油浸变压器防爆灭火保护装置
油浸变压器防爆灭火保护装置

油浸变压器防爆灭火保护装置主要用于大型油浸式变压器的防爆、消防保护,比起传统的排油注氮、水喷淋水喷雾系统来说,能真正起到防止变压器爆炸的作用,是更合理、更有效的保护变压器的防爆灭火安全装置。

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1. 概述

油浸变压器防爆灭火保护装置主要用于大型油浸式变压器的防爆、消防保护,比起传统的排油注氮、水喷淋水喷雾系统来说,能真正起到防止变压器爆炸的作用,是更合理、更有效的保护变压器的防爆灭火安全装置。

工作原理:

大型油浸变压器在遇到绝缘故障时,极易产生电弧放电、局部高温,并促使变压器油快速分解,产生大量的可燃性瓦斯气体,导致变压器内部压力骤增,随着油温的不断升高,变压器爆炸和燃烧的危险急剧增加。

传统的水喷淋和泡沫灭火消防设施只能等到变压器爆炸、起火之后才能启动消防程序,属于事后型的“消防型”设备;

随着变压器内部压力的急剧上升,传统压力释放阀不能有效地快速的泄压,因而极易产生爆炸。

本装置系统的理念是防爆第一、配以及时地防火灭火措施,它会在变压器遭到毁灭性破坏之前,利用变压器内部的急剧增加的高速动压,击破爆破膜片,快速泄压,不需要依赖任何信号传感器,也不需要外在的驱动装置,因此,动作速度快,响应准确。

当爆破膜片爆破以后,控制系统会在第一时间启动注氮程序,对变压器箱体进行注氮降温,同时驱离箱体内部产生的瓦斯气体,隔离氧气,有效地防止了高能量电弧后导致的后续火灾。

本装置可分别对变压器的本体油箱、有载调压分接开关及高、低压套管进行彻底的保护,真正做到对变压器全面保护,哪发生故障就处置哪。

本装置有效的解决了因误报警而有可能产生的误动作或因信号故障而使系统不工作。确保了变压器消防安全系统装置的长期可靠运行。


动作原理图:

油浸变压器防爆灭火保护装置


2. 产品结构:

变压器防爆灭火保护装置由控制柜(或控制箱)、氮气储存柜、防爆快速泄压装置(或减压舱)、排油管路、油气分离罐、断流阀、火灾探测装置、注氮管路、瓦斯排放管路、注氮管路等组成。

采用水平式减压舱保护主油箱、防爆快速泄压装置保护有载调压分接开关的变压器防爆灭火保护装置(FB2型)结构示意图如图1所示:


油浸变压器防爆灭火保护装置1

图1  防爆灭火保护装置(FB2型)结构示意图



主要部件

2.1  断流阀

a) 安装在重瓦斯继电器和变压器油枕之间。

在排油泄压时,切断油枕与变压器之间的补油通路,防止油枕里的油流出。

在断流阀中部设计有玻璃窗可以随时监视阀片位置,一旦断流阀关闭,就会发出声光报警,查明原因后可以人工手动复位。

油浸变压器防爆灭火保护装置1

图2  断流阀


b).断流阀的技术参数:

   公称通径:    DN80

   公称压力:    0.1MPa

   适应温度:    -40℃~95℃

   关断流量:   0.3~0.5 m/s

   接点容量:    20VA


c).安装示意图:

油浸变压器防爆灭火保护装置1

图3  断流阀带瓦斯排放的安装示意图


2.2  氮气储存柜

氮气储存柜安装在变压器的附近,距离变压器3~8米为最佳参考值,可根据实际情况进行调整。

氮气储存柜是整个消防系统的执行机构,负责在接收到来自控制柜的指令时对变压器的各个部位进行注氮。氮气储存柜内有氮气储存钢瓶、氮气释放阀,氮气减压阀和负责流量调节、油气隔离、低泄高封及注氮信号反馈的组合阀体等装置,在没有本公司售后人员在场或未经本公司培训的人员请不要随意对柜内机构进行调试或拆解,以免造成不必要的麻烦。柜体详细结构请见附图:

