户外大型变压器新型水喷雾灭火系统

户外大型变压器新型水喷雾灭火系统 (?.7V,, 27L NORTHCHINAELECTRICPOWER华北电力技术No.41998 ? 试验研究?7一7 户外大型变压器新型水喷雾灭火系统 l一,t7\北京供电局(|匕京100031)二兰)7'\/ 文摘大型变压器的消防是人们十分关注的课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,水喷雾灭火系统便应运而生,然 而却不尽人意,为此总结了以往的经验和教训,研制了新型智能户外大型变压器水 喷 雾灭火系统,并介绍了该系统的功能..... 关键词大型变压器新型智能水喷雾灭火系统火灾枣统能7. 1大型变压器火灾实例篙要主言 1991年12月,北京某220kV变电站的 一 台120MVA薄绝缘三线圈主变压器由于 内部故障起火,因站内没有固定的水喷雾灭火 装置和充足的消防水源,在起火十几分钟后 30余辆消防车陆续赶到,扑救了近7h方灭 掉了明火,由于没有彻底降温,7h后重燃,近 20辆消防车再次赶来扑救,变压器报废. 1997年2月,北京另一座220kV变电 站的一台120MVA三线圈主变压器因高压 套管爆炸起火,几分钟后消防车赶到,用自带 的水灭火,在自带的水即将用完时,站内值班 人员手动启动水喷雾装置成功,在消防队员 和值班人员的共同努力下,有效地控制了火 势并将其扑灭.在此期间,水喷雾系统起到了 后援和降温的作用,若仅靠消防车自带的水 量很难将火扑灭.同时也可看出,灭火是扑救 火灾的关键因紊.这台变压器除套管破碎及 线圈需烘干外,其它部位没有:天=叼损坏. 2有关规范对主变压器消防的要求 2.1《水喷雾灭火系统设计规范旁【GB50219 -- 95)(下称规范》)规定:水喷雾灭火系统的 响应时间,当用于灭火时不应大于.15s;水雾 喷头应布置在变压器的周围,不宜布置在变 , 动控制,手动控制和应急操作三种控制方式. 水喷雾灭火系统的控制设备应具有下列功 能:选择控制方式;重复显示保护对象状态; 监控消防水泵启,停状态,监控雨淋阀启,闭 状态;监控主,备用电源自动切换. 2.2《火力发电厂与变电所设计防火规范》 (GB50229—96)规定:220kV,330kV,500 kV独立变电所,单台容量为125MVA及以 上的主变压器应设置水喷雾灭火系统,并应 具备定期试喷的条件. 3北京供电局原水喷雾灭火系统状况 3.1北京供电局高压变电站的供水状况? 北京供电局在1995年前建成投运的 220kV,500kV变电站有20座,大部分均远 离市区或城镇,远离市政自来水管网,其生活 和生产水源通常靠站内或附近的专用自备机 井提供.北京地区变电站目前采用以下几种 供水装置..' 3.1.1使用水塔供水 由于变电站常驻人员不多,日常用水量 很少,在炎热的夏季水塔内的水质极易发生 变化,而在寒冷的冬季水塔内的水容易结冰 和冻裂管道. , 】一 3.1.2使用变频水泵供水 由于变频水泵始终处于调速运转状态, 因水中杂质对泵磨损很大,与自来水系统中 的变频水泵相比,使用周期短,维护费用高. 3.1.3使用自动补气式气压水罐供水 这种装置是在80年代末期兴起的,系统 简单可靠,投资不高且易于管理和维护,系统 的水压一般在0.3,0.6MPa之间可调,非 常适合变电站使用. 3.2原水喷雾灭火系统的状况 上述20座变电站中有13座变电站为主 变压器配置了水喷雾灭火系统.所配置的系 统基本上由地下蓄水池(容量在几十至几百 立方米),取水管,消防泵(一主一备),环状地 下消防主管网手动或电动的水喷雾控制阀 门(一台主变配用一只),变压器水喷雾立管 和水平支管及雾化喷头,水泵启动控制和保 护装置等组成.消防用水预先由自备机井提 到地下蓄水池中储存备用. 