變壓器火災的消防保護

劉建忠，黨 玲，謝 敏，魏 峰

西安核設備有限公司，陜西西安 710021

變壓器火災的消防保護

劉建忠，黨 玲，謝 敏，魏 峰

西安核設備有限公司，陜西西安 710021

介紹了變壓器火災、變壓器的火災保護形式比較、泡沫噴霧滅火裝置的優(yōu)缺點。

變壓器火災；泡沫噴霧滅火裝置

變壓器是發(fā)電廠和變電站內(nèi)最重要的設備。在發(fā)電廠和變電所中，各種大中小型油浸變壓器使用特別多，而且這些變壓器的安全問題直接影響到電廠變電所的正常運行，特別是電廠的主變、高壓廠用變、啟動備用變等更是發(fā)電廠的核心設備，一旦發(fā)生火災，直接影響電廠機組運行，而且威脅到周圍建筑設備和人員的安全。因此，必須對電廠及變電所重要的變壓器設置消防保護系統(tǒng)。

1 變壓器介紹

1）變壓器主體，即變壓器器身，由浸于變壓器絕緣油油箱中的鐵芯和繞組線圈構(gòu)成；2）變壓器絕緣油及管路系統(tǒng)；3）貯油柜，又稱膨脹油箱或油枕，位于變壓器器身上方；4）冷卻器（或散熱器），變壓器冷卻器有風冷卻器、水冷卻器、片式散熱器等，通過冷卻器連接管與主油箱相連，用于冷卻并降低油箱內(nèi)的絕緣油的油溫。冷卻器可與器身緊接在一起，也可單獨另外布置；5）高壓套管，位于器身之上，端部帶電，溫度較高；6）低壓套管；7）高壓中點套管，又稱中性點；8）調(diào)壓開關(guān)；9）放油閥，位于器身油箱底部；10）主控制箱；壓力釋放閥，安全氣道，凈油器等。對于電壓等級較高的變壓器，除高低壓套管外，還可能有中壓套管。

2 變壓器火災

油浸變壓器是一種多油電器設備（閃電130℃～140℃的可燃液體），當長期負荷運行或發(fā)生故障產(chǎn)生電弧時，將使變壓器內(nèi)的絕緣油迅速發(fā)生熱分解，析出氫氣、甲烷、乙烯等可燃氣體，壓力驟增，造成變壓器外殼或高壓套管處爆裂而大量噴油，一旦火災發(fā)生油從箱體開裂處噴出，在變壓器外部燃燒；或者析出的可燃氣體與空氣混合形成爆炸性混合物，在電弧或火花的作用下極易引起燃燒爆炸，變壓器爆炸后，火災將隨高溫變壓器油的流淌而蔓延，容易形成大范圍的火災。充有可燃油的高壓電容器、多油開關(guān)等，也有較大的火災危險性。變壓器內(nèi)部一旦短路發(fā)生，變壓器油箱內(nèi)在極短的時間內(nèi)（有的不到1s）便形成一個高溫高壓的空間，并隨即爆炸起火。

因此，運行中的變壓器存在有燃燒或爆裂的可能。

3 消防保護形式

目前，油浸變壓器的消防滅火介質(zhì)和系統(tǒng)型式較多，通常采用水噴霧滅火系統(tǒng)、泡沫噴霧滅火系統(tǒng)、排油注氮裝置等。

由于變壓器一般安裝在缺水、寒冷、風沙大、運行條件惡劣的地區(qū)，使用傳統(tǒng)的水噴霧滅火系統(tǒng)滅火效果不佳，且費用相對較高。因此產(chǎn)生了泡沫噴霧滅火裝置和排油注氮滅火裝置。

水噴霧滅火系統(tǒng) 泡沫噴霧滅火裝置 排油注氮滅火裝置不適于寒冷地域 適于缺水、寒冷地域使用場所適于新建、擴建、改建的變壓器保護僅適用于新建、擴建的變壓器，不適用于改建工程(因為排油注氮滅火裝置需在變壓器本體上開N2管道進出口，對于運行過的變壓器是不允許的)