油浸变压器防爆灭火保护装置1

图4  氮气储存柜外形图


2.2.1   氮气释放阀(注氮阀)(图6)

氮气释放阀是注氮灭火的执行部分。 它可以长时间承受高压,具有良好的密封性能,抗老化,特别适合户外恶劣环境。 它有一个安全阀和一个电接点压力表来监测氮气瓶中的压力。 当压力低于设定值的下限时,电接点打开警报并发出声光报警信号。 在电磁驱动器下方安装一个安全销,以防止在储存,运输和维护过程中发生误操作。 

在电磁驱动器上方设置手动启动机构。 设置安全销以防止错误。



油浸变压器防爆灭火保护装置1

图6  氮气释放阀


2.2.2   四合一阀(图7)

该阀结合了低泄高封阀(图8),信号反馈阀(图9),油气隔离阀和流量调节阀(图10)。 它可以有效地隔离油气,准确反馈氮气信号,调节氮气流量,及时释放微泄漏气体。

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图7  四合一阀

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图8  低泄高封阀


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图9  信号反馈阀

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图10-1  流量调节阀                  图10-2  油气隔离阀


2.3  控制柜

控制柜安装在变压器的主控室或者是消防控制室,它是整个系统的核心部分,通过传感器采集系统相关信息,负责提供各个部分工作状态的信号指示、故障报警信号指示及启动注氮灭火程序指令。

控制系统设有自动、停止和手动三种不同的模式,自动模式可在无人值守的情况下通过采集传感器信号来分析、判断、指挥防爆灭火装置的运行。手动模式可在紧急情况下,在确认了火警的前提下直接启动注氮系统。

控制柜可由多个控制单元组成,每个控制单元连接控制一台变压器的消防装置,一台控制柜最多能容纳4个独立的控制单元。

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图11  控制柜

注:1.控制柜颜色可由客户指定(如无特殊指定,出厂常规颜色为:RAL-7032)

       2.前为玻璃观察门,后为检修封闭门。门开向默认如图,右铰链、左锁。

       3.输入电源应使用不间断电源。


2.4  爆膜减压舱系列

2.4.1   减压舱

爆膜减压舱是负责吸收和减缓变压器泄压时瞬间释放出来的强大冲击力,减压舱布置在变压器泄压出口端,全系列减压舱可分为三种形式的不同规格来适用变压器不同结构和容量的需求。减压舱都设计有减震装置,主要是为了吸收膜片爆破时所产生的强烈冲击。

2.4.1.1   水平减压舱

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1. 变压器主油箱 / 2. 连接管道 / 3. 隔离阀 / 4.波纹软连接 / 5. 爆破膜片 / 6. 减压舱 / 7. 排油管

图12  水平式减压舱


2.4.1.2   垂直减压装置

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图13  垂直水平减压装置


2.5  快速防爆泄压装置

快速防爆泄压装置兼具压力释放阀与爆膜减压舱的优点,内部有弹簧机构及爆破膜片装置,既能释放静压,也能释放动压,可替代传统的压力释放阀和爆膜减压舱,是最新一代全面彻底防止变压器爆炸的理想装置。

快速防爆泄压装置的外形结构见图18、图19。

图18是DN150快速防爆泄压装置,一般用于有载调压分接开关处的防爆。

图19所示快速防爆泄压装置,一般用于变压器本体油箱及高压套管处的防爆,常用规格有DN150、DN200、DN250、DN300

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图18  有载调压分接开关专用防爆泄压装置


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图19  快速防爆泄压装置


2.6  油气分离罐

油气分离罐的主要功能是在变压器发生故障,膜片爆破以后所喷射出的油气混合物在罐体内按各自的比重上下分离,分离出来的瓦斯气体被不断注入的氮气稀释,然后通过油气分离罐上端的排气管排放到大气中。

根据变压器的结构或客户的要求,有以下类型的油气分离罐。


2.6.1   墙挂式油气分离罐:

