室外大型變壓器消防措施及滅火裝置的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

室外大型變壓器消防措施及滅火裝置的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

1常用的消防措施油浸式能源裝置是當(dāng)前和正在開采的能源裝置之一。變壓器本體內(nèi)含有大量的易燃性物質(zhì),在一些突發(fā)狀況變壓器著火時(shí),會將火噴至附近的設(shè)備,容易造成變壓器本體以及附近物品的損壞,所以在電站和變電站中需要特別注意對變壓器的保護(hù)。隨著電力系統(tǒng)對消防設(shè)備更加重視,越來越多的電力公司將變壓器消防設(shè)備投到實(shí)時(shí)運(yùn)行,因此對消防設(shè)備的安全性要求也越來越高。對于室外大型變壓器來說,消防產(chǎn)品有水噴霧、水噴淋、“SP”合成泡沫噴霧滅火、排油注氮滅火裝置,對于室內(nèi)變壓器來說,還有二氧化碳、七氟丙烷(FM200)、惰性氣體(IG541)和氣溶膠等滅火裝置。水噴霧滅火系統(tǒng)是室外大型變壓器常用的消防措施,技術(shù)比較成熟,但是其系統(tǒng)復(fù)雜,需設(shè)置專門的消防給水系統(tǒng)設(shè)施,日常維護(hù)量較大;“SP”合成型泡沫噴霧滅火裝置兼具泡沫滅火和水噴霧滅火的優(yōu)點(diǎn),是兩種滅火系統(tǒng)的優(yōu)化整合,系統(tǒng)設(shè)備簡單,智能化程度高,造價(jià)較水噴霧有較大的下降,使用于缺水地區(qū),主要使用在室外變電所,尤其是一個(gè)站有多臺主變,比較實(shí)用,也比較經(jīng)濟(jì);排油注氮滅火裝置,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行維護(hù)方便,造價(jià)低廉,特別適合于缺水或寒冷地帶使用。幾種室外變壓器滅火裝置的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能比較如表1所示。從表1的對比中看到,只要把排油注氮滅火裝置的安全性能提高上去,減少甚至杜絕誤報(bào),將會節(jié)約大量資金,并且后期的管理工作量會比較小,管理運(yùn)行費(fèi)用比較低,所以還是有必要推廣排油注氮滅火裝置,從近年來變壓器消防設(shè)備的投入來看,排油注氮滅火系統(tǒng)越來越得到用戶的認(rèn)可,公安部也制定了標(biāo)準(zhǔn)GA835-2009《油浸變壓器排油注氮滅火裝置》,也說明該產(chǎn)品在技術(shù)上已經(jīng)很成熟,可以推廣使用。2降低油位,控制油面當(dāng)智能控制裝置(具有高速數(shù)據(jù)處理能力的PLC)同時(shí)接收到火災(zāi)探測器和重瓦斯雙重報(bào)警信號后,智能控制裝置立即將驅(qū)動排油閥打開,將變壓器本體內(nèi)上層高溫、易燃燒的油迅速排除,快速釋放變壓器本體內(nèi)的壓力,降低油位防止燃油溢出,同時(shí)智能控制裝置通過執(zhí)行單元將油枕內(nèi)的油通過安裝在其下部的斷流閥進(jìn)行截止,切斷自上而下的油路從而防止“火上澆油”的現(xiàn)象,排油閥開啟并延時(shí)一段時(shí)間后,控制裝置驅(qū)動充氮閥開啟,氮?dú)馄績?nèi)的氮?dú)饨?jīng)過減壓裝置減壓后注入變壓器本體內(nèi),自底部高速注入的氮?dú)饽芸焖俚臄噭?、翻滾變壓器本體內(nèi)的油,將變壓器底部溫度較低的油與上層溫度較高的油進(jìn)行充分混合,從而降低變壓器本體內(nèi)油的溫度,使之降低到油的閃點(diǎn)以下,同時(shí)氮?dú)飧采w油面,降低氧氣濃度以至隔絕氧氣,使變壓器本體內(nèi)油面的明火在60s內(nèi)迅速熄滅。