油浸变压器是发电厂和变电站的主要电力设备之一hlkj.docx

《油浸变压器是发电厂和变电站的主要电力设备之一hlkj.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《油浸变压器是发电厂和变电站的主要电力设备之一hlkj.docx（18页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、WHLFMDD李筠瑞深圳华电电电力消消防技术术有限公公司二五五年九月月二十五五日WHL-FMDD变压器器排油注注氮防爆爆防火灭灭火装置置李 筠 瑞二五五年九月月二十五五日油浸变压压器是发发电厂和和变电站站的主要要电力设设备之一一。变压压器内充充满着大大量的变变压器油油，变压压器油闪闪点是1135左右，燃燃点为11651990，自燃燃点是3330左右。变变压器油油是一种种是可燃燃的绝缘缘液体，所所以在选选择安装装、使用用油浸变变压器时时要采用用防火措措施，特特别是变变电站综综合自动动化技术术中，更更应选择择主动性性的灭火火设备，确确保变电电站的安安全可靠靠性。1、油浸浸变压器器发生爆爆炸和燃燃烧

2、的原原因：1.1变变压器油油箱爆裂裂着火：1.1.1绕组组绝缘损损毁产生生短路。变变压器长长期过负负荷运行行、绝缘缘油的裂裂解腐蚀蚀作用都都会引起起绕组绝绝缘老化化、变质质，使绝绝缘强度度降低，严严重时失失去绝缘缘作用，造造成绕组组匝间短短路；变变压器进进水使绝绝缘强度度降低而而引起匝匝间短路路；焊渣渣、铁磁磁等杂物物（如过过滤网及及活性氧氧化铝）进进入变压压器，以以及制造造质量不不良都会会导致绕绕组匝间间短路。绕绕组发生生短路故故障时产产生放电电电弧，其其温度达达30000以上，绝绝缘油在在高温作作用下，分分解出大大量氢气气、乙炔炔、甲烷烷等可燃燃气体。同同时伴随随着内部部压力不不断增大大，

3、当压压力超过过油箱的的机械强强度，就就会发生生喷油或或油箱爆爆裂。当当可燃气气体与空空气混合合达到一一定浓度度，箱体体内的变变压器油油即刻燃燃烧。1.1.2变压压器出线线发生短短路，变变压器的的保护如如瓦斯继继电器、压压力释放放阀等失失灵，烧烧毁变压压器而发发生火灾灾。1.1.3过电电压击穿穿绝缘，使使变压器器爆燃。对中性点点不接地地运行的的变压器器，由于于系统引引起操作作过电压压，使主主绝缘烧烧坏，由由于变压压器出口口单相弧弧光接地地，引起起操作过过电压。这这两种情情况都会会使变压压器内部部发生闪闪络。由由于套管管上部端端子帽密密封不严严，雨水水沿引线线鼻子通通过销钉钉孔，沿沿引线漏漏入变压

4、压器，使使引线根根部绕组组绝缘强强度大大大降低，造造成该相相绕组对对地，或或高低压压绕组之之间短路路。1.1.4变压压器周围围堆放杂杂物、有有油污等等在外界界火源下下引发变变压器爆爆裂。总总之变压压器油箱箱爆裂起起火，一一般都是是几种因因素共同同作用而而引发火火灾。1.2绝绝缘油套套管闪络络，引起起变压器器爆裂起起火，绝绝缘油套套管是变变压器的的薄弱环环节，在在变压器器火灾事事故中占占很大比比例，仅仅次于绕绕组事故故。1.2.1变压压器的绝绝缘套管管由于上上部密封封不严，雨雨水浸入入或受潮潮，绝缘缘下降而而爆裂起起火。1.2.2变压压器套管管发生出出线短路路，雷击击过电压压，内部部发生严严重的

5、绝绝缘事故故，如果果防爆管管不能及及时泄压压，或泄泄压能力力不足，也也会造成成套管爆爆炸起火火。1.2.3瓷套套管有裂裂纹，长长期渗油油，使其其表面长长期积满满油垢发发生闪络络，局部部放电，使使瓷质发发热受损损，发生生绝缘击击穿事故故。1.2.4瓷套套管中心心导体损损坏或脱脱落，造造成绕组组出线端端接地，或或套管油油箱内部部破裂，引引起短路路接地，产产生高温温放电电电弧，发发生变压压器油的的内部燃燃烧。1.2.5高压压电容套套管在制制造上存存在缺陷陷或在运运输中的的损伤，在在运行中中又长期期受高电电压作用用，一旦旦经受电电气事故故的冲击击，便可可爆发并并伴随高高压套管管爆裂，引引起喷油油起火。

