變電站主變壓器消防設(shè)計(jì)

主供電是連接電氣源的重要紐帶。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，電氣站將停止運(yùn)行，無(wú)法保證正常運(yùn)行，這將給電氣站和社會(huì)帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失。因此,對(duì)變電站主變壓器消防滅火系統(tǒng)的要求是:預(yù)防為主,防消結(jié)合。選擇安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的滅火系統(tǒng)。主變壓器消防設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵照現(xiàn)行國(guó)家、行業(yè)的規(guī)范、規(guī)程,具體設(shè)計(jì)依據(jù)如下:《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006、《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50229-2006、《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》DL5027-1993、《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50219-1995、《合成型泡沫噴霧滅火系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(CECS156:2004)等規(guī)程規(guī)范。一、主變式地面滅火系統(tǒng)根據(jù)《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中的第11.5.4條:單臺(tái)容量為125MV·A及以上的主變壓器應(yīng)設(shè)置水噴霧滅火系統(tǒng)、合成型泡沫噴霧系統(tǒng)或其他固定式滅火裝置?，F(xiàn)行常用到的主變固定式滅火裝置還有排油注氮滅火系統(tǒng)。故本文就針對(duì)現(xiàn)階段主變壓器消防滅火方式中常用的三種滅火系統(tǒng),水噴霧滅火系統(tǒng)、合成型泡沫噴霧系統(tǒng)及排油注氮滅火系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。1.基于國(guó)家安全觀的滅火系統(tǒng)水噴霧滅火系統(tǒng)是利用高壓水經(jīng)過(guò)各種形式的霧化噴頭,可噴射出霧狀水流,水霧噴在燃燒物上,一方面進(jìn)行冷卻,另一方面使燃燒物和空氣隔絕,產(chǎn)生窒息而起滅火作用的滅火系統(tǒng)。滅火效率高,被廣泛應(yīng)用于變壓器的消防。水噴霧系統(tǒng)分固定式和移動(dòng)式兩種裝置,主變壓器中一般采用固定式水噴霧滅火系統(tǒng),一般由有火災(zāi)探測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的高壓水給水設(shè)備、雨淋閥組、霧狀水霧噴頭等組成,其工作原理如圖1。水噴霧滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和應(yīng)急操作三種控制方式。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí),纜式探測(cè)器將信號(hào)傳遞到主控樓發(fā)生火災(zāi)報(bào)警,經(jīng)人工確認(rèn)后,啟動(dòng)水噴霧滅火系統(tǒng)。2.系統(tǒng)啟動(dòng)控制合成型泡沫噴霧滅火系統(tǒng)由動(dòng)力系統(tǒng)(氮?dú)鈫?dòng)源、氮?dú)鈩?dòng)力源)、儲(chǔ)液系統(tǒng)(儲(chǔ)液罐、滅火劑、電動(dòng)控制閥、安全閥等)、噴霧系統(tǒng)(泡沫噴霧噴頭、管網(wǎng))、報(bào)警控制系統(tǒng)四部分組成。合成型泡沫噴霧滅火系統(tǒng)的工作原理:采用合成型的高效泡沫為滅火藥劑,在高壓噴頭作用下,將霧化狀的滅火藥劑噴射覆蓋到滅火對(duì)象上,利用該滅火劑中的泡沫層的冷卻、隔絕氧氣和抑制燃料蒸發(fā)等作用而使火災(zāi)熄滅。具有迅速滅火、控制火災(zāi)速度快、效能高、流動(dòng)性好、自封能力強(qiáng)并且抗復(fù)燃能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)啟動(dòng)應(yīng)采用自動(dòng)、主控制室手動(dòng)和就地手操控制三種方式。一般情況下滅火系統(tǒng)處于自動(dòng)控制狀態(tài),控制系統(tǒng)對(duì)主變壓器的溫度及開(kāi)關(guān)閥等信號(hào)進(jìn)行時(shí)實(shí)檢測(cè),并通過(guò)邏輯運(yùn)算判別火警后,自動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)控制閥,打開(kāi)氮?dú)鈩?dòng)力源延時(shí)數(shù)秒后開(kāi)啟主變壓器的電動(dòng)閥門。