上述水喷雾灭火系统大都没在管网内预 先注水,需由值班人员根据变压器起火的情 况,按动当地或远方(主控制室)控制盘上的 启动按钮,启动消防泵和打开相应的喷雾主 阀门,进行喷雾灭火.这种系统由于在主变压 器发出事故报警信号时,要靠值班人员准确 地判断主变压器是否起火,并正确地操作有 关按钮,很容易发生误操作.另外由于管线 长,在发生火灾时空管充水时间大于规程允 许的响应时间,此外由于管线内断续供水,管 线内壁氧化锈蚀,锈渣被水流冲至喷头处淤 塞喷头,影响水雾的形成,特别是当使用手动 喷雾控制阀门时,常因阀门锈死而无法操作. 这类系统的致命缺陷是系统本身不具备自检 功能,必须由专业人员定期检查,但因缺乏专 业人员的定期检修维护,故障难以及时发现, 在需要时不能正常启动,形同虚设. 为满足《规范》关于灭火响应时间的要 求,防止空管注水时间过长,少数系统设置了 . 一 2一 变频稳压泵或其它供水装置,为管路补水和 保压.在主变压器运行时,这种系统因为在管 网内有水的情况下,不能检查喷雾主阀门是 否能正确打开,也存在着火警时喷雾主阀门 拒动的可能性.为了对这种系统定期检查,至 少需派两名检修人员到变电站现场,将地下 管网中的水泄空后,持无线对讲机进行操作 和 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 ,而在装设了集成电路型保护装置的 变电站,保护室内是绝对禁止使用无线对讲 机的,这便给检查带来了一定的难度.在使用 变频泵给地下管网保压注水时,由于变频稳 压泵长期处于工作状态,磨损严重,维修较频 繁. 3.3雨淋阀灭火系统 南方的一些 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 中也有不用喷雾电动阀 门而采用雨淋阀组的实例.和上述系统相比, 此类系统除了将喷雾电动阀门改用雨淋阀 (一台主变配用一组)外,其它系统部件大致 相同.由于雨淋阀组的需要,在每台主变的上 方还增设了通至雨淋阀的传动管及闭式温度 探头.传动管内平时充满了有压力的气体或 水,籍此顶住雨淋阀的主放水口.当闭式温度 探头上的测温玻璃泡遇高温破碎时,传动管 内的有压气体或水从探头处泄出,雨淋阀的 主放水口打开,同时通过雨淋阀上的电接点 启动消防泵,大量的水便从雾化喷头喷向变 压器.此类系统可以不靠人的操作而准确地 启动整套系统,实施喷雾灭火,但在北方使用 时,存在冬季的防冻问题,传动管内只能充 气,这样系统的部件将增加许多,且受风或气 流的影响,温度探头的灵敏度将会降低. 4新型智能水喷雾灭火系统 为了解吠以往主变压器水喷雾灭火系统 存在的缺陷,有效地控制变压器初起火灾的 扑救,降低主变压器火灾造成的损失t,从 1995年下半年起北京供电局开始进行新型 水喷雾灭火系统的研制工作. / 4.1新系统的功能要求 在总结以往水喷雾灭火装置经验的基础 上,对新系统提出了整体的设想,新系统应具 备以下功能和特点. 4.1.1系统应能实现定期自动巡检功能,以 便及时地发现缺陷,提醒专业人员进行处理, 使系统处于良好的备用状态. 4.1.2地下主管网必须能够预先注满水,以 解决动作反应时间过长和管道因断续供水而 锈蚀的问题. 4.1.3系统应能对变压器的温度进行可靠 和有效的监测,在火灾发生时能准确地报警. 应具有对巡检状态和事故动作状态的记忆能 力,供事故后追忆和 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 使用. 4.2新系统的研制 根据上述要求并结合实际工程的进度, 组织设计,制造和运行单位的技术人员研制 新系统.在研制过程中,抓住控制装置,电动 阀门,水雾喷头三个关键部件,进行了技术调 研和分析.还组织了调度,保护,变电值班,生 技,安监等部门的技术人员对控制装置的动 作条件进行了严格的分析和审查. 经过努力,新系统已在新建的北京台湖, 张仪,大兴三座220kV变电站安装完毕,并 成功地在张仪和大兴两站对4台180MVA 的主变压器进行了试喷检验和自动巡检测 试. 