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單擊進(jìn)入沈陽變壓器回收專題 沈陽變壓器回收專題

戶外大型變壓器新型水噴霧滅火系統(tǒng)

http://mamafrist.com 2015年09月19日        

摘要:大型變壓器的消防是人們十分關(guān)注的課題,水噴霧滅火系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生,然而卻不盡人意,為此總結(jié)了以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),研制了新型智能戶外大型變壓器水噴霧滅火系統(tǒng),并介紹了該系統(tǒng)的功能。

關(guān)鍵詞:大型變壓器 新型智能水噴霧滅火系統(tǒng) 系統(tǒng)功能

1 大型變壓器火災(zāi)實(shí)例

  1991年12月,北京某220 kV變電站的一臺120 MVA薄絕緣三線圈主變壓器由于內(nèi)部故障起火,因站內(nèi)沒有固定的水噴霧滅火裝置和充足的消防水源,在起火十幾分鐘后30余輛消防車陸續(xù)趕到,撲救了近7 h方滅掉了明火,由于沒有徹底降溫,7 h后重燃,近20輛消防車再次趕來撲救,變壓器報廢。

  1997年2月,北京另一座220 kV變電站的一臺120 MVA三線圈主變壓器因高壓套管爆炸起火,幾分鐘后消防車趕到,用自帶的水滅火,在自帶的水即將用完時,站內(nèi)值班人員手動啟動水噴霧裝置成功,在消防隊(duì)員和值班人員的共同努力下,有效地控制了火勢并將其撲滅。在此期間,水噴霧系統(tǒng)起到了后援和降溫的作用,若僅靠消防車自帶的水量很難將火撲滅。同時也可看出,滅火是撲救火災(zāi)的關(guān)鍵因素。這臺變壓器除套管破碎及線圈需烘干外,其它部位沒有大的損壞。

2 有關(guān)規(guī)范對主變壓器消防的要求

  2.1 《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50219-95)(下稱《規(guī)范》)規(guī)定:水噴霧滅火系統(tǒng)的響應(yīng)時間,當(dāng)用于滅火時不應(yīng)大于45 s;水霧噴頭應(yīng)布置在變壓器的周圍,不宜布置在變壓器的頂部;保護(hù)變壓器頂部的水霧不應(yīng)直接噴向高壓套管;水噴霧滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有自動控制、手動控制和應(yīng)急操作三種控制方式。水噴霧滅火系統(tǒng)的控制設(shè)備應(yīng)具有下列功能:選擇控制方式;重復(fù)顯示保護(hù)對象狀態(tài);監(jiān)控消防水泵啟、停狀態(tài);監(jiān)控雨淋閥啟、閉狀態(tài);監(jiān)控主、備用電源自動切換。

  2.2 《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50229-96)規(guī)定:220 kV、330 kV、500 kV獨(dú)立變電所,單臺容量為125 MVA及以上的主變壓器應(yīng)設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng),并應(yīng)具備定期試噴的條件。

3 北京供電局原水噴霧滅火系統(tǒng)狀況

  3.1 北京供電局高壓變電站的供水狀況

  北京供電局在1995年前建成投運(yùn)的220 kV、500 kV變電站有20座,大部分均遠(yuǎn)離市區(qū)或城鎮(zhèn),遠(yuǎn)離市政自來水管網(wǎng),其生活和生產(chǎn)水源通??空緝?nèi)或附近的專用自備機(jī)井提供。北京地區(qū)變電站目前采用以下幾種供水裝置。

  3.1.1 使用水塔供水

  由于變電站常駐人員不多,日常用水量很少,在炎熱的夏季水塔內(nèi)的水質(zhì)極易發(fā)生變化,而在寒冷的冬季水塔內(nèi)的水容易結(jié)冰和凍裂管道。

  3.1.2 使用變頻水泵供水

  由于變頻水泵始終處于調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),因水中雜質(zhì)對泵磨損很大,與自來水系統(tǒng)中的變頻水泵相比,使用周期短,維護(hù)費(fèi)用高

  3.1.3 使用自動補(bǔ)氣式氣壓水罐供水

  這種裝置是在80年代末期興起的,系統(tǒng)簡單可靠,投資不高且易于管理和維護(hù),系統(tǒng)的水壓一般在0.3~0.6 MPa之間可調(diào),非常適合變電站使用

  3.2 原水噴霧滅火系統(tǒng)的狀況

  上述20座變電站中有13座變電站為主變壓器配置了水噴霧滅火系統(tǒng)。所配置的系統(tǒng)基本上由地下蓄水池(容量在幾十至幾百立方米)、取水管、消防泵(一主一備)、環(huán)狀地下消防主管網(wǎng)、手動或電動的水噴霧控制閥門(一臺主變配用一只)、變壓器水噴霧立管和水平支管及霧化噴頭、水泵啟動控制和保護(hù)裝置等組成。消防用水預(yù)先由自備機(jī)井提到地下蓄水池中儲存?zhèn)溆谩?