6、1.2.6在安安装过程程中，未未将套管管接线柱柱拧紧或或未采取取铜铝过过渡措施施，产生生局部过过热或电电弧，电电化学腐腐蚀、火火花等，出出现接触触不良，引引起套管管破裂漏漏油燃烧烧，引起起衬垫和和油箱顶顶部起火火。1.3有有载调压压的开关关与绕组组连接处处接触不不良，产产生高温温引起爆爆炸与燃燃烧，此此类事故故的比例例仅次于于套管闪闪络事故故。1.3.1分接接开关制制造上存存在的缺缺陷，如如镀银层层强度不不够，磨磨损脱皮皮造成接接触不良良，及伴伴随产生生高温，使使油分解解产生油油气，引引起燃烧烧和爆炸炸。1.3.2分接接开关位位置不正正或制造造时弹簧簧压力不不足，滚滚轮压力力不均，使使实际有有

7、效接触触面积减减小。1.3.3在线线圈与线线圈之间间、绕组组端部和和分接头头之间、以以及露出出油面的的接线头头等，如如果开焊焊，或连连接不好好、松动动或断开开而产生生电弧的的故障也也经常发发生。1.3.4有的的变压器器三相调调压开关关相间距距离不够够或绝缘缘材质不不合格，在在过电压压下引起起绝缘击击穿，造造成相间间短路事事故。1.4磁磁路、铁铁芯故障障产生涡涡流、环环流发热热，引起起变压器器故障。铁铁芯多点点接地事事故多是是制造不不良或检检修不慎慎引起。变变压器制制造时，螺螺栓穿过过铁芯及及铁轭以以夹紧叠叠片时，常常因装配配疏忽，使使螺栓绝绝缘损坏坏，造成成叠片间间局部短短路，形形成局部部涡流

8、。如如果螺栓栓绝缘有有两个或或以上损损坏时，螺螺栓与螺螺栓之间间可能产产生很大大的循环环电流，形形成匝与与磁通相相链的短短路线圈圈，闭合合回路电电流产生生的热量量可以使使所短接接的硅钢钢片烧到到融化程程度，并并可能同同时造成成线圈绝绝缘破坏坏而短路路。当叠片之之间的绝绝缘或铁铁轭与铁铁轭的夹夹板间的的绝缘破破坏时，会会产生很很大的涡涡流，产产生相当当大的热热量，严严重时可可使铁芯芯和绕组组绝缘损损坏。当夹件与与铁芯之之间的绝绝缘距离离不够，或或钟罩加加强筋对对上夹件件距离不不够，或或铁芯底底部有杂杂物时，将将发生铁铁芯多点点接地。有有些大型型变压器器由于低低压绕组组压钉脱脱落使铁铁芯两点点接地

9、，产产生涡流流发热。1.5造造成变压压器故障障的其它它原因有有：1.5.1大气气过电压压和内部部过电压压使线圈圈主绝缘缘损毁。1.5.2小动动物造成成变压器器短路。1.5.3金属属导线、照照明线、铝铝箔、装装配或检检修工具具或其它它外来杂杂物造成成变压器器短路。1.5.4变压压器周围围可燃物物起火，引引起变压压器短路路。2、变压压器的消消防装置置分为被被动和主主动灭火火系统及及比较根据多年年来对大大型油浸浸变压器器的消防防系统的的设计理理念、运运行及功功能将消消防装置置分为被被动及主主动灭火火系统。2.1被被动灭火火系统当变压器器发生爆爆裂或燃燃烧后，启启动灭火火系统以以扑灭火火灾的称称作被动

10、动灭火系系统。2.1.1其优优点：不不再扩大大事故，可可尽量减减少事故故造成损损失。2.1.2其缺缺点：此此被动灭灭火，虽虽然是最最终将火火熄灭，但但变压器器依然是是损坏了了，仍需需修复甚甚至报废废，不但但造成直直接损失失，而且且由于停停电造成成的间接接损失 是无法法估量的的，更重重要的是是造成社社会的不不安。2.2主主动灭火火系统当变压器器将要发发生爆裂裂或燃烧烧时，启启动灭火火系统，将将事故扼扼杀在萌萌芽状态态，完全全保护了了变压器器，称做做主动灭灭火。其特点：主动灭灭火，与与国家“预防为为主，防防消结合合”方针相相一致，保保护了国国家财产产和人民民生命安安全。3被动灭灭火装置置（系统统）

