CN207024428U - 矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统,在变压器的顶部均布设置着温感灭火探测器和有载开关,在有载开关上方安装着干粉灭火执行器,在进油管上设置着控流阀和瓦斯继电器,在变压器侧壁连接着具有充氮装置和排油控制装置的消防柜,消防柜连接着事故排油池,在充氮管上设置着注氮控制阀,充氮管分别连接着变压器两侧壁的充氮进气口,有载开关、温感灭火探测器、控流阀、瓦斯继电器和注氮控制阀分别通过导线连接着端子箱,端子箱和消防柜分别连接着消防控制柜。本实用新型结构合理,远程监控变压器的工作状况,智能辅助措施实现及时扑灭明火、实时监控排除隐患等功能,确保变压器长时间稳定运行。

Description

矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统
技术领域
本实用新型属于变压器无人值守监测自带灭火功能自动保护系统,特别是一种矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统。
背景技术
传统油浸变压器排油注氮灭火装置是在变压器发生火灾时,气体继电器探测器分别动作将火灾信号传输给消防控制柜,消防控制柜将信号传输给灭火指令,开启重锤式快开阀将油箱顶部热油排出,同时断流阀关闭,防止储油柜中的油注入油箱。当排油达到一定时间后氮气释放阀自动打开,高压瓶中经减压器减压到一定压力使氮气释放,通过注氮系统管路以一定的速度注入油箱底部,搅拌变压器油,降低油表面温度,达到灭火目的。
其原理是变压器的火灾主要是由于其内部故障产生电弧引起的,电弧的能量使油不断发热,当变压器油达到一定温度时分解产生多种可燃性高温气体,导致油箱内部油温升高,压力增大,直到油箱由于一部位的压力超过油箱材料的许用应力而破坏时(或压力释放阀动作)油蒸气将与空气接触,此时任何火种都将引起火灾。燃烧的油因受热体积膨胀而向外溢出,导致燃烧油表面扩散。变压器油的燃烧是放热的化学过程,在燃烧的液体表面形成一个蒸发面,蒸发面上的热传入油内的速度是缓慢的,这表明在变压器发生火灾时只有变压器油顶面会形成一层热油层,热油层的厚度由燃烧的时间长短决定,一般只有几毫米到几厘米厚,其余大量的变压器油仍保持变压器正常运行时的温度。传统油浸变压器排油注氮灭火装置的灭火原理是首先切断储油柜向油箱供油,排了一部分油箱中的热油以防止油溢出,然后开始将氮气从油箱底部充入,把油箱下部的冷油引向油箱上部使冷热油混合,使油表面的温度降低到着火点以下,即通过降低燃烧油表面温度来灭火,同时不断进入油箱的氮气会在油箱顶部形成注氮区,降低氧的含量和蒸气浓度加快了灭火功能。
传统的排油充氮灭火装置只能通过降低燃烧油表面温度来灭火,一旦变压器(特别是特种变压器)迅速达到着火点出现明火时,无法及时动作,无法智能对变压器进行监控来避免事故隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统,其结构合理,可以远程监控变压器的工作状况,通过智能辅助措施实现及时扑灭明火、实时监控排除隐患等功能,确保变压器长时间稳定运行。
本实用新型的目的是这样实现的:一种矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统,包括在油浸变压器的上部设置的储油柜通过装有底阀的进油管连接着变压器,在变压器的顶部均布设置着温感灭火探测器和有载开关,在有载开关上方设置的支架上安装着干粉灭火执行器,在进油管上设置着控流阀和瓦斯继电器,在变压器侧壁设置的排油口通过装有手动排油阀的排油管连接着具有充氮装置和排油控制装置的消防柜,消防柜接出的排油管连接着事故排油池,在充氮管上设置着注氮控制阀,充氮管通过三通接出的两根支管分别连接着变压器两侧壁的充氮进气口,有载开关、温感灭火探测器、控流阀、瓦斯继电器和注氮控制阀分别通过导线连接着端子箱,端子箱的接出线和消防柜的电控排油阀的接出线分别连接着消防控制柜。
本实用新型原设备上加装了一套装有超细干粉的灭火执行器,喷头对准有载开关上部,当出现火灾温度达到报警要求时才会动作切断外围设备,启动控制系统,进行灭火。
变压器排油注氮灭火装置在接到气体继电器和温度探测器(或压力控制器)信号后,迅速排油泄压,然后注入氮气搅动变压器油,使底部低温变压器油与燃烧的变压器油混合达到油温冷却到其燃点以下灭火,灭火时间应保证小于2min。