  上述水噴霧滅火系統(tǒng)大都沒在管網(wǎng)內(nèi)預(yù)先注水,需由值班人員根據(jù)變壓器起火的情況,按動當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)方(主控制室)控制盤上的啟動按鈕,啟動消防泵和打開相應(yīng)的噴霧主閥門,進(jìn)行噴霧滅火。這種系統(tǒng)由于在主變壓器發(fā)出事故報警信號時,要靠值班人員準(zhǔn)確地判斷主變壓器是否起火、并正確地操作有關(guān)按鈕,很容易發(fā)生誤操作。另外由于管線長,在發(fā)生火災(zāi)時空管充水時間大于規(guī)程允許的響應(yīng)時間,此外由于管線內(nèi)斷續(xù)供水,管線內(nèi)壁氧化銹蝕,銹渣被水流沖至噴頭處淤塞噴頭,影響水霧的形成,特別是當(dāng)使用手動噴霧控制閥門時,常因閥門銹死而無法操作。這類系統(tǒng)的致命缺陷是系統(tǒng)本身不具備自檢功能,必須由專業(yè)人員定期檢查,但因缺乏專業(yè)人員的定期檢修維護(hù),故障難以及時發(fā)現(xiàn),在需要時不能正常啟動,形同虛設(shè)。

  為滿足《規(guī)范》關(guān)于滅火響應(yīng)時間的要求,防止空管注水時間過長,少數(shù)系統(tǒng)設(shè)置了變頻穩(wěn)壓泵或其它供水裝置,為管路補(bǔ)水和保壓。在主變壓器運(yùn)行時,這種系統(tǒng)因?yàn)樵诠芫W(wǎng)內(nèi)有水的情況下,不能檢查噴霧主閥門是否能正確打開,也存在著火警時噴霧主閥門拒動的可能性。為了對這種系統(tǒng)定期檢查,至少需派兩名檢修人員到變電站現(xiàn)場,將地下管網(wǎng)中的水泄空后,持無線對講機(jī)進(jìn)行操作和檢測,而在裝設(shè)了集成電路型保護(hù)裝置的變電站,保護(hù)室內(nèi)是絕對禁止使用無線對講機(jī)的,這便給檢查帶來了一定的難度。在使用變頻泵給地下管網(wǎng)保壓注水時,由于變頻穩(wěn)壓泵長期處于工作狀態(tài),磨損嚴(yán)重,維修較頻繁

  3.3 雨淋閥滅火系統(tǒng)

  南方的一些工程中也有不用噴霧電動閥門而采用雨淋閥組的實(shí)例。和上述系統(tǒng)相比,此類系統(tǒng)除了將噴霧電動閥門改用雨淋閥(一臺主變配用一組)外,其它系統(tǒng)部件大致相同。由于雨淋閥組的需要,在每臺主變的上方還增設(shè)了通至雨淋閥的傳動管及閉式溫度探頭。傳動管內(nèi)平時充滿了有壓力的氣體或水,籍此頂住雨淋閥的主放水口。當(dāng)閉式溫度探頭上的測溫玻璃泡遇高溫破碎時,傳動管內(nèi)的有壓氣體或水從探頭處泄出,雨淋閥的主放水口打開,同時通過雨淋閥上的電接點(diǎn)啟動消防泵,大量的水便從霧化噴頭噴向變壓器。此類系統(tǒng)可以不靠人的操作而準(zhǔn)確地啟動整套系統(tǒng),實(shí)施噴霧滅火,但在北方使用時,存在冬季的防凍問題,傳動管內(nèi)只能充氣,這樣系統(tǒng)的部件將增加許多,且受風(fēng)或氣流的影響,溫度探頭的靈敏度將會降低。

4 新型智能水噴霧滅火系統(tǒng)

  為了解決以往主變壓器水噴霧滅火系統(tǒng)存在的缺陷,有效地控制變壓器初起火災(zāi)的撲救,降低主變壓器火災(zāi)造成的損失,從1995年下半年起北京供電局開始進(jìn)行新型水噴霧滅火系統(tǒng)的研制工作。

  4.1 新系統(tǒng)的功能要求

  在總結(jié)以往水噴霧滅火裝置經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對新系統(tǒng)提出了整體的設(shè)想,新系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能和特點(diǎn)。

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