通過(guò)高壓噴頭將泡沫噴霧噴射到主變表面并完全覆蓋住,待火災(zāi)熄滅后,需要手動(dòng)關(guān)閉電動(dòng)控制閥。當(dāng)滅火系統(tǒng)控制柜開(kāi)關(guān)處于手動(dòng)控制方式時(shí)發(fā)生火災(zāi),此時(shí)滅火系統(tǒng)設(shè)備的啟動(dòng),需要操作人員通過(guò)控制柜上的手動(dòng)按鈕打開(kāi)電磁控制閥,延時(shí)數(shù)秒后手動(dòng)開(kāi)啟主變壓器的閥門,通過(guò)高壓噴頭將泡沫噴霧噴射到主變表面并完全覆蓋住,待火災(zāi)熄滅后,需要手動(dòng)關(guān)閉電動(dòng)控制閥。當(dāng)主變壓器發(fā)生火災(zāi)時(shí),滅火系統(tǒng)電氣控制失靈,操作人員應(yīng)在迅速趕至設(shè)備間現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行手動(dòng)開(kāi)啟氮?dú)鈩?dòng)力源的控制閥門,并打開(kāi)主變壓器的電動(dòng)閥門,通過(guò)高壓噴頭將泡沫噴霧噴射到主變表面并完全覆蓋住,待火災(zāi)熄滅后,需要手動(dòng)關(guān)閉電動(dòng)控制閥。合成型泡沫噴霧滅火裝置在變壓器附近需要設(shè)置一座泡沫消防裝置室(內(nèi)設(shè)儲(chǔ)液罐、啟動(dòng)源、控制柜等核心裝置)。3.主變壓器的破損排油注氮滅火系統(tǒng)能快速排干凈主變壓器本體中的油,同時(shí)快速注入氮?dú)猱a(chǎn)生窒息而起滅火作用有效防止主變壓器爆炸的滅火系統(tǒng)。此種滅火系統(tǒng)是從主變壓器本體內(nèi)部開(kāi)始切斷火源,即在火災(zāi)前期就迅速啟動(dòng)滅火系統(tǒng),滅火迅速、能把損失降低到最小,且火源消滅后氮?dú)馊岳^續(xù)留在主變壓器本體內(nèi),確保主變壓器不會(huì)復(fù)燃,這種滅火方式是在發(fā)生火災(zāi)前就進(jìn)行滅火了,故不會(huì)造成主變壓器的損壞。排油注氮滅火系統(tǒng)通常由消防控制柜、消防柜、斷流閥、感溫火災(zāi)探測(cè)裝置和排油管路、注氮管路等組成。排油注氮滅火系統(tǒng)具有自動(dòng)探測(cè)變壓器火災(zāi),可自動(dòng)(或手動(dòng))啟動(dòng),控制排油閥開(kāi)啟排放部分變壓器油排油泄壓,同時(shí)通過(guò)斷流閥有效切斷儲(chǔ)油柜至油箱的油路,并控制氮?dú)忉尫砰y開(kāi)啟向變壓器內(nèi)注入氮?dú)獾臏缁鹣到y(tǒng)。排油注氮系統(tǒng)防爆防火滅火基本原理:當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障,油箱內(nèi)部產(chǎn)生大量可燃?xì)怏w,引起氣體繼電器動(dòng)作,發(fā)出重瓦斯信號(hào),斷路器跳閘;變壓器內(nèi)部故障同時(shí)導(dǎo)致油溫升高,布置在變壓器上的感溫火災(zāi)探測(cè)器動(dòng)作,向消防控制柜發(fā)出火警信號(hào)。消防控制中心接到火警信號(hào)、重瓦斯信號(hào)、斷路器跳閘信號(hào)后,啟動(dòng)排油注氮系統(tǒng),排油泄壓,防止變壓器爆炸;同時(shí),儲(chǔ)油柜下面的斷流閥自動(dòng)關(guān)閉,切斷儲(chǔ)油柜向變壓器油箱供油,變壓器油箱油位降低。一定延時(shí)后(一般為3~20s),氮?dú)忉尫砰y開(kāi)啟,氮?dú)馔ㄟ^(guò)注氮管從變壓器箱體底部注入,攪拌冷卻變壓器油并隔離空氣,達(dá)到防火滅火的目的。排油注氮系統(tǒng)應(yīng)含有三種控制方式:自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和應(yīng)急就地手操控制方式。二、三個(gè)火災(zāi)系統(tǒng)的綜合比較某變電站的一臺(tái)主變壓器(變壓器容量180MVA)采用幾種滅火系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析,如表1。三、完善其它消防滅火系統(tǒng)從上表可以看出:在價(jià)格上水噴霧滅火系統(tǒng)遠(yuǎn)高于其他兩種滅火系統(tǒng),但水噴霧滅火系統(tǒng)技術(shù)較成熟,應(yīng)用比較普遍安全可靠,同時(shí)維護(hù)管理經(jīng)驗(yàn)豐富,但需要配合設(shè)置一整套水消防系統(tǒng),占用場(chǎng)地比較大,同時(shí)在控制維護(hù)方面比較煩瑣。合成型泡沫噴霧滅火系統(tǒng)的高效滅火劑無(wú)毒,使用時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境及保護(hù)對(duì)象產(chǎn)生污染和次生污染,在三種系統(tǒng)中的造價(jià)居中,且該系統(tǒng)為被動(dòng)的滅火方式,系統(tǒng)較為復(fù)雜,后期維護(hù)