它安装在防火墙上。 充满油后的重量约为600千克。 设计方应计算防火墙的最大承载力。 油气分离罐的水平位置通常高于变压器储油柜的高度。


油浸变压器防爆灭火保护装置1

图20  墙挂式油气分离罐                                                           图21  卧式油气分离罐


2.6.2   卧式油气分离罐:

油气分离罐安装在储油柜顶部。充满油后的重量约为600千克。需要与变压器制造商协调,考虑该油箱与储油柜的连接。 


2.6.3   并列式油气分离罐(也称切片式)

罐体与变压器油枕直径统一,与油枕并列安装。充满油后的重量约为600千克。需要变压器厂配合,协商两个罐体的连接方案和提供油枕的相关结构图纸。

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图22  并列式油气分离罐


2.6.4   落地式油气分离罐

油气分离罐被安装在地上。其容积大小与变压器排出油量有关。

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图23  落地式油气分离罐


3. 型号规格说明:

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常见规格型号:

BPZM-40×2-ZRH-FB1 用于保护主油箱

BPZM-40×3-ZRH-FB2 用于保护主油箱及OLTC(有载调压分接开关)

BPZM-40×3-ZRH-FB3 用于保护主油箱、OLTC及高压套管

1. 响应速度快,毫秒级响应,是一种真正具有防爆功能的泄压装置;


2. 可靠性高,防爆泄压功能完全依赖于容器内部的压力变化,无需任何外部驱动;


3. 功能全面:

   (1)能够全面适应变压器的各种压力变化:无论是静压,还是快速增加的动压,本泄压装置都有对应的结构予以响应;

   (2)不仅具有防爆泄压功能,还具有防火灭火功能。


4. 具有多种规格型号,能够匹配各种油浸式变压器;


5. 无环境污染:

     控制油气排放,泄压没有外排污染;

     采用高纯氮气,防火灭火没有空气污染。


6. 适用范围广:

     可应用于10MVA-100MVA的油浸变压器。


7. 变压器无爆炸,停电时间短,故障损失小,社会影响低。


1. 防爆泄压规格

主要有:DN150/DN200/DN250/DN300系列

其他详细参数请致电010-52421389或者email:bjzrhe@bj-zrh.com


2. 油气分离罐

容积一般大于500L, 分别有并列式、升高式、墙挂式、落地式;


3. 感温探测器

感温探测器有点式感温探测器和缆式线型感温探测器两种,每套防爆灭火装置只需选择其中一种即可。


3.1  点式感温探测器

感温探测器数量:8个(常规)

感温探测器动作温度:93℃±4℃


3.2  缆式线型感温探测器

感温探测器长度:根据实际情况确定 

感温探测器动作温度:105℃±10%、138℃±10%


4. 管道

项目

规格参数

排油管DN150~DN300
注氮管DN25
瓦斯排放管DN50


1. 保护变压器本体

油浸变压器防爆灭火保护装置1


2. 保护分接开关

有载调压分接开关专用防爆泄压装置

其工作原理跟油箱本体的防爆快速泄压装置是一样的。

安装了本保护装置之后,无需再安装常规压力释放阀。

本装置不仅具有防爆泄压功能,还具有预防火灾的功能。


油浸变压器防爆灭火保护装置1

OLTC安装防爆快速泄压装置及注氮管道




3. 保护变压器套管升高座

高低压套管升高座是高电压电力变压器的主要薄弱点之一,爆炸、火灾故障常常发自于此。因此,我们的保护方案中就专门包括了对该部分区域的防爆泄压保护,同时给予注氮进行防火。每一个变压器会有不同的详细方案,具体情况请联系我们。


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4. 全面保护。

该方案全面保护了变压器,包括:本体油箱、套管升高座、有载调压分接开关。这是一种全面的防爆保护方案,适用于中大型的油浸式变压器。


油浸变压器防爆灭火保护装置

换流变的全面保护方案

油浸变压器防爆灭火保护装置传统三相油浸变压器全面保护方案

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