之后氮?dú)獗贿B續(xù)注入油箱至少30min以上,使變壓器充分冷卻,防止復(fù)燃,工作原理如圖1所示。3排油注氮滅火裝置的運(yùn)行問題我國自1989年從法國引進(jìn)排油注氮變壓器滅火裝置后,經(jīng)過20多年的消化吸收,該產(chǎn)品已經(jīng)趨于成熟,行業(yè)也出臺了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),因此足以見證該產(chǎn)品在國內(nèi)市場已經(jīng)有了比較廣泛的應(yīng)用,可以推廣使用,現(xiàn)在越來越多的變壓器采用變壓器排油注氮滅火裝置作為消防產(chǎn)品,尤其對于一些偏遠(yuǎn)、相對缺水、溫度較低,利用水噴霧系統(tǒng)滅火保護(hù)變壓器設(shè)備存在很大困難,而排油注氮滅火裝置為解決上述問題提供了很大的方便。隨著電力系統(tǒng)對消防設(shè)備的重視,越來越多的電力公司將變壓器消防設(shè)備投入實(shí)時(shí)運(yùn)行,變壓器排油注氮滅火裝置也是如此,越來越多的電力公司要求將設(shè)備投入實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。一般是主變上的排油口閥、注氮口閥打開,氮?dú)馄看蜷_,排油機(jī)構(gòu)、注氮機(jī)構(gòu)的機(jī)械鎖定解除,設(shè)備投入“手動運(yùn)行”狀態(tài)。隨著變壓器排油充氮滅火裝置的投入運(yùn)行,一些問題隨之反映出來,主要問題是氣路密封性能不好,經(jīng)過長時(shí)間待機(jī)運(yùn)行會引發(fā)氮壓低報(bào)警,有的一年甚至半年就得充一次氣,使得變電運(yùn)行人員的工作量增大,這是現(xiàn)有設(shè)備本身采用元器件存在的問題。消防設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行也促進(jìn)各個(gè)生產(chǎn)廠家,想方設(shè)法去解決這些問題。4油擠出擠出裝置的技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用4.1氮?dú)馄科款^閥為提高產(chǎn)品的性能及安全,開發(fā)了低泄安全閥,保證慢性滲漏氣體不會滲入變壓器內(nèi)部,從而解決有損變壓器油質(zhì)的一大隱患,從最初的機(jī)械式氮?dú)忉尫砰y到電動氮?dú)忉尫砰y,從繼電器控制到PLC智能控制等,都在很大程度上提高了設(shè)備的安全性能。啟動瓶使用6L的氮?dú)馄?使用直流閥用電磁鐵刺破瓶頭閥膜片開啟瓶頭閥,電磁鐵電壓直流220V,行程7mm,牽引力45N。啟動瓶內(nèi)充裝壓力≧6MPa、≦8MPa,使用電接點(diǎn)壓力表實(shí)時(shí)監(jiān)測瓶內(nèi)壓力,壓力低于3MPa時(shí)上傳壓力低報(bào)警。氮?dú)馄科款^閥的工作原理:使用壓力差來推動活塞進(jìn)行密封,壓力為瓶內(nèi)的氮?dú)猱a(chǎn)生的壓力,密封性能大增。其次是潛在滲漏點(diǎn)減少,僅存在瓶頭閥與氮瓶接口處的滲漏點(diǎn)。原先是直接將減壓器接在氮?dú)馄可?如果實(shí)時(shí)投運(yùn),就存在氮?dú)馄块y與氮?dú)馄拷涌谔?、高壓軟管與氮?dú)馄拷涌谔?、減壓器與高壓軟管接口處、氮?dú)鉁p壓器高壓表處以及氮?dú)鉁p壓器本身泄露等泄漏點(diǎn),密封比較困難。