水噴霧滅火技術(shù)在電力變壓器中的應(yīng)用

水噴霧滅火技術(shù)在電力變壓器中的應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，生產(chǎn)生活用水的生產(chǎn)和生活能力的增加，火災(zāi)因素也在增加。這對電力系統(tǒng)的設(shè)計提出了更高要求。作為電力系統(tǒng)不可缺少的重要部件——電力變壓器,在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著“心臟”的功能,一旦發(fā)生故障,將導(dǎo)致整個區(qū)域內(nèi)的電力網(wǎng)癱瘓;特別是其器身內(nèi)充有幾十甚至上百噸的絕緣油,在變壓器短時或持續(xù)性故障時間里,將分解出甲烷、乙烷、氫等可燃性氣體,如果產(chǎn)生的可燃?xì)怏w數(shù)量或壓力超過變壓器的容許值時,將從變壓器器身的薄弱環(huán)節(jié)噴射出來而造成火災(zāi)。筆者認(rèn)為排油充氮滅火裝置能很好地解決這方面問題(我國目前《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》對該系統(tǒng)有其規(guī)定),其發(fā)展具有很大的前途。1.原油擠出和滅火裝置系統(tǒng)的總結(jié)1.1油擠出氮滅火系統(tǒng)的組成見圖11.2放油閥動作變壓器內(nèi)部故障產(chǎn)生高溫使變壓器油分解出大量氣體,迫使瓦斯繼電器動作,發(fā)出相應(yīng)的信號和指令。當(dāng)故障嚴(yán)重使變壓器著火時,并聯(lián)安裝在變壓器上部的火災(zāi)探測器同時動作,隨后閥門開啟裝置動作,使放油蝶閥打開,將變壓器油頂部的油迅速排放掉;預(yù)應(yīng)力止回閥在油流增大排放時關(guān)閉,將油枕的油和箱體內(nèi)的油斷開。放油閥打開后造成原管路內(nèi)油壓的變化,使恒壓器動作,氮?dú)忉尫砰y重錘落下,氮瓶內(nèi)的氮?dú)庖?MPa的壓力從變壓器底部兩側(cè)多孔管吹入,使變壓器箱體內(nèi)的油翻騰,促使上部油溫迅速下降。油排出后留下的空間被氮?dú)獬錆M,將著火的油面與空氣隔絕,使著火的油在短時間內(nèi)熄滅。2.油擠出氮滅火裝置的應(yīng)用特點(diǎn)2.1目前，一些火災(zāi)控制系統(tǒng)正在對核電站的火災(zāi)進(jìn)行保護(hù)2.1.1壓鑄件的滅火利用水噴霧滅火是將著火的變壓器從外部噴水降溫而實(shí)現(xiàn)熄滅火焰。水噴霧滅火系統(tǒng)的構(gòu)成主要有儲水池、水泵、閥門水管道、噴水頭及火焰探測器和控制器等。這種滅火方法在實(shí)際應(yīng)用中存在如下幾個問題:1)噴頭易發(fā)生堵塞,長期不用時突然使用,水管鐵銹沖至噴頭可能會發(fā)生堵塞響滅火功能。2)管道必須沿變壓器排列,檢修變壓器時,必須先拆管道,因此很不方便。3)必須在變壓器附近設(shè)置儲水池,且水要定期更換,否則時間太長水要變質(zhì)發(fā)臭,造成污染。4)除上述外還需要大功率水泵,因此,成本高,維護(hù)工作量大。2.1.2滅火焰的施工鹵代烷滅火的原理是返催化,即將原進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)中止而熄滅火焰。采用鹵代烷方式滅火,只有在變壓器油外溢著火時才有效,且這種滅火介質(zhì)噴出后,會破壞大氣中的臭氧層,因此從環(huán)保的角度出發(fā),這種滅火方式終將可能被淘汰。2.1.3該系統(tǒng)的特點(diǎn)排油充氮滅火裝置是新技術(shù),其安裝范圍在規(guī)程、規(guī)范上尚無具體規(guī)定。但該滅火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、方便易行、不污染環(huán)境、滅火效果顯著,且維護(hù)方便。