新的水喷雾灭火系统由以下几部分组 成:地下蓄水池;主备消防泵;地下消防主环 网;地下消火栓及井;喷雾电动阀门及井;喷 雾立管,水平支管和雾化喷头;主变压器测温 及数据传送装置;为管道日常补水的单流阀 门及电动阀门;管道泄水用的电动阀门;控制 盘及电机保护盘;当地及泵房内的启动盘等. 控制系统采用了工业可编程控制机作为核心 部件,监控全套系统的工作状态.系统的任何 异常信号和动作信号均在消防控制盘上用光 字牌显示,同时将消防系统异常的信号送至 主控制室的中央信号屏上并伴有音响. 为了解决地下消防主环网的日常保压补 水和系统巡检时的断水问题,系统设置了补 水电动阀门,一侧接主环网,另一侧接供应生 活用水的气压水罐的出口,并在地下主干管 的最高点设置了自动排气阀,以使水能充满 管道.在日常情况下,消防主环网内的水压和 气压水罐出口的压力基本一致.此时,可以打 开地下消火栓井内的水嘴或阀门,喷洒站区 内的绿地及道路等.在消防状态下,因管道内 压力较高,为了防止消防水进入生活水系统, 在补水电动阀门的一侧装设了逆止阀. 根据几次变压器火灾的分析,发现在变 压器起火燃烧的过程中,首先被破坏和最先 见到火光的地方是在高压套管和变压器箱体 结合处.为了可靠地监视变压器是否起火,经 过多次研究,决定在变压器的瓷套管根部与 套管升高座的结合部设置测温铂热电阻,每 台变压器设8个点,并将实测温度值通过温 度变送器送出.控制系统巡回检测这些温度 值,发现温度值有跃变(>0.13?/s)时,自 动发出预告信号,当温度值跃变到上限(定为 105?)时,发出报警信号并同时启动消防 泵,做好喷雾的准备工作.如果在检测中发现 测温电阻有断线故障时,控制系统会自动发 出报警信号,并跳过此点继续进行检测. 当变压器起火后,为了安全起见,系统应 在起火设备确实断电的情况下进行喷雾灭 火.为了做到这一点,控制系统必须在检测温 度的同时对几种开关量的变化状态进行相应 的巡回检测.我们采用以下几种开关量为基 准的鉴定手段:最为可靠的是使用主变压器 的重瓦斯保护信号和差动保护信号的接点, 这两个信号对控制系统触发的逻辑关系是 "或",为了防止保护正确动作而断路器拒动, 引起对带电的事故变压器喷雾,根据后备保 护的动作时间和越级动作的最长时间,规定 在重瓦斯信号或差动保护信号触发控制系统 一 3一 后延迟10s再打开喷雾电动阀门的作法.当 重瓦斯和差动保护装置没有多余的接点供使 用时,也可以使甩主变压器三侧断路器的辅 助常开接点,此时为了防止因断路器机构故 障拒分而造成的误判,需要对三侧断路器进 行"三选二"的判断,并在判断确认后延迟 10s再打开喷雾电动阀门,延迟10s是必须 的,给拒分的断路器回路留出保护装置越级 动作的时间. 为确保水喷雾灭火系统和变压器处于安 全可靠的运行状态,消防泵启动和喷雾电动 阀门打开必须有严格的逻辑闭锁关系.为了 测温电阻(使 防止在变压器开盖检修时,误碰 测温电阻升温)而引起误喷事故的发生,必须 规定变压器在停运时,应事先人工停止装置 运行对主变套管处进行温度检测.当检测到 某一台变压器的某一点超温时,控制系统自 动启动消防泵,但并不立即打开这台变压器 的喷雾电动阀门,继续检测这台变压器三侧 断路器的状态,只有当这台变压器有关的断 路器相继动作跳开后,控制系统才会确认是 这台变压器起火,这时再自动打开这台变压 器的喷雾电动阀门进行喷雾灭火.如果检测 到某一台变压器的某一点超温,又检测到另 一 台变压器的三侧断路器有动作,因闭锁条 件的限制,控制系统不会打开任何一台变压 器的喷雾电动阀门进行喷雾,此时仅有消防 泵在转动. 两台消防泵(一主一备),能用控制盘上 的手柄进行主,备用的切换选择.当主泵由于 种种原因启动不起来或流量,压力不够时,水 泵出口处的电接点压力表将向控制系统反馈 信息,激发控制系统启动备用泵.