CN201643489U - 组合分配式排油充氮灭火系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组合分配式排油充氮灭火系统，它包括位于每个单相变压器上的火灾探测器和瓦斯继电器，瓦斯继电器通过控油阀连接油枕，且每个单相变压器均配置有排油管路和充氮气管路，在组合分配式排油充氮灭火系统设置一组氮气瓶，氮气瓶的出口设置一根集流管，集流管上连接至少二个选择阀，选择阀与充氮气管路相通；在每个单相变压器的排油管路上设置排油阀；每个单相变压器的选择阀、排油阀、火灾探测器、瓦斯继电器和控流阀均与报警控制柜相连接。本实用新型对氮气瓶及其管路、报警控制系统综合进行了优化，仅在消防柜中设置一组氮气瓶即可实现技术需求，使得整体系统占地面积小、结构简单，以最少的系统配置达到了最优的技术效果。

Description

组合分配式排油充氮灭火系统

技术领域

本实用新型涉及一种变压器的消防灭火装置。

背景技术

随着变压器容量的增大，变电站采用单相变压器的越来越多，相应的变压器的消防系统的设置也越来越多。现在变压器消防大多采用排油充氮灭火装置，每相变压器均设置一套，每套系统都储存氮气，都有报警控制系统，资源浪费现象严重。为了优化配置，作了以下研究：

1.变压器灭火方式简述

变电站变压器的的灭火系统根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-2006)11.5.4要求：单台容量为125MV.A及以上的主变压器应设置水喷雾灭火系统、合成型泡沫喷雾系统或其他固定式灭火装置。根据国家电网公司两型一化9.2的要求：主变压器宜采用泡沫喷淋或排油注氮灭火装置，以节约水资源。根据国家的防火规范及实际运用的经验，变电站变压器经常采用灭火方式有三种：水喷雾灭火系统、SP合成型泡沫喷雾系统和排油充氮系统。因为排油充氮灭火系统有着灭火快、环保、经济、维护工作量小等优点，被越来越广泛的采用。

2.常规排油充氮灭火装置的系统组成及工作原理

系统主要包括火灾探测器、控流阀、消防柜(内设氮气瓶及相关附件)、电气控制柜、排油及充氮管路系统等。

如图1所示，排油注氮灭火系统的灭火机理是：当变压器因内部故障发生火灾，系统同时接到火灾探测器4和瓦斯继电器3动作信号后，立即打开快速排油阀，降低变压器油箱油位，减轻油箱本体油压，防止变压器爆炸；同时关闭控流阀2，切断油枕1向本体供油。经数秒延时，氮气从变压器底部充入本体，并充分搅拌，使油温降至燃点以下而迅速灭火。全部充氮时间在十分钟以上，可使变压器油充分冷却，防止复燃。

3.组合分配式排油充氮灭火装置

现在变电站中安装的变压器容量越来越大，由于受运输条件的限制，大多采用单相组合的方式，一台主变由三个单相组合。一般变电站一期上2台主变压器，远期再上2台，这样就有12个单相，过去的常规做法，每相变压器都需要设置一套排油充氮灭火装置，全站就需要设置12台。

而变电站内同时着火的几率为一次，也就是说12个排油充氮灭火装置同时也就一套动作。从图1我们看出，氮气瓶和火灾报警控制装置我们是可以优化的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、占地少、成本低、能够优化系统配置的组合分配式排油充氮灭火装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型包括位于每个单相变压器上的火灾探测器和瓦斯继电器，瓦斯继电器通过控油阀连接油枕，且每个单相变压器均配置有排油管路和充氮气管路，在所述的组合分配式排油充氮灭火系统设置一组氮气瓶，氮气瓶的出口设置一根集流管，集流管上连接至少二个选择阀，选择阀与充氮气管路相通；在每个单相变压器的排油管路上设置排油阀；所述每个单相变压器的选择阀、排油阀、火灾探测器、瓦斯继电器和控流阀均与报警控制柜相连接。

所述的报警控制柜为位于控制室内的主报警控制柜。

所述的报警控制柜为位于每个主变压器上的分报警控制柜，各个分报警控制柜均与位于控制室内的主报警控制柜相连接。

采用上述技术方案的本实用新型，对氮气瓶及其管路、报警控制系统综合进行了优化，仅在消防柜中设置一组氮气瓶即可实现技术需求，使得整体系统占地面积小、结构简单，以最少的系统配置达到了最优的技术效果。下面通过全寿命周期使用成本来分析：

前提：工程一期先上2台变压器，后2台设定在5年后扩建，全寿命周期按第1台设备寿命期25年设定。变压器灭火系统全寿命周期经济效益分析见表1。

序号	费用项目	优化后排油注氮灭火系统(万元)	排油注氮灭火系统(万元)
				1	本期投资费用(一期1、2#主变)	50	84
2	5年后扩建费用(二期3、4#主变)	48	84
				3	定期维护费用	1万元/5年	2万元/5年
4	日常维护费用	忽略不计	忽略不计
				5	全寿命使用周期投资绝对值(25年)	103	178