主要用于發(fā)電廠,變壓站容量在10MVA以上的大容量電力變壓器的滅火消防。2.2火災(zāi)的作用及目2.2.1集火災(zāi)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(zāi)蔓延及復(fù)燃。2.2.2縮小火災(zāi)的損失范圍(避免了水或含水介質(zhì)對變壓器造成的二次損壞)。2.2.3火災(zāi)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”。2.2.4既可用于戶內(nèi),也可用于戶外。2.2.5運(yùn)行維護(hù)方便,可靠性好,簡易使用。2.3關(guān)閉氮?dú)馄恐鏖y2.3.1調(diào)試實(shí)驗時,不能隨意進(jìn)行打開氮?dú)忾y操作,即使在氮?dú)馄筷P(guān)閉的情況下亦如此。試驗重狂動作時,必須卸下氮?dú)馄可想姳?投入運(yùn)行時必須裝上。2.3.2解除兩開閥裝置機(jī)械鎖定之后,控制箱上的【系統(tǒng)退出】燈應(yīng)熄滅,(兩開閥裝置機(jī)械鎖定必須全部解除)。2.3.3如本裝置退出運(yùn)行,除切斷電源外,必須將蝶閥裝置機(jī)械鎖下并關(guān)閉氮?dú)馄恐鏖y。2.3.4為了保證安全,在正式投入運(yùn)行之前不要打開氮?dú)馄恐鏖y。2.3.5運(yùn)行中出現(xiàn)報警信號時必須首先確認(rèn)報警類別,并把控制面板上的轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“斷開”位置后切斷電源,消除報警因素后按投運(yùn)步驟重新投入運(yùn)行。2.3.6當(dāng)重瓦斯在無火災(zāi)情況下有信號發(fā)出后,應(yīng)及時將控制向面板上的轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至“斷開”位置,使“瓦斯動作”報警復(fù)位,再重新將其切到原來位置。2.3.7為了確保本裝置的可靠性,應(yīng)對本裝置進(jìn)行定期檢查,平時檢查應(yīng)由閥密封檢查,打開消防柜內(nèi)的油閥檢查孔,用干凈布或手摸排油閥底部,無漏油為合格。3.排油充氮滅火裝置排油充氮滅火裝置的安裝范圍在規(guī)程、規(guī)范上尚無具體規(guī)定,但作為一種新技術(shù)已在一些工程上被采用。其工作全過程無須人的介入,即從火災(zāi)發(fā)生、氮自動進(jìn)入變壓器到火的熄滅都是自動完成的。該裝置在火災(zāi)時能自動將變壓器油枕與本體的油隔開,由于滅火是從變壓器箱體內(nèi)部開始的,所以滅火速度快、損失小。且滅火后充氮仍然留在油箱內(nèi),能夠保證油不會重燃。且不會對變壓器產(chǎn)生損壞或留下隱患。由于整個裝置是密封的,所以不存在防銹、雜物、藻菌、防凍等問題。但排油充氮滅火裝置設(shè)備的價格偏高以及其他技術(shù)方面的問題,是今后研究的一項重要課題,本文拋磚引玉,希望能夠把這項技術(shù)推廣和應(yīng)用,真正做到經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。排油充氮裝置由瓦斯繼電器、感溫探測系統(tǒng)、閥門開啟裝置、放油蝶閥、預(yù)應(yīng)力止回閥、氮儲存與釋放裝置、恒壓器、氮管道、油管道等組成。該裝置的工作電源為直流。瓦斯繼電器探測到變壓器內(nèi)部的可燃?xì)怏w后,根據(jù)可燃?xì)怏w的濃度,決定是動作于信號,還是動作于跳開變壓器各側(cè)的斷路器。感溫探測系統(tǒng)動作于變壓器火災(zāi),它與瓦斯繼電器組成邏輯與門關(guān)系。當(dāng)瓦斯繼電器與感溫探測系統(tǒng)都動作時,才開啟放油蝶閥,迅速放掉變壓器內(nèi)部的油。預(yù)應(yīng)力止回閥在油流增大排放時關(guān)閉,其作用