在瓶頭閥上做一特殊閥門,在閥門上安裝電接點(diǎn)壓力表,將可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測瓶內(nèi)壓力。氣源使用啟動瓶開啟,有效解決了氣源密封問題,使設(shè)備更安全、可靠,減少維護(hù)工時(shí)和維修費(fèi)用。4.2氮?dú)庠磸墓艿佬孤┑膯栴}改進(jìn)后,高壓氮?dú)庵淮嬗趩悠績?nèi),在電磁閥動作前,所有的氮?dú)庠吹獨(dú)舛贾淮嬖谟诘獨(dú)馄恐?輸送氮?dú)獾母邏很浌苤胁o氮?dú)?從而基本上杜絕氮?dú)庠磸墓艿佬孤┑膯栴}。萊蕪科泰電力科技有限公司會同泰安供電公司一起對產(chǎn)品進(jìn)行了改進(jìn),并取得了國家專利,目前在泰安供電公司的翟鎮(zhèn)、南流泉、山口、彭集等變電站,聊城供電公司的龐莊變、濟(jì)南供電公司的商河變和百脈泉變,使用后效果良好,沒有出現(xiàn)氮?dú)庑孤﹩栴},得到使用單位的認(rèn)可。5充氮滅火裝置設(shè)備的使用者和維護(hù)者在完成設(shè)備的檢測后,在設(shè)備的運(yùn)行階段一般不會24h在原地值班,萬一變壓器出現(xiàn)起火問題的時(shí)候,變壓器充氮滅火裝置能及時(shí)的處理這些突發(fā)情況,但是設(shè)備的智能化程度畢竟有限,僅靠設(shè)備處理問題,有時(shí)候有一定的局限性,如何能快速的告知維護(hù)人員,通知維護(hù)人員及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場,也可以對現(xiàn)場的狀況做出更準(zhǔn)確的判斷。為完成設(shè)備故障時(shí)的及時(shí)告知功能,采用公用GSM網(wǎng)絡(luò),目前我國已經(jīng)建立覆蓋全國的GSM網(wǎng)絡(luò),借助公用網(wǎng)絡(luò)可以大大節(jié)約構(gòu)建無線通訊的成本,另外GSM網(wǎng)絡(luò)具有運(yùn)行穩(wěn)定、連接簡單、費(fèi)用低廉和覆蓋面廣的特點(diǎn)。開發(fā)的故障遠(yuǎn)程告知功能,是采用點(diǎn)對點(diǎn)的短信方式,這樣事故發(fā)生時(shí),設(shè)備在處理問題的同時(shí)還會把發(fā)生故障的信息傳遞到維護(hù)者的手機(jī)中,及時(shí)提示設(shè)備維護(hù)人員到達(dá)現(xiàn)場。在實(shí)際操作中,把短信告知功能做成可以選擇配備的通用的模塊,這樣就方便不同用戶的要求,也方便對一些老站充氮滅火裝置的改造。具有短信告知功能的充氮滅火裝置功能框圖如圖2所示。故障告知功能的特點(diǎn):1)采用高性能的法國優(yōu)質(zhì)GSM模塊,支持雙頻GSM網(wǎng)絡(luò)。2)具有4個(gè)有線常開接點(diǎn)和4個(gè)有線常閉接點(diǎn)做為GSM短信報(bào)警器的8路報(bào)警輸入端口(6路報(bào)警輸入端口的為6個(gè)有線常開接點(diǎn)),可連接各種有線探測器。3)當(dāng)充氮滅火裝置發(fā)生報(bào)警信息時(shí),會同時(shí)向6個(gè)項(xiàng)目責(zé)任人手機(jī)發(fā)送短信報(bào)警信息。4)不同的接點(diǎn)對應(yīng)不同的警情,不同的警情對應(yīng)不同的短信,短信內(nèi)容和手機(jī)號碼用GSM短信報(bào)警器配置軟件在電腦上編輯。5)GSM短信報(bào)警器具有電話號碼過濾器和安全密碼功能,應(yīng)用此功能項(xiàng)目責(zé)任人手機(jī)號碼可通過手機(jī)短信改寫。6)發(fā)完短信后馬上給6個(gè)項(xiàng)目責(zé)任人打電話。