当有载开关发生电气故障时,内部压力急剧升高而发生炸裂,此时压力释放阀动作泄压或防焊盖爆裂泄压,如要发生明火,安装在有载开关附近的火灾探测器会动作,压力释放阀动作信号、火灾探测器动作信号、图像报警信号、变压器跳闸信号都接入后台控制系统,当控制系统接收到信号进行判断,满足启动条件即可启动灭火执行器,灭火执行器喷头喷出超细干粉进行灭火。
本实用新型还可以在后台安装手动启动按钮,当人员发现有载开关发生火灾危险时,可直接紧急手动启动本系统,与主变充氮灭火联动,当主变充氮灭装置消防运行地,同时检测到充氮灭火装置的注氮信号,本装置可自启动。
本实用新型能够对变压器及其外围设备都起到很好的保护作用,不仅可以使用在新产品上,也可在老产品上改造使用。
主要改进效果:
1、提高更换导轮的安全性,平稳可靠,保护人员安全,防止更换过程中导轮掉落对气柜造成破坏。
2、灵活方便,准确定位,减轻工作强度,提高工作效率。
3、实用性强,目前已在能源中心动力调度室气柜导轮更换工作中,使用效果良好。
本实用新型结构合理,实现了远程监控变压器的工作状况,通过智能辅助措施实现及时扑灭明火、实时监控排除隐患等功能,确保了变压器长时间稳定运行。
附图说明
下面将结合附图对本实用新型做进一步的描述,图1为本实用新型立体结构示意图,图2为本实用新型主视结构示意图。
具体实施方式
一种矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统,如图1、图2所示,包括在油浸变压器1的上部设置的储油柜2通过装有底阀3的进油管连接着变压器1,在变压器1的顶部均布设置着温感灭火探测器4和有载开关5,在有载开关5上方设置的支架上安装着干粉灭火执行器19,在进油管上设置着控流阀6和瓦斯继电器7,在变压器1侧壁设置的排油口通过装有手动排油阀8的排油管连接着具有充氮装置和排油控制装置的消防柜9,消防柜9接出的排油管连接着事故排油池10,在充氮管11上设置着注氮控制阀12,充氮管11通过三通接出的两根支管分别连接着变压器两侧壁的充氮进气口,有载开关5、温感灭火探测器4、控流阀6、瓦斯继电器7和注氮控制阀12分别通过导线连接着端子箱13,端子箱13的接出线和消防柜9的电控排油阀15的接出线分别连接着消防控制柜14。控制箱采用可编程控制(PLC),并能将电源故障、故障报警、探测器报警、设备动作、氮气压力低、控流阀异常等信号接入变电站综合自动化系统,有设备投、退压板,手动/自动启动及投入/退出运行切换等功能。控制箱提供无源电源指示信号、装置启动信号、火灾报警信号、氮气欠压信号。防爆:当装置同时接收到启动条件的三组信号(感温探测器动作信号+重瓦斯信号+变压器三侧断路器跳闸信号),排油阀立即打开,将变压器本体油箱油面降低至顶盖下方25cm左右,减轻了油箱内压力,防止变压器爆炸。排油阀打开时断流阀应自动关闭。灭火:排油阀打开约10秒后,氮气从变压器底部充入本体油箱,使变压器油上下搅拌并稀释表面氧气,迫使顶面油温降至燃点以下迅速灭火。消防柜接受控制箱信号,瞬时启动排油阀排油,延时打开氮气释放阀,使氮气向变压器油箱内充氮。火灾探测器:每个探测区域采用感温探测器进行火灾探测。当探测器检测到火灾发生时,发出信号报警。探测器应密封防水 ,动作温度正确。每只火灾探测器都应加盖有塑料防雨罩。当控制柜有载开关控制系统的控制方式置于“自动”位置时,系统处于自动控制状态,被保护区域出现火险时,火灾探测器向控制柜发出火灾信号,控制柜立即发出声、光警报。控制柜在接收到探测器信号,并且变压器断路器处于跳闸状态时,发出动作指令,灭火装置启动,喷射高压超细干粉,覆盖有载开关顶部,隔绝空气进行灭火。
在变压器1内安装着油色谱分析仪,在变压器1壳体上设置着油色谱分析仪的观察窗口。温感灭火探测器4的数量为4-8个。安装4-8个温感火灾探测器在变压器顶部(根据变压器容量决定数量),每个探测器有单独的信号回路传输到控制箱,一旦一个探测器故障,隔离后不影响设备正常运行。
干粉灭火执行器19的结构为在干粉灭火执行器的罐体内装有超细灭火干粉,在干粉灭火执行器的罐体底面上设置着装有电控阀门的排放口,电控阀门通过导线与消防控制柜14连通。干粉灭火执行器安装在有载开关附件顶部,执行器喷头对准有载开关上部,喷头与有载开关保持距离3-5m。消防控制柜通过火灾报警器探测到火情之后,立刻启动电控阀门控制的排放口,施放干粉,进行灭火。