11、主要要有以下下几种：3.1水水喷雾灭灭火系统统（包括括细水雾雾和SPP泡沫灭灭火系统统）3.1.1优点点：此系系统的灭灭火介质质是清洁洁的水，当当启动时时，形成成水雾隔隔绝空气气，进行行灭火。3.1.2缺点点：a) 水喷淋灭灭火系统统的水源源，往往往成为变变电所选选址的突突出制约约因素。如如我国西西北、华华北、东东北地区区缺水、寒寒冷、风风沙大，而而变压器器系统一一般设置置在室外外，这给给设计、安安装、运运行维护护提出许许多难以以解决的的问题。b) 造价高：需占用用地打井井、建蓄蓄水池、设设大水泵泵房、设设置多条条输水管管及安装装喷头。c) 保养维护护费用高高，严重重地受环环境影响响。n 在干

12、燥或或灰尘多多的环境境里，喷喷水头会会堵塞而而完全不不能使用用，如要要清理喷喷水头和和该系统统的维护护，则一一定要停停运变压压器。n 喷水时因因配管内内部之锈锈垢常会会使喷水水头堵塞塞。n 在寒冷环环境中，温温度在00以下时时（暴露露在外面面的水喷喷淋系统统不能充充水，否否则会结结冰，甚甚至水管管爆裂）水水喷淋系系统无法法运转。n 装在变压压器上方方之配管管及喷水水头，在在变压器器爆炸时时会被损损坏而不不能参与与救火。n 为保证系系统正常常运行，需需定时试试喷，试试喷时，变变压器甚甚至整个个变电站站要停电电。d) 当变压器器发生火火灾水喷喷淋停喷喷后，表表面的火火已灭了了，如变变压器油油温仍然

13、然超过了了燃点和和自燃点点，热油油一旦涌涌出，遇遇空气立立即复燃燃。e) 水喷淋系系统启动动一次约约用30004450吨吨水，不不利于保保护水资资源和节节约用水水。3.2二二氧化碳碳灭火系系统：3.2.1优点点：a) 二氧化化碳来源源广泛，价价格低廉廉。b) 二氧化化碳从储储存系统统喷出来来，使正正在燃烧烧的变压压器油窒窒息，同同时二氧氧化碳也也是快速速冷却剂剂。3.2.2缺点点：a) 只适用用于安装装在室内内的变压压器（变变压器室室要有一一定的密密封性）。b) 只能扑扑灭变压压器表面面的火焰焰，但在在消除变变压器火火灾隐患患和防止止变压器器复燃方方面，仍仍存在一一定问题题。c) 如该系系统启

14、动动时，若若防范不不够，易易造成人人窒息。3.卤代代烷灭火火系统：3.3.1优点点：卤代代烷中含含有卤代代碳氢化化合物，速速度快、灭灭火性能能高。3.3.2缺点点：适合小范范围内用用，会产产生巨毒毒，可使使人窒息息。a) 产生的巨巨毒，破破坏大气气臭氧层层，是联联合国限限制使用用的产品品，我国国在20010年年将全面面禁用。b) 此灭火系系统也只只能扑灭灭变压器器表面火火焰，无无法防止止变压器器复燃。4、主动动灭火方方式WHLL-FMMD变压压器排油油注氮变变压器防防爆防火火灭火装装置。4.1 FMMD变压压器防爆爆防火系系统的表表达和要要点：变压器防防爆防火火装置是是避免变变压器爆爆裂并阻阻

15、止火灾灾发生。所所以，以以往变压压器被动动灭火系系统例如如水喷淋淋系统、二二氧化氮氮系统等等都已经经落伍，因因为防爆爆防火系系统不但但是一个个灭火系系统，也也是一个个预防的的系统。是是主动性性的灭火火装置。防爆防火火系统是是唯一能能避免变变压器爆爆裂的技技术，能能够现场场进行维维修以节节省因更更换变压压器和其其他附属属设备而而花费的的大量资资金。有载调压压开关和和套管比比起变压压器有更更大的发发生故障障的可能能性。所所以防爆爆防火保保护系统统亦考虑虑到保护护所有充充满易燃燃绝缘油油的变压压器的保保护装备备。（包包括油箱箱、油套套管，有有载调压压开关，套套管电缆缆油箱）4.2 FMMD排油油注氮