表1

从全寿命使用周期使用成本分析，优化后排油注氮灭火系统在经济上有着明显的优势。综上，组合分配式排油注氮灭火系统有着投资省，运行维护简单，占地少，能达到灭火效果的综合优势，有良好的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为现有技术中排油注氮灭火系统的整体结构图；

图2为本实用新型中氮气瓶及其管路优化结构图。

具体实施方式

以变电站一期上2台主变压器，远期再上2台主变压器为例说明本实用新型的优化原理。

本实用新型包括位于每个单相变压器上的火灾探测器4和瓦斯继电器3，瓦斯继电器3通过控油阀2连接油枕1，且每个单相变压器均配置有排油管路9和充氮气管路10，排油管路9与事故油坑8相通。

如图2所示，在氮气瓶及管路的优化时，考虑到主变压器单相的容量是一样的，其灭火时所需要的充氮量是一样的，再者12个单相只可能1个失火，故只需要设置一组氮气瓶即可，然后再做适当的管路调整以满足12个单相变压器灭火的需求。具体地说，在组合分配式排油充氮灭火系统设置一组氮气瓶5，氮气瓶5设置在消防柜6中。氮气瓶5的出口设置一根集流管12，集流管12上连接分别接出到12个单相变压器的充氮管，在每个充氮管上安装选择阀13，这样每个选择阀13就都能与充氮气管路10相通。当其中的一个变压器失火，只需启动对应的选择阀13就能使氮气流向相应的变压器。

在布置设备时，氮气瓶中储存的是高压氮气，其喷放距离可以达到150-200米，一般变电站4台主变布置距离为150米，氮气瓶布置在中间位置，气体输送不是问题。氮气输送管一般管径为DN25mm，集中使用氮气瓶后增加了部分管路，但因管径小，设计和安装都没有什么难度，增加的造价也不大。

另外，在每个单相变压器的排油管路9上也都设置排油阀11，使原来消防柜中排油的控制阀不再集中到设置氮气瓶的消防柜中，就地设置一个小柜子，安放其中，排油管路也就地敷设。

在完成氮气瓶及管路优化后，对报警系统进行优化设置。一种方案是：报警控制柜7为位于每个主变压器上的分报警控制柜，各个分报警控制柜均与位于控制室内的主报警控制柜相连接。但是考虑到如果12套灭火装置都设独立的单元控制箱，则每套都要有控制逻辑，而每套还需向主火灾控制箱送信号，造成了极大的资源浪费；并且12个箱子将占很大的地方。因此，对整体灭火系统的报警控制装置采用第二中解决方案。具体地说，本实用新型只设置一个报警控制柜，取消原有的12个报警控制单元，此时需要选择阀13、排油阀11、火灾探测器4、瓦斯继电器3和控流阀2均与报警控制柜7相连接。布置时，报警控制柜7安置在控制室中，火灾信号全接到报警控制柜中，变压器充氮灭火的控制逻辑也设在报警控制柜。同时对每个单相变上火灾探测器4设置智能地址码，使报警控制柜可以判断是哪个变压器失火。

本实用新型的工作原理是：

当某相变压器因内部故障发生火灾，带地址码火灾探测器4报警信号和带地址码瓦斯继电器3动作信号送到报警控制柜7，报警控制柜7判断是哪个变压器失火后，立即打开失火变压器的快速排油阀11，降低变压器油箱油位，减轻油箱本体油压，防止变压器爆炸；同时关闭失火变压器控流阀2，切断油枕1向本体供油。经数秒延时，打开失火变压器对应的选择阀13，氮气喷放至失火变压器，并从变压器底部充入本体，充分搅拌，使油温降至燃点以下而迅速灭火。全部充氮时间在十分钟以上，使变压器油充分冷却，防止复燃。

Claims (3)

1.一种组合分配式排油充氮灭火系统，它包括位于每个单相变压器上的火灾探测器(4)和瓦斯继电器(3)，瓦斯继电器(3)通过控油阀(2)连接油枕(1)，且每个单相变压器均配置有排油管路(9)和充氮气管路(10)，其特征在于：在所述的组合分配式排油充氮灭火系统设置一组氮气瓶(5)，氮气瓶(5)的出口设置一根集流管(12)，集流管(12)上连接至少二个选择阀(13)，选择阀(13)与充氮气管路(10)相通；在每个单相变压器的排油管路(9)上设置排油阀(11)；所述每个单相变压器的选择阀(13)、排油阀(11)、火灾探测器(4)、瓦斯继电器(3)和控流阀(2)均与报警控制柜(7)相连接。

2.根据权利要求1所述的组合分配式排油充氮灭火系统，其特征在于：所述的报警控制柜(7)为位于控制室内的主报警控制柜。

3.根据权利要求1所述的组合分配式排油充氮灭火系统，其特征在于：所述的报警控制柜(7)为位于每个主变压器上的分报警控制柜，各个分报警控制柜均与位于控制室内的主报警控制柜相连接。

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