浅谈油浸式电力变压器消防设计技术

浅谈油浸式电力变压器消防设计技术

易华

易华

特变电工股份有限公司新疆变压器厂新疆昌吉831100

摘要：在火电厂中，大部分使用的都是油浸式电力变压器，但是电力变压器是很容易引起火灾的，所以说为了保障安全，要对变压器进行消防设计。引起变压器火灾的因素有很多，变压器在运行的时候也有不少限制，对于变压器来说，水喷雾灭火系统、泡沫喷雾灭火系统、排油注氮灭火系统都是可以选择使用的灭火系统。

关键词：油浸式；电力变压器；消防设计技术

引言

由于大型油浸式变压器的组成当中使用了很多可燃绝缘材料，而其需要使用到的绝缘油又是具备绝缘与散热两个特点。如果在变压器的运行过程当中出现了故障或者问题，导致变压器内部温度急剧升高，那么很有可能会引起爆炸和火灾，后果十分严重。所以，对于任何的火电厂来说，大型油浸式变压器的消防设计都是不可忽视的重要部分。

1.油浸电力变压器发生火灾的原因与危险性分析

1.1事故原因

变压器事故的诱发原因有很多，如果不能对变压器的安全进行有效的管理，一旦发生火灾将会对变压器主机和整个电力系统造成不可弥补的损失。由于变压器在电力系统中占据重要的地位，所以，电力企业一定要加强对变压器器的安全管理，分析引发变压器火灾的诸多原因，从源头消灭火灾隐患。经过大量的实际研究发现，造成油浸电力变压器火灾事故的主要原因有以下几种：一是，变压器内部线圈绝缘层破损，使线路中的电流短路，从而引发线圈发热或燃烧；二是，变压器内部线圈一些关键部位接触不良使变压器内部出现电火花，在变压器内部引发爆炸事故；三是，变压器油更换不及时，老化变质的变压器油引发变压器火灾事故。

1.2变压器火灾危险性分析

变压器一旦发生故障，将会使整个电力系统的配送环节无法完成，使居民用电和工业都不同程度的受到一定的影响，因此，电力企业一定要重视电力输送环节过程中的变压器安全管理避免因变压器故障导致整个配送电系统的瘫痪。目前，我国的一些重要变电场所都会配置相关的变压器管理人员，如果变压器所在地因变压器故障出现较大的火灾，很可能会威胁到电力工作人员的人身安全，并且给周边环境造成一定的影响。

2.油浸电力变压器几种常用的消防设计技术

2.1合成型泡沫喷雾消防系统

合成型泡沫灭火系统和常见的泡沫式灭火器的使用材料和灭火原理大致相同，合成型泡沫可以覆盖在已经燃烧的变压器上，使燃烧物与空气中的氧气隔离丧失着火的条件。合成型泡沫具要高效的阻燃功能，并且对于变压器内部的变压器油的着火有着很好的抑制效果，当变压器火灾现场有大量的变压器油流出时，合成型泡沫可以覆盖在油上，并且在油的表面形成一层水膜，该水膜可以隔绝油和氧气的接触，达到阻燃的目的。由于变压器火灾一般是由电流异常引起，因此，在进行火灾消防之前要将所有的电流切断，保证消防过程的安全和二次起火的可能性。变压器火灾一旦引发会产生很大的火势，高温热浪下救援人员很难靠近火源，因此，合成型泡沫要通过特制的高压喷头进行灭火，这样既可以保证整个救援过程中的安全性，又可以使火势在高压的冲击下减小。由于油浸电力变压器火灾具有突发性，所以，在泡沫消防系统设计过程中有以下几种操作方式：一是自动应急泡沫灭火，二是手动灭火，三是机械式灭火。自动应急灭火主要通过引入信息自动化技术来实现，在变压器安装区域，通过火灾报警器与计算机控制系统的连接来分析判断变压器情况，当出现火灾时通过自动化控制系统来进行灭火装置的启动，实现自动灭火，整个过程没有人员的参与，属于应急型自动灭火。当主变压器发生火灾时需要相关工作人员参与灭火，根据实际的火灾情况启动相关的灭火装置。一旦火灾继续扩大，并且火灾已经损坏了电气自动设备时，就需要工作人员进行手动机械打开泡沫喷雾阀门，对变压器火灾进行有效的控制。

2.2排油注氮消防系统

氮气具有冷却和绝缘的功能，排油注氮消防系统就是应用了氮气的这一功能。由于变压器内部周围有变压器油，这些油的存在是导致变压器火灾变大的主要原因，因此，当变压器出现着火现象时，首先排除一定量变压器油，然后将一定量的氮气注入到原变压器油存在的空间中，使现有的变压器油与氮气充分混合，降低变压器油的温度和变压器的整体温度，从源头上解决变压器的着火隐患。排油注氮消防系统在设计过程中要在变压上安装温度传感器来探知变压器温度的变化，一旦变压器出现温度较高的情况时，立即启动该消防系统。首先要切断与变压器连接的所有电流电路，使变压器处于完全断开的状态，然后通过自动化的控制装置来实现排油注氮的整个过程，防止变压器二次燃烧。该变压器器消防设计主要是以预防变压器火灾为主，将变压器火灾消灭在萌芽状态，并且该方法对变压器进行灭火以后通过一定的维修还可使变压器再次投入使用。由于排油注氮设计系统属于预防性设计，因此，很多电力企业在进行其他消防设计的同时也进行了该消防设计，多种设计方法并用，最大限度的对变压器火灾进行控制。

2.3水喷雾灭火系统

水喷雾灭火系统相对以上两种灭火方式较为传统，是一种出现较早的变压器灭火系统。与其他大型火灾的水枪灭火方法类似，通过高压水枪产生大量的高压水雾来控制变压器火灾火势，进而达到消灭火灾的目的。大量小颗粒的水雾可以通过蒸发吸热的物理原理带走火灾现场的大量热能，降低现场温度，控制火情。水喷雾灭火系统的设计造价相对较高，并且日程的维护资金需求较大，由于水喷雾灭火系统的整体自动化程度不高，需要设置专门的消防水池和消防管路，因此，该设计方法并不如以上两种方法便于使用。水喷雾灭火系统在设计过程中也分为自动灭火部分和手动灭火部分，当位于变压器内部的火灾报警器报警时，通过计算机控制系统启动消防系统，但是水雾灭火系统的自动化控制相对比较复杂，需要通过计算机控制很多的水阀，并且在进行自动化控制过程中经常会出现水阀不受控制的情况，因此，水喷雾灭火系统主要还是需要通过人来控制，在发生火灾时需要投入大量的人力物力。

3.几种消防设计技术的比较

电力企业在选择变压器消防设计时应充分考虑变压器所在地的实际情况，如果变压器所在地有河流或水库，那么可以选择水喷雾灭火系统进行消防设计，这样可以减少大量的经济支出。当然水喷雾的设计方法相对比较落后且投入和维护资金较高，因此，如果变压器所在地不靠近水源不易选用该设计方法，应首先考虑合成型泡沫和排油注氮消防设计。

4.结束语

综上所述，油浸电力变压器的消防设计对于整个电力系统的正常运行十分重要，电力企业应加大重视力度。本文主要阐述了几种常见的变压器消防设计技术，希望可以给电力企业管理者提供一些参考。

参考文献：

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