[实用新型]油浸式变压器排油充氮灭火系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及油浸式变压器消防技术领域，具体涉及一种油浸式变压器排油充氮灭火系统。

背景技术

油浸式变压器是变电站的核心组成部分，绝大多数变电站都采用大型油浸式变压器作为主变压器。油浸式变压器的储油柜内具有大量起绝缘散热作用的变压器油。正常情况下变压器油的闪点在135℃左右，但当油浸式变压器使用一段时间后，如果变压器出现内部出现接触不良、匝间短路或过载运行时，会造成储油柜内部高温，高温会使变压器油裂解产生H2、C2H2等易燃气体。上述易燃气体混合在变压器油中，导致变压器油的闪点下降到50℃左右，大幅低于油浸式变压器的上限运行温度85℃。

储油柜内具有H2、C2H2等易燃气体的油浸式变压器，如果出现破裂，变压器油与外部空气产生接触，只要储油柜内温度超过50℃，就会造成变压器油剧烈燃烧，造成油浸式变压器爆炸，带来重大财产损失。因此，《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-2006)中规定单台容量为125MVA以上的主变压器应设置灭火系统。排油充氮灭火系统是我国目前绝大多数变电站主变压器采用的灭火系统。

常用的排油充氮灭火系统通常为设置在每台浸式变压器旁的排油充氮灭火装置。如图2所示，排油充氮灭火装置包括控制柜A11、变压器储油控制系统、变压器排油系统、变压器充氮系统、设置在变压器顶部的火灾探测器A10。其中，变压器储油控制系统包括设置在储油柜A12上部与储油柜A12相连通的供油管、与供油管的供油端相连通的油枕A1，在靠近变压器的供油管内设置有瓦斯继电器A3，在靠近油枕A1的供油管上设置有控流阀A2；变压器排油系统包括设置在储油柜A12上侧部与储油柜A12相连通的排油管路A5，设置在排油管路A5出油口正下方的油坑A4，设置在排油管路A5上的排油控制阀A6，排油管路A5在储油柜A12上的设置位置低于供油管在储油柜A12上的设置位置；变压器充氮系统包括氮气气源A7，充氮管路A8，氮气气源A7通过充氮管路A8与储油柜A12相连通，充氮管路A8设置有充氮控制阀A9；瓦斯继电器A3、火灾探测器A10、排油控制阀A6、充氮控制阀A9均与控制柜A11电连接，控制柜A11通常由中央处理器、触摸屏和无触点固态继电器等硬件结构,当然控制柜A11还包括排油充氮控制系统软件。当变压器故障时，如果储油柜A12内部温度和压力升高到设定值时，火灾探测器A10及瓦斯继电器A3工作，产生报警信号传给控制柜A11；待主变压器三侧的开关跳闸后，控制柜A11指令排油控制阀A6打开将储油柜A12内顶部热油快速排至油坑A4以释放压力，同时，油枕A1与储油柜A12之间的控流阀A2自动关闭；当绝缘油排放时间达到设定时长，控制柜A11指令充氮控制阀A9打开通过充氮管路A8向储油柜A12内注入设定压力和流量的氮气。氮气进入储油柜A12内，以密集的气泡形式从绝缘油底部上升到绝缘油上部，氮气逐渐覆盖油表面，使油表面氧含量达到最少，有效阻燃，将火灾隐患消灭于初期状态。同时氮气上升过程中，由于储油柜A12内上、下油层被搅动混合，快速降低与空气接触油面的温度。

但由于变电站具有非常复杂的电磁环境，火灾探测器A10和瓦斯继电器A3使用一段时间后，误报率随着使用时间的增加而增加，误报会让排油充氮灭火装置误动，导致主变压器跳闸，造成大面积突发停电事故。为了降低误报带来的危害，变电站实际运营时，排油充氮装置主要采用手动作业。

公开号为CN201643489U的中国专利文献，针对每个变压器需要安装一个排油充氮灭火装置，对多个单相变压器进行灭火要多个动作的技术问题，公开一种组合分配式排油充氮灭火系统，该系统包括位于每个单相变压器上的火灾探测器B4和瓦斯继电器B3，瓦斯继电器B3通过控油阀连接油枕B1，且每个单相变压器均配置有排油管路B9和充氮气管路B10，在每个单相变压器的排油管路B9上设置排油阀B11；该系统还包括一组氮气瓶B5，氮气瓶B5的出口设置一根集流管B12，集流管B12上连接至少二个选择阀B13，选择阀B13与充氮气管路B10相通；所述每个单相变压器的选择阀B13、排油阀B11、火灾探测器B4、瓦斯继电器B3和控流阀B2均与报警控制柜B7相连接。该排油充氮灭火装置实现了对多个单相变压器进行灭火管理，但由于该方案没有解决火灾探测器A10和瓦斯继电器A3使用一段时间后，误报率随着使用时间的增加而增加，误报会让排油充氮装置误动，导致主变压器跳闸，造成大面积突发停电事故的技术问题，因此，该方案只是技术上的一种实现可能，没有产业应用价值。