成本次之因為水噴霧系統(tǒng)可進行組合分配，即一套滅火裝置可保護多個變壓器但保護多個變壓器時成本最高因為本滅火系統(tǒng)只能是單元獨立系統(tǒng)，即一套產(chǎn)品只能保護一個變壓器成 本成本最低因為泡沫噴霧系統(tǒng)可進行組合分配，即一套滅火裝置可保護多個變壓器;且系統(tǒng)動力源采用氮氣，比水噴霧滅火系統(tǒng)的供水系統(tǒng)成本降低了好多倍但保護單個變壓器時成本最高因設大型的蓄水池、水泵、控制閥門及管道等成本較低（對于110KV的變壓器其造價約二十萬）由于泡沫預混液貯罐采用耐腐蝕的不銹鋼材料制造。【GA834-2009泡沫噴霧滅火裝置5.2條】成本低（對于110KV的變壓器其造價約十幾萬）滅火效果較好具有水噴霧滅火系統(tǒng)的表面冷卻、窒息、乳化、稀釋效果最好具有水噴霧滅火系統(tǒng)的表面冷卻、窒息、乳化、稀釋效果；還具有泡沫的堅韌和牢固防護膜的遮斷和窒息作用較好“預防為主、防消結(jié)合”.本系統(tǒng)原理是：注入氮氣冷卻故障點，稀釋空氣中氧氣的過程；變壓器火災后大部分有箱體開裂現(xiàn)象一旦火災發(fā)生油從箱體開裂處噴出，在變壓器外部燃燒。該裝置將不能發(fā)揮作用。總述缺點：水噴霧滅火系統(tǒng)噴放時用水量大，其周圍需要建設消防水池等儲水設施，但某些場所不能提供這樣的儲水設施。優(yōu)點：泡沫噴霧滅火裝置，用水量不大，且不需要對變壓器設備進行改造的高效滅火裝置。缺點：1、排油注氮滅火系統(tǒng)需對變壓器進行改造，其滅火系統(tǒng)管道需與變壓器連接，且相互聯(lián)通，會對其結(jié)構(gòu)進行相應破壞，使變壓器壽命降低；且易引起變壓器漏油。2、 排油注氮滅火裝置在誤動作或正常滅火的情況下，注入的氮氣壓力在0.6～0.8MPa,可能造成變壓器主體損壞；且不能正常供電。

4 系統(tǒng)簡介

泡沫噴霧滅火裝置是以惰性氣體作為動力源，以優(yōu)良泡沫為滅火劑，以水霧噴頭良好的霧化效果為噴灑裝置的滅火裝置。

4.1 系統(tǒng)組成

泡沫噴霧滅火裝置主要由貯液罐、泡沫滅火劑、動力瓶組、驅(qū)動瓶組、減壓裝置、分區(qū)閥、單向閥、泡沫噴霧噴頭、控制盤、信號反饋裝置、管網(wǎng)等部件組成。

4.2 工作原理

泡沫噴霧滅火裝置是采用泡沫預混液作為滅火劑，通過氣體頂壓的方式，在一定壓力下使滅火劑通過專用的泡沫噴霧噴頭噴射到滅火對象上，實現(xiàn)迅速滅火的一種新型滅火裝置。該裝置吸取了水噴霧滅火和泡沫滅火的特點，借助水霧和泡沫的冷卻、窒息、乳化、隔離等綜合作用實現(xiàn)迅速滅火。

5 結(jié)論

綜上所述，可以看出泡沫噴霧滅火裝置是一種“高效、經(jīng)濟、安全、環(huán)?！钡臏缁鹣到y(tǒng)，將被廣泛應用在獨立變電站的油浸電力變壓器（尤其是寒冷和壓力水源困難地區(qū)的變壓器和布置在室內(nèi)及地下的變壓器）變壓器的消防保護中。

[1]GB50016-2006 建筑設計防火規(guī)范.

[2]GB50029-2006 火力發(fā)電廠與變電站設計防火規(guī)范.

[3]GB50219-95 水噴霧滅火系統(tǒng)設計規(guī)范.

[4]GB50016-1998 火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范.

[5]GB50151-2010 泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范.

TM4

A

1674-6708（2011）50-0157-02

劉建忠，工程師，工作單位：西安核設備有限公司，從事消防專業(yè)技術(shù)工作