因压力不 够,备用泵投入运行时,主泵并不退出运行. 这套水喷雾灭火系统具备自动,手动,应 急三种操作状态,通常应置于自动操作状态. 在变压器附近和消防泵房内有应急操作箱和 手柄或按钮.优先级别从低到高的顺序为:自 —— d—— ,应急.应急操作按钮设在变压器附 动,手动 近的控制箱上,操作时应先按动消防水泵的 启动按钮,再按动相应变压器的喷雾电动阀 门按钮即可实施喷雾.停止系统工作必须在 控制盘上操作.手动操作靠旋动设在消防控 制盘和泵房控制箱上的相关控制手柄进行, 主要用于检修过程中的试验工作,当然也可 用于实施喷雾灭火. 系统投入运行后,可能几年甚至几十年 不会发挥一次作用,但是一旦出现火情就必 须快速可靠地投入到灭火工作中,要做到这 一 点,关键是使系统始终处于良好的状态,水 泵,电动阀门必须运转灵活,开启自如,关闭 严密.以前安装的水喷雾灭火装置,常因检修 时间过长或漏检,而出现运行障碍.新研制的 这套装置具有自动离线检测的功能,在装置 投运前,预先设定一个自动巡检的周期,投运 后便开始倒计时,待预置时间减到零时,装置 自动进入巡检状态.也可以通过人工按动巡 检按钮进行强制巡检. 在巡检状态下,装置首先自动关闭来自 生活供水装置的补水电动阀门,切断补水的 水源;然后自动打开主管路的泄水电动阀门, 并顺序启停两台消防泵,同时通过水泵出口 处的流量计和电接点压力表及泄水阀门她的 流量计监视判断消防泵的工作状态;在消防 泵正常停止后,延迟7,10rain,待管路的余 水基本自然泄空后,再顺序开关主变压器的 喷雾电动阀门,此时由于管路内水量很少,几 乎无压力,所以不会有水从雾化喷头流出,也 能有效地防止冬季冻裂立管或堵塞出水管的 现象.最后关闭泄水电动阀门,打开补水电动 阀门向主管路补水,恢复到正常运行状态.在 巡检过程中,每一步操作都能自动地进行成 功与否的判断,发现问题停止巡检,发出信 号,提醒值班人员通知维护检修人员检修.检 修时可根据控制盘上的光字牌判断故障点, 检修完毕,应按动巡检按钮重新开始强栅巡 检.正常巡检的全过程约需15min.巡检后 的补水时间将视生活供水系统的能力决定. 为了在补水时能将管内的空气排除,在管路 的最高点装设了自动排气阀. 为了系统的可靠运行,我们选择了不锈 钢为外壳的,聚四氟乙烯为内衬套的电动蝶 阀作为喷雾和泄水的主阀门.为了方便检修, 在这些电动阀门的部位设置了相应的手动蝶 阀. 为现场试验安全起见,试验前停运被喷 的变压器.为使试验更接近实际状态,采取了 如下的模拟措施:将处于分闸状态的三侧断 路器的两端隔离开关拉开,手动使断路器合 闸,模拟变压器处于运行状态,控制系统开始 对主变压器进行温度检测;在当地消防控制 箱处,用电阻箱改变停运变压器上任何一只 温度变送器的输出端电流,模拟变压器套管 处温度越限的状态,这时控制系统开始检测 开关是否变位;在保护室内人工动作变压器 的主保护,使三侧断路器分闸,模拟变压器事 故跳闸的状态. 经现场试喷验证:在向温度变送器送入 变压器套管根部超温值的相应电流后,系统 的控制装置即发出灯光和音响报警信号,并 同时启动消防水泵;在人工操动断路器10S 后,电动喷雾阀门开始开启;再过约12S,阀 门全部开启,喷头正常喷雾.经现场自动巡检 过程的动作验证:无论是依预定周期开始巡 检,还是由人工按动巡检按扭启动巡检程序, 巡检过程的各项动作内容均有条不紊地进 行,巡检时间约为15min.现场的试验结果 表明:整套装置动作及时,灵敏,可靠,自动化 程度高,灭火喷雾及日常巡检均自动进行,并 记录了最后一次韵动作时间和状态,能有效 地防止火灾的蔓延,还能为事故后的分析提 供必要的记录数据. 上述水喷雾灭火系统的整体系统及管路 的设计,雾化喷头的选择与布置设计均由华 北电力设计院,北京供电设计院负责,控制装 置和温度采集装置由北京泰辰电子工程技术 有限责任公司生产制作.