16、变变压器防防爆防火火灭火装装置的特特点4.2.1 使用00.1ss高速排排油阀；4.2.2 接获信信号判断断后0.2s排排油防爆爆，随后后注氮搅搅拌冷却却变压器器故障点点，反应应快速；4.2.3采用用信号逻逻辑原理理启动，既既能防止止系统误误动作，亦亦能保证证动作的的灵敏可可靠；4.2.4系统统启动后后可连续续注氮330分钟钟以上，充充分冷却却变压器器油，防防止和扑扑灭火灾灾，防止止复燃，效效果明显显；4.2.5采用用氮气防防火灭火火介质，环环保无污污染；不不用水，可可保护水水资源；4.2.6系统统安装简简单，维维护方便便，无论论新变压压器安装装或旧变变压器改改造均容容易实施施；4.2.7本系

17、系统价格格大大低低于“水水喷淋”、“二二氧化碳碳”等灭灭火系统统4.2.8 尤尤其适合合在缺水水、严寒寒、风沙沙地区安安装；4.2.9 适适用于变变电站无无人值班班。5、FMMD排油油注氮防防爆防火火灭火装装置与被被动灭火火装置的的技术比比较：排油注氮氮水喷雾二氧化碳碳卤代烷灭火介质质氮气水二氧化碳碳卤代烷使用范围围露天、室室内露天、室室内室内室内灭火时间间(miin)约2miin约30mmin约10mmin约8miin复燃可能能性无有有有 降温效果果好较好无无灭火介质质的补充充可在全国国各地充充氮耗费水资资源补充二氧氧化碳较较困难限制使用用，20010年年停用，难难于补充充设计工作作量简单复

18、杂复杂复杂设备投资资比较13.51172.5222.122对环境的的污染无较小一般严重系统的安安装零部件少少易安装装管道多，难难安装较难安装装较难安装装系统的维维护简单、方方便复杂复杂复杂工作可靠靠性高低高高设备占地地面积(m2)243055020225151186、FMMD防爆爆防火灭灭系统的的投运见图11变压器器线圈短短路时箱箱体压力力变化曲曲线见图2防防爆防火火灭火系系统逻辑辑原理图图图2防爆爆防火灭灭火系统统逻辑原原理图6.1防防爆防火火系统为了防止止变压器器爆炸,防爆防防火系统统启动是是由变压压器断路路器跳闸闸和过压压所发出出的两个个快速信信号。如果变压压器装配配了有载载调压开开关和

19、油油套管及及油套管管电缆箱箱，它们们亦能由由防爆防防火系统统所保护护。爆破破膜和爆爆破感应应器是用用来防止止所有设设备的爆爆炸和用用来启动动防爆防防火系统统。油气气隔离阀阀要装在在所有连连接管道道上为了了避免油油的渗入入。当两个请请求信号号发出后后，系统统启动运运行：a) 防爆：在在0.22秒内开开启快速速排油阀阀将内部部压力释释放，以以防止变变压器爆爆炸。同同时关闭闭断流阀阀，将储储油柜内内的油与与箱体隔隔离，将将箱体内内的油排排低至变变压器顶顶盖下方方1520ccm。b) 停止氢气气产生并并驱走所所有爆炸炸性气体体：大量量的氮气气注入变变压器底底部、有有载调压压开关内内和套管管（或套套管电

20、缆缆盒如有有的话）30分钟以上，以限制由于短路过热损坏的影响。利用散热和热量转换的方法，把热量从短路点转到绝缘油。6.2 灭火系系统见图3灭灭火逻辑辑原理图图当变压器器出现故故障，如如果压力力探测器器、有载载调压开开关和套套管的爆爆破膜和和爆破感感应器无无法送出出信号，防防爆防火火系统便便会由传传统的氮氮气灭火火方法名名叫“排出和和搅拌”来做出出后援。在这个时时期系统统由两个个信号启启动：来来自火焰焰探测器器的高温温信号再再加上电电气保护护（接地地，压力力释放阀阀，高电电流或瓦瓦斯）的的其中一一个信号号。为了增加加探测火火（任何何来源）的的面积，变变压器箱箱体、有有载调压压开关和和套管的的温度

21、探探测器会会连接在在一起。灭火程序序：1) 变压器油油箱排油油：启动动快速排排油阀和和断流阀阀隔离油油枕。排排油200秒后才才开始注注入氮气气，这样样可以防防止体积积膨胀导导致燃烧烧的油溢溢出。2) 灭火：为为了降低低油的表表面温度度在闪点点以下，注注入氮气气并搅拌拌油，火火在小于于5分钟钟前被熄熄灭，而而氮气注注入会持持续300分钟以以上图3：FFMD灭灭火系统统的逻辑辑原理图图3）逻辑辑关系的的叙述 图11和图22显示防防爆防火火系统仅仅在收到到（变变压器箱箱体超压压、有载载调压器器或套管管的爆破破感应器器信号）和和（变压压器保护护信号后后）或或（任任一电气气保护动动作信号号）和至至少一只

