號。8.2注氮開閥裝置的結構與操作8.2.1結構及動作原理#附圖9.注氮開閥裝置#附圖9為注氮開閥裝置結構圖，附圖9a為軸測圖。注氮閥、重錘及閉鎖（釋放）機構集中于一體。支承桿將 重錘（桿）支起“閉鎖”，一旦接到“注氮”信號，電磁鐵推 動撥桿使支承桿縮進，重錘失去依托而下落，將位于重錘桿 根部的注氮閥桿壓下，完成開閥操作。822操作及注意事項 <A>（復位）操作步驟按圖示向右拉動支承桿，向上抬起重錘待擋住支承桿 頭部時松開支承桿，繼續(xù)上抬重錘至上止點，支承桿會在彈 簧作用下自動復位，松開重錘即可。<B>

24、;注意事項停運及檢修期間，應在開閥裝置復位后，把鎖 定插銷插入鎖定孔（必須穿過重錘桿孔），并拔出控制柜面板上 的兩塊投退壓板。附圖9a8.3電接點壓力表操作消防柜中的氮氣瓶壓力變化用電接點壓力表進行監(jiān)視報警，上限指針（紅色）在本裝置中不起作用，出廠時一般調至最大，下限指針（綠色）一般調在68 （MPa，如果氮氣瓶內壓力下降到設定值（黑色壓力指針與綠針接觸時），控制箱上的“氮壓低”燈就會顯示，同時蜂鳴器鳴叫提 示，裝置異常接點接通。暫時消除方法：將綠針逆時針旋至與黑針脫離即可，待補氣后再將綠針恢復至原來位置。8.4報警信號本裝置有下列情況之一時，系統(tǒng)發(fā)出“裝置異?！眻缶盘枺篴）【氮壓低】b）【

25、斷流閥關】c）【瓦斯動作】d）【探頭動作】e）【排油閥開】本裝置啟動注氮時，系統(tǒng)發(fā)出“消防進行”（即氮閥打開）報警信號。上述報警信號中，除 【氮壓低】可用調節(jié)壓力表限值的方法暫時消除外，其它報警信號在報警 因素沒有排除之前不可解除。8.5例行試驗8.5.1為了確保本裝置能長期可靠運行，定期對本裝置的動作部件進行試驗是十分必要的，每年 至少進行一次，試驗時用戶應嚴格按照操作步驟及注意事項執(zhí)行操作。需要時可致電本公司給于 必要的指導。8.5.2試驗操作規(guī)程8.521安全措施A、控制柜端：a）拔出兩塊投退壓板；b）將選擇開關打倒“斷開”位置，使系統(tǒng)暫時退出運行。B消防柜端：a）將兩閥全部機械鎖定（轉

26、動擋塊、插入插銷）；b）拆除（手擰）充氮閥上的閥桿頂帽；c）卸掉扇形板上兩個連扳固定螺母后，向內側卸下連接板。C.以上操作經確認無誤后將兩個鎖定全部解除。8.5.2.2 啟動與恢復A、啟動a）插入控制柜面板上的投退壓板；b）將選擇開關打到“手動”位置；c）掀開啟動按鈕防護罩，按下按鈕；d）按下啟動按鈕后，消防柜中的排油重錘立即落下（不排油），若干秒鐘以后，充氮重錘落 下，控制柜上的顯示狀態(tài)、順序與調試試驗相同（不充氮）。重要提示：上述啟動操作過程中，除不打開閥門外，其它動作過程和信號指示，以及報警接點輸出 與正常啟動時完全相同！B恢復a）拔出控制柜端兩塊投退壓板；b）將選擇開關打倒“斷開”位置

27、，使系統(tǒng)退出運行；c）抬起排油重錘在支承塊上就位，裝上連接板并緊固螺母（至此，排油重錘恢復完畢）；d）右手向外拉動支承拉桿（參見附圖9），用左手抬起充氮重錘，當重錘桿擋住支承桿時松開拉桿，支承拉桿在彈簧作用下自動復位（支在重錘桿之下）；e）擰上充氮閥上的閥桿頂帽（至此，充氮重錘復位完畢）；f）在控制柜上插入投退壓板，選擇運行方式重新投入運行。8.6維護及保養(yǎng) 8.6.1本裝置除了 8.5所規(guī)定的每年12次例行試驗和常規(guī)檢查外，基本上無需其它維護。 例行試驗（即裝置功能校驗）和常規(guī)檢查周期見下表。裝置功能校驗和常規(guī)檢查周期表各部件檢查檢查周期備注每周每月每年檢查氣瓶壓力控制箱試燈裝置功能校驗V校驗方法見8.5例行試驗862消耗品為保證質量，本裝置的所有部件，出廠前均經檢查合格，由于氮氣管路使用了軟管連接，因而會有少量的氣體泄漏。試驗證明，這種泄漏非常小，氣瓶壓力可足夠保持6個內不會降到整定值以下，但是，為保證在每一檢查周期內氣瓶保持足夠的壓力，因此氣瓶壓力應每周記錄一次以 便能安排必要的充氣計劃。充氣步驟如下：首先將運行狀態(tài)切換至“斷開”位置，其次將排油注氮重錘機械鎖定，拔出 控制柜面板上下方的兩閥投退壓板，并將氮氣瓶閥關閉后