排油注氮滅火裝置防爆防火滅火基本原理.doc

_排油注氮滅火裝置防爆防火滅火基本原理當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，油箱內(nèi)部產(chǎn)生大量可燃氣體，引起氣體繼電器動作，發(fā)出重瓦斯信號，斷路器跳閘；變壓器內(nèi)部故障同時導致油溫升高，布置在變壓器上的溫感火災探測器動作，向消防控制柜發(fā)出火警信號。消防控制中心接到火警信號、重瓦斯信號、斷路器跳閘信號后，啟動排油注氮系統(tǒng)，排油泄壓，防止變壓器爆炸；同時，儲油柜下面的斷流閥自動關(guān)閉，切斷儲油柜向變壓器油箱供油，變壓器油箱油位降低。一定延時后（一般為3s至20s），氮氣釋放閥開啟，氮氣通過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，達到防火滅火的目的。 排油注氮滅火系統(tǒng)-術(shù)語2.1 排油注氮消防系統(tǒng) oil evacuation and nitrogen injection extinguishing system 具有自動探測變壓器火災，可自動（或手動）啟動，控制排油閥開啟排放部分變壓器油排油泄壓，同時通過斷流閥有效切斷儲油柜至油箱的油路，并控制氮氣釋放閥開啟向變壓器內(nèi)注入氮氣的滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)通常由消防控制柜、消防柜、斷流閥、火災探測裝置和排油管路、注氮管路等組成。 2.2 消防控制柜 fire control cabinet 能接收斷路器跳閘信號、重瓦斯信號、火災探測裝置信號、油箱超壓信號，控制消防柜內(nèi)相應部件動作，顯示滅火裝置的各種狀態(tài)并能報警的電氣柜。 2.3 消防柜 fire prevention cabinet 儲存氮氣，控制氮氣釋放、排油泄壓的執(zhí)行裝置。通常由具有氮氣儲存、氮氣釋放、氮氣減壓、流量控制、油氣隔離、排油等功能的部件組成。 2.4 氮氣釋放閥 nitrogen discharge valve 安裝在氮氣儲存容器上的控制閥，接收到消防控制柜的指令后開啟并釋放氮氣。 2.5 儲存壓力 storage pressure 儲存容器內(nèi)按要求灌裝氮氣后，在20環(huán)境中容器內(nèi)的平衡壓力。 2.6 機械聯(lián)鎖閥 mechanical interlocking valve 安裝在注氮管路上，正常情況下處于關(guān)閉狀態(tài)，通過排油閥聯(lián)鎖開啟的閥門。2.7 排油連接閥 oil evacuation connection valve 安裝在變壓器油箱上部的排油管連接處，主要作用是接入和隔離排油注氮消防系統(tǒng)。 2.8 注氮隔離閥 nitrogen injection and isolation valve 安裝在變壓器油箱下部的注氮管連接處，主要作用是接入和隔離排油注氮消防系統(tǒng)。 2.9 排油閥 oil draining valve 安裝在排油管路上進行排油泄壓的快開型閥門。 2.10 斷流閥 shutter 安裝在儲油柜與變壓器油箱之間的連接管路上，正常情況下處于開啟狀態(tài)，達到額定流量自動關(guān)閉，當變壓器排油時，能自動切斷儲油柜向變壓器油箱的供油。 2.11排氣組件 elimination unit 正常工作情況下，用于排放泄漏的氮氣，防止泄漏的氮氣誤入變壓器油箱的組件。 2.12油氣隔離裝置 oil-nitrogen isolation unit 安裝在注氮管路上，用于隔離變壓器油與氮氣的密封裝置。 排油注氮滅火系統(tǒng)-排油注氮滅火系統(tǒng)的組成排油注氮系統(tǒng)主要包括排油系統(tǒng)、斷流系統(tǒng)、注氮系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四部份。 排油系統(tǒng)排油系統(tǒng)包括排油管路、排油閥、排油機構(gòu)、排油視窗等主部件。排油管路的一端連接在變壓器上部，另一端接入變壓器事故油池。當變壓器發(fā)生火災或爆炸危險時，排油系統(tǒng)開啟，部份變壓器油通過排油管路排出，起泄壓作用。 排油閥安裝在排油管路上，用于隔離密封變壓器油，是排油系統(tǒng)的控制閥門。 排油機構(gòu)包括重錘、啟動桿和電磁脫扣機構(gòu)，當電磁脫扣機構(gòu)接到控制中心指令時脫扣，重錘下落，重錘帶動啟動桿開啟排油閥。 排油視窗安裝在排油管路上，用于觀測排油和漏油情況。 斷流系統(tǒng)斷流系統(tǒng)由斷流閥構(gòu)成，安裝在變壓器油枕和油箱之間的連接管路上，斷流閥平時處于開啟狀態(tài)，當流過閥體的流量達到額定值時自動關(guān)閉。當排油注氮系統(tǒng)排油時，斷流閥自動切斷油枕與油箱之間的油流，防止“火上澆油”。 