有关变压器水喷雾灭火系统的探讨 - 消防给排水论文.doc

有关变压器水喷雾灭火系统的探讨 - 消防给排水论文 有关变压器水喷雾灭火系统的探讨摘要：本文对油浸变压器的火灾危险性进行了分析，结合工程实 例，总结了水喷雾灭火系统的设计和施工要点，并对实际存在问题 提出了解决方案关键词：变压器 火灾危险性 水喷雾 灭火 问题及对策近年来，我国城乡电网日益发展，大中型变电站和发电厂越来越 多变压器作为它们的主要设备，不管容量大小，原理基本相同， 都是通过铁心和绕组之间的电磁转换升压或降压，以达到大功率、 超高压和远距离输电的目的有关规范规定，大于一定容量的变压 器应设置水喷雾灭火系统水喷雾在灭火时能起到表面冷却、窒息、 乳化和稀释的作用，它可以可靠地扑灭闪点高于 60 度的液体火灾， 且有不造成液体飞溅和电气绝缘度高的特点相关的《水喷雾灭火 系统设计规范》中亦对变压器水喷雾灭火系统的设计作了一系列规 定，但笔者在工程中，却发现有些情况无法按规范要求处理，并采 取了一系列解决方法，在此提出，以供参考一、变压器的火灾危险性分析及保护部位的确定大容量变压器一般为油浸式，主要由铁心、绕组、油箱、油枕、 散热器、高压套管和压力释放阀等组成变压器油是碳氢化合物， 闪点在 130 度左右，为可燃液体，正常情况下在密闭油箱内部依靠 温差自然循环或通过油泵强制循环，以冷却电磁交换过程中铁心和绕组等散发的热量。

变压器形式多样，且不规则，不方便作为一个 整体处理，因此将变压器的水喷雾保护分为油箱主体、高压套管、 油枕、散热器和集油坑五大部分（见附图） 按规范规定，除集油坑 的设计喷雾强度采用 6l/min•m2 外，其余部位均采用 20l/min•m2， 灭火时间均取 0.4h，具体分述如下：1、油箱主体油箱主体内部充满变压器油，铁心、绕组等设备以及大量有机可 燃物，如纸板、棉纱、布、木材等均浸泡在变压器油中当变压器 内部短路发生电弧闪络，油受热分解气化，箱内压力急剧升高，压 力释放阀喷油泄压，此时可能引起爆燃，如泄压不及时，甚至可能 发生箱体爆炸另外雷击、过电压、变压器出线短路以及外界火源 等均可引发火灾一般大型变压器油箱均有一侧要受到散热器的遮 挡，喷头配水管可以穿过散热器间的空档，以保护主体2、高压套管高压套管的作用是将变压器油箱中的高、低压绕组引出线从油箱 内引出，通过电极分别与高、低压线路相连，是变压器的薄弱环节 引发火灾的原因很多，其中包括制造缺陷、安装不当、损伤、老化 以及出线短路和雷击过电压等它的爆炸喷油起火在变压器的火灾 事故中占有最大比例规范中规定水雾不应直接喷向高压套管，笔 者认为水雾包络至少应至套管底部的 1/5 处，但不应超过 1/3 。

经查 阅大量资料，并在湖南省送变电建设公司的组织下做了带电喷雾实 验，证明这种设置方式从安全和灭火的角度均是可靠的 3、散热器大容量变压器的散热器一般有风扇，以增加散热片的通风量热 油通过散热片中的管网，以达散热目的此部分的保护也很重要， 但应避免水雾直射风扇电机，水雾喷头可沿风扇电机之间的中心线 布置4、油枕油枕通过连接管与油箱主体中的变压器油相连，以缓冲油的热胀 冷缩和确保油质油枕一般为规则圆柱体，位置在变压器的顶部， 布管时须考虑到喷头和管道离高压带电体的间距如油枕靠变压器 的一侧，处理就比较简单，但现在很多油枕设在变压器的正顶部， 两旁均有高压套管，而规范要求油枕应受保护，且管道不宜穿越变 压器顶部，二者有一定矛盾经和多个变压器厂家协商，一致认为 紧靠变压器的顶部可以设置配水横管，这样可以通过高压套管的空 档解决油枕的保护问题5、集油坑集油坑的保护往往被人忽视，其实以上设备主体火灾一旦发生， 任何灭火系统均只能起到灭火和防止火势蔓延的作用，设备修复的 可能性较小当变压器内部压力急剧升高时，变压器的压力释放阀 会开启泄压，大量的油气泄入集油坑，集油坑内填满了石头，变压 器油通过石头缝隙和集油坑底部管道进入远处集油井。

此时集油坑 很可能引发火灾，因此集油坑的保护很重要，除应独立设置保护喷 头外，建议采用大于 12l/min•m2 的灭火喷雾强度 油浸变压器的大量变压器油极易导致火灾扩散并蔓延，停电也可 能给社会造成巨大损失，后果严重，有必要设置可靠的消防保护系 统二、工程实例本工程是一个 220KV 变电站，装配有三台的 180MVA 变压器， 露天布置变压器之间设有防火墙，每台变压器采用独立的雨淋阀 组和水雾配管系统现将本水喷雾灭火系统的设计特点简介如下：1、喷头、配管及雨淋阀组等的设置变压器的喷头和配管是变压器水喷雾设计的关键实验表明，在 相同工作压力下，流量规格小的水雾喷头泄露电流小国内对水雾 喷头的电气绝缘性能测定最大只测到了 80l/min 的喷头，因此喷头型 号的选择不宜超过此流量范围笔者在工程设计中选用了 63l/min 和 80l/min 两种规格的喷头，并作了带电喷雾实验，取得良好效果 设计时根据喷雾强度和被保护体的面积可算出喷头数量，然后选择 合适的雾化角，确保有效射程，均匀布置即可我们可以不独立设 置保护高压套管的喷头，但应确保水雾能包络到套管的底部，并不 应超过套管长度的 1/3。

喷头跟管道的连接不应直接采用 90°弯头， 而应采用两个 90°弯头加上短管连接（见附图） ，这样可以在试喷雾 时方便地调节水雾方向南方空气潮湿，且呈酸性，露天的开式管道容易腐蚀锈渣使水 的电导率增加，也容易堵塞喷头，因此管道的防腐很重要过滤器后的配水管应采用内外热镀锌管，且用丝扣或法兰连接为保证配 水均匀，我们将变压器的主管设计成 DN150 的环管，整个环管由八 根 DN150 的管道和四个 DN150 的弯头用法兰连接法兰盘与管道 以及其它小管与环管的连接只能采用焊接，焊点将破环镀层，并形 成电化腐蚀，因此将管道焊接后作了二次热镀处理配管完成后， 变压器被管网包围，由于采用丝扣和法兰连接，并不影响日后变压 器和管网的维护。