22、只温感火火灾探测测器信号号方可可启动。 若只只收到上上述任何何一个或或单一信信号而没没有另一一个信号号配合，则则有关防防爆防火火系统不不能启动动，但所所出现的的信号会会于远方方的控制制箱信号号显示。此此外，亦亦可通过过手动操操作，随随时将有有关灭火火系统启启动。 变压压器的压压力释放放阀和温温感火灾灾探测器器被连接接到变压压器接线线箱上。电电缆直接接从变压压器接到到布置在在控制室室里的控控制箱内内。控制制箱又连连接到安安装在变变压器附附近的消消防柜，该该柜中装装有防爆爆防火装装置的主主要机械械部件。 防爆爆保护程程序的启启动和氮氮气注入入之间的的时间，由由延时继继电器整整定为33秒钟（防防爆防

23、火火启动）或或20秒秒（灭火火启动）。此此继电器器安装在在压力为为15MMPa方方并可将将氮气瓶瓶上的注注氮阀打打开，击击穿氮气气瓶顶上上的防爆爆元件。7、系统统装置的的结构7.1 主要部部件图4：防爆防火装置的主要部件1、 瓦斯断电电器 2、压压力释放放阀 3、有有载调压压控制器器 44、有载载调压防防爆膜 5、断流流阀 6、温温感火灾灾探测器器 77、排油油管 88、注氮氮管 9、消防防柜 110、油油气隔离离组件 11、检检修阀 12、减减压阀 13、氮氮气压力力表 14、快快速排油油阀 155、氮气气阀 116、氮氮气瓶 7.2 整体体结构图5 FFMD变变压器防防爆防火火灭火系系统整

24、体体设置示示例7.3 控制制部份7.3.1 控控制箱：每台变压压器配备备一个控控制箱，控控制箱采采用ICC元件和和可编程程软件，通通过RSS4855或RSS2322接口接接入变电电站SCCADAA系统，实实现远程程监控，并并可配合合无人值值班变电电站内使使用。控控制部份份要考虑虑电磁兼兼容的可可靠性。7.3.2 故电源：为了使变变压器防防爆防火火灭火装装置更加加安全可可靠，可可选用不不间断电电源，安安装在控控制柜内内，作为为紧急启启动时的的电源。7.3.3 控制柜：为了便于于管理和和监控可可将三个个控制箱箱和一个个事故电电源装入入电力柜柜内。8、介绍绍国产化化的排油油注氮变变压器防防爆防火火灭

25、火装装置WHLL FMMD系列列8.1于20001年年通过了了“国家固固定灭火火和耐火火构件质质量监督督检验中中心”型式检检验。8.2于20003年33月133日深圳圳市经济济贸易局局主持的的鉴定会会，通过过了朱英英浩院士士、黄其其励院士士、原公公安部消消防局陈陈文贵局局长等111位著著名专家家的鉴定定，并给给予了充充分肯定定。8.3“该产品品设计思思路新颖颖，肯有有自主专专利知识识产权，其其高效、安安全、不不用水、环环保等性性能居国国内领先先水平，填填补了我我国油浸浸变压器器防爆、防防火和灭灭火一体体化技术术的空白白，达到到国际同同类产品品的先进进水平，尤尤其在快快速排油油阀结构构性能和和构

26、造方方面优于于国际同同类产品品。”8.4于20004年年11月月份通过过了国家家电网公公司自动动化设备备电磁兼兼容实验验型式实实验。8.5目前WWHL-FMDD已型成成系列产产品，即即FMDD1000 灭火火型FMDD2000 防爆爆防火灭灭火型FMDD3000 防爆爆防火灭灭火型无无人值班班型对于FMMD2000及FFMD3300型型，不仅仅保护变变压器箱箱体，同同时也可可以保护护变压器器油套管管、油套套管电缆缆箱、有有载调压压开关。9、结束束语随着科科学技术术的发展展，变压压器电压压等级越越来越高高，容量量越来越越大，稍稍有不慎慎就容易易酿成大大事故，供供电的安安全可靠靠性更显显重要。被被称为主主动型的的防爆防防火灭火火设备，是是油浸变变压器的的忠诚卫卫士，将将会更加加广泛地地应用于于变电站站和发电电站，将将为全国国电厂及及变电站站安全生生产做出出更大贡贡献。18