斷流閥上設(shè)置有保險機構(gòu)，當保險機構(gòu)處于“鎖止”狀態(tài)時，斷流閥保持強制開啟，只有當保險機構(gòu)“解除鎖止”時，斷流閥才恢復自動斷流功能，當流過閥體的流量達到額定值時自動關(guān)閉。 注氮系統(tǒng)當變壓器發(fā)生火災或爆炸危險時，排油系統(tǒng)通過排油管排放部份變壓器油，起泄壓作用。同時，斷流系統(tǒng)切斷油枕向變壓器油箱供油，變壓器上部形成了一定空隙，這時注氮系統(tǒng)開啟（一般情況下注氮比排油延時3至30s開啟），氮氣通過注氮系統(tǒng)的注氮管路從變壓器下部充入變壓器，冷卻變壓器油，同時隔離空氣。 注氮系統(tǒng)的主要組件為貯氣鋼瓶、瓶頭控制閥、高壓軟管、注氮控制閥、注氮管路。 貯氣鋼瓶用于貯存高壓氮氣，因為排油注氮系統(tǒng)處于炎熱的室外環(huán)境中，最高工作壓力可能達到17Mpa，而普通氮氣瓶只有15Mpa的額定工作壓力，因此采用普通氮氣閥作為貯氣鋼瓶是不允許的。 在瓶頭控制閥應采用防爆自密封瓶頭控制閥，采用自密封結(jié)構(gòu)，通過電磁啟動機構(gòu)啟動，不受高磁場干擾，這種閥門自帶防爆泄壓機構(gòu)，具備防高溫爆裂和老化爆裂功能，尤其適應于變電站等荷刻環(huán)境。 注氮閥安裝在注氮管路上（一般位于高壓軟管之后），主要控制系統(tǒng)注氮，不能采用電爆管啟動（電爆管即小型雷管，接入電壓后爆炸，爆炸產(chǎn)生的威力將隔離膜片沖開，電爆管在高電磁環(huán)境下容易誤爆），應采用注氮保險密封閥為機械聯(lián)動開啟方式，這種方式不受任何電磁場干擾，且具備自動關(guān)閉功能，具備與排油系統(tǒng)聯(lián)動的機械聯(lián)鎖機構(gòu)，它只有在排油閥開啟到位后才通過機械聯(lián)鎖保持打開狀態(tài)，排油閥關(guān)閉時自動關(guān)閉。注氮保險密封閥具備兩個功能： 1、起二次隔離作用，確保無誤動注氮； 2、起機械聯(lián)鎖作用，確保排油在先。（排油在先非常重要，因為氮氣貯存鋼瓶氮氣貯存壓力為15Mpa，而變壓器的最大耐壓力為0.1Mpa，注氮壓力遠大大高于變壓器耐壓力，如在注氮前不先排放部份變壓器油，則可引起變壓器爆裂。目前其它廠家均沒有設(shè)置合格的排油注氮聯(lián)鎖閥，風險很大）。 控制系統(tǒng)BDM-I型變壓器排油注氮滅火裝置，其控制部分為繼電器控制。其特點是接收信號為強電DC220V信號，輸出通信信號接點也是可承受DC220V電壓的非電量接點，與上位機通訊通過非電量接點傳遞?？刂蒲b置能實時監(jiān)測裝置運行，在變壓器或滅火裝置發(fā)生故障時，發(fā)出聲光報警。所有邏輯控制通過繼電器完成，具有抗干擾性好的特點。BDM-II型變壓器排油注氮滅火裝置，選用OMRON PLC為控制單元，5.7寸彩色觸摸屏作為人機對話接口，同時具有非電量接點和485兩種通訊方式，裝置還能記憶故障記錄方便查詢，并能實時監(jiān)測裝置運行，在變壓器或滅火裝置發(fā)生故障時，發(fā)出聲光報警。裝置通過開普實驗室的抗干擾試驗，可靠性高。排油注氮滅火系統(tǒng)-主要參數(shù) 4.1 工作環(huán)境溫度： a) 消防柜工作環(huán)境溫度范圍：-40 60 ，IP55； b) 消防控制柜工作環(huán)境溫度范圍：0 50 。 4.2 消防柜工作環(huán)境濕度： 相對濕度95%（20） 4.3 工作電源： a) 控制柜 220V.DC 5A b) 消防柜 220V.AC 5A 4.4 滅火系統(tǒng)設(shè)計溫度：20。 4.5 消防柜中氮氣儲存容器的配置： 儲存容器容積： 40L，63L，80L等，也可根據(jù)實際情況定制 氮氣儲存壓力：10MPa15MPa 4.6 減壓裝置出口的氮氣壓力：1.0 MPa。 4.7 滅火時間：從氮氣注入變壓器開始，滅火時間應不大于60 s。4.8 注氮時間：從氮氣注入變壓器開始，減壓裝置下游壓力降至油氣隔離裝置關(guān)閉（或0.25 MPa，取二者之間的較大值）的注氮時間應不小于10 min。 4.9 排油管管徑：DN100、DN150 4.10 注氮管管徑：DN25 4.11 感溫火災探測器數(shù)量：按實際情況確定。 4.12 感溫火災探測器動作溫度：13010。 5 操作與控制 5.1 排油注氮消防系統(tǒng)的排油和注氮必須在接收到斷路器跳閘信號后才能進行。 5.2 排油注氮消防系統(tǒng)應設(shè)有自動、手動控制方式。5.3 無論消防控制柜處于自動或手動狀態(tài)，手動啟動必須始終有效。 5.4 自動控制方式下，防爆防火滅火自動啟動應滿足以下條件： 5.4.1 兩個獨立回路的火災探測裝置動作信號。 5.4.2 斷路器跳閘信號。 5.4.3 重瓦斯保護動作信號。 5.6 消防控制