局部放电在线监测系统分别安装在变压器1顶部的有载开关5周围,局部放电在线监测系统通过导线与消防控制柜14的控制端连通。消防柜9内设置的充氮装置的结构为氮气瓶17的瓶口通过安装手动阀的充氮管道上设置着电控注氮控制阀12。消防柜9内设置的电控排油阀15为电控排油重锤式阀门。在变压器1侧壁的充氮进气口上设置着手动球阀18。在控流阀6与瓦斯继电器7之间的进油管上和排油管上分别设置着波纹管16。控流阀的作用是在变压器发生事故、箱体破裂、大量的变压器油溢出或排油灭火之后,截断储油柜与变压器的油流,防止“火上浇油”。控流阀是依靠流速的变化关闭的。控流阀安装在储油柜与瓦斯继电器之间,用法兰连接。
在排油管和充氮管11上均设置着排气塞20。
变压器的接线端子箱13至少预留6对空端子。变压器的控流阀安装在瓦斯继电器和油枕之间。变压器的排油阀口安装在距离变压器油箱的顶部以下160mm-170mm处。变压器的充氮进气口为两个,充氮进气口安装在距离变压器底部以上100mm-150mm处。有载开关5为2只。

Claims (10)

1.一种矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统,包括在油浸变压器(1)的上部设置的储油柜(2)通过装有底阀(3)的进油管连接着变压器(1),其特征是:在变压器(1)的顶部均布设置着温感灭火探测器(4)和有载开关(5),在有载开关(5)上方设置的支架上安装着干粉灭火执行器(19),在进油管上设置着控流阀(6)和瓦斯继电器(7),在变压器(1)侧壁设置的排油口通过装有手动排油阀(8)的排油管连接着具有充氮装置和排油控制装置的消防柜(9),消防柜(9)接出的排油管连接着事故排油池(10),在充氮管(11)上设置着注氮控制阀(12),充氮管(11)通过三通接出的两根支管分别连接着变压器两侧壁的充氮进气口,有载开关(5)、温感灭火探测器(4)、控流阀(6)、瓦斯继电器(7)和注氮控制阀(12)分别通过导线连接着端子箱(13),端子箱(13)的接出线和消防柜(9)的电控排油阀(15)的接出线分别连接着消防控制柜(14)。
2.根据权利要求1所述的矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统,其特征是:在变压器(1)内安装着油色谱分析仪,在变压器(1)壳体上设置着油色谱分析仪的观察窗口。
3.根据权利要求1所述的矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统,其特征是:温感灭火探测器(4)的数量为4-8个。
4.根据权利要求1所述的矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统,其特征是:干粉灭火执行器(19)的结构为在干粉灭火执行器的罐体内装有超细灭火干粉,在干粉灭火执行器的罐体底面上设置着装有电控阀门的排放口,电控阀门通过导线与消防控制柜(14)连通。
5.根据权利要求1所述的矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统,其特征是:局部放电在线监测系统分别安装在变压器(1)顶部的有载开关(5)周围,局部放电在线监测系统通过导线与消防控制柜(14)的控制端连通。
6.根据权利要求1所述的矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统,其特征是:消防柜(9)内设置的充氮装置的结构为氮气瓶(17)的瓶口通过安装手动阀的充氮管道上设置着电控注氮控制阀(12)。
7.根据权利要求1所述的矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统,其特征是:消防柜(9)内设置的电控排油阀(15)为电控排油重锤式阀门。
8.根据权利要求1所述的矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统,其特征是:在变压器(1)侧壁的充氮进气口上设置着手动球阀(18)。
9.根据权利要求1所述的矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统,其特征是:在控流阀(6)与瓦斯继电器(7)之间的进油管上和排油管上分别设置着波纹管(16)。
10.根据权利要求1所述的矿热炉变压器无人值守监测自带灭火功能全自动保护系统,其特征是:在排油管和充氮管(11)上均设置着排气塞(20)。
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