控制软件由北京供 电局和北京泰辰电子工程技术有限责任公司 联合开发,并由北京泰辰电子工程技术有限 责任公司负责编制.附图为这套装置的典塑 系统示意图. 附图新型水喷雾灭火系统示意图 ?——补水管I?——泄水管I?——喷雾蕾 5使用注意事项 5.1因消防系统动作时水压很高,系统上的 所有管件与阀门等均应选择符合最高工作压 力要求的产品部件,特别是与生活供水系统 相连接的部位和绿化用水引出的部位. 5.2在主喷雾电动阀门至喷雾管之间应在 最低点(管子底部)设置防冻放水用的手动阀 门.在绿化用水引出部位也应装设防冻放水 嘴.在系统主管路的最高点,必须安装自动排 气阀. 5.3在主喷雾电动阀门井处宜设置结合器, 供消防车接驳,当然结合器不能离主变过近, 以免火灾时人员无法靠近作业. 5.4尽量选择变压器与散热器分开布置的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,且宜选择散热器集中在一侧的产品.这 种情况下,可以在主变周围的喷雾管与散热 (下转第31页) 一 5一 库软件等在集成过程中发挥更大作用.EX— CEI与生产过程控制如DCS或用VB开发 的过程控制程序的结合,可为工程技术人员 提供改进系统运行和管理的简易技术,弥补 DCS及控制软件设计初期的不足并跟上企 业改革创效益的要求.本文所述的技术也可 用于w0RD.在Office97中,EXCEI和 WORD的宏命令是一致的. (需要程序者请与作者联系) 参考文献 1RobKrumn着,施大龙译.MicrosoftOffice高级 开发应用指南.科学出版社,1997 2J.S.Oakland&|R.F.Followel1.StatisticalPro— cessControl—APracticalGuide(第二版).Heinemana Newnes出版社,1990 (收稿日期:1998一O1—21) ----?---------------------------------- (上接第5页), 器喷雾管之间加设手动阀门,并使水流从电 动阀门出来后首先到达散热器处,而后再到 达变压器本体周围.采用这种方案的目的在 于充分利用水喷雾灭火系统的功能,通过手 动操作的方法,达到定期清洗散热器和在主 变过负荷时水冲散热器降温的目的. 5.5建议选用立式斜流泵而不用卧式离心 泵,这样能够确保在消防作业时,地下蓄水池 的水位不影响水泵取水,并且可使泵房建在 地下蓄水池之上,免除了消防泵房水淹之虑. 如不用立式斜流泵而用卧式离心泵,那么须 将泵房的地面标高降至地下蓄水池底板之 下,才能保证在消防作业时,卧式离心泵始终 处于自灌取水的状态,以防止在取水过程中, 由于种种原因需要备用泵投入时,因水位下 降发生备用泵吸不上水的现象. (收稿日期:1998-02—09) ?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k? k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-kj??:-k?:-k?:-k?:-k?:-k?:-k 对目前电机专业工作的几点看法 氢冷发电机温度巡测及报警装置的研制 湍球塔内流场计算中复杂结构处理方法的研究 用单片机实现发电厂直流系统在线监测 铜合金中微量砷的测定方法研究 发电厂电量平衡测试与节电的分析研究 燃煤电厂耗水指标与节水技术措施 在不同操作系统环境下用Socket实现网络 实时通讯 合成绝缘表面憎水性分级方法介绍 华能北京热电厂电气设计缺陷及改进 无顶压逆流再生离子交换设备中间排水装置 改造研究 十三陵电厂故障分析及微机记录的应用 声波清灰器在大型燃煤锅炉上的应用 1对N点微波通信在供电系统通信中的应用 220kV衙门口变电站当地监控系统的实施 高压少油电器设备中的油的检测及其周期 一 3l一