RU113066U1 - POWER TRANSFORMER EXPLOSION PREVENTION DEVICE - Google Patents

POWER TRANSFORMER EXPLOSION PREVENTION DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU113066U1
RU113066U1 RU2011138093/07U RU2011138093U RU113066U1 RU 113066 U1 RU113066 U1 RU 113066U1 RU 2011138093/07 U RU2011138093/07 U RU 2011138093/07U RU 2011138093 U RU2011138093 U RU 2011138093U RU 113066 U1 RU113066 U1 RU 113066U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
decompression chamber
heat
tank
outer flange
power transformer
Prior art date
Application number
RU2011138093/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роман Николаевич Бердников
Владимир Евгеньевич Фортов
Валентин Давыдович Гешеле
Юрий Александрович Горюшин
Юрий Александрович Дементьев
Юрий Васильевич Полежаев
Эдуард Евгеньевич Сон
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс")
Учреждение Российской академии наук "Объединенный институт высоких температур Российской академии наук" (ОИВТ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс"), Учреждение Российской академии наук "Объединенный институт высоких температур Российской академии наук" (ОИВТ РАН) filed Critical Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс")
Priority to RU2011138093/07U priority Critical patent/RU113066U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU113066U1 publication Critical patent/RU113066U1/en

Links

Landscapes

  • Housings And Mounting Of Transformers (AREA)

Abstract

1. Устройство для предотвращения взрыва силового трансформатора, содержащее декомпрессионную камеру, расположенную вне бака трансформатора, и разрывную мембрану, при этом декомпрессионная камера выполнена в виде складного пакета из термостойкого полотна и закреплена на внешнем фланце разрывной мембраны. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит сеточное ограждение раскрывающейся декомпрессионной камеры, закрепленное на внешнем фланце разрывной мембраны. ! 3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что термостойкое полотно выполнено из сплетенной ленты или жгутов с армидными нитями. ! 4. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что термостойкое полотно выполнено карбонизированным углеродными волокнами. 1. A device for preventing explosion of a power transformer containing a decompression chamber located outside the transformer tank and a bursting disc, while the decompression chamber is made in the form of a collapsible package of heat-resistant cloth and is fixed to the outer flange of the bursting disc. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that it comprises a mesh fence of the expanding decompression chamber attached to the outer flange of the bursting disc. ! 3. A device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the heat-resistant fabric is made of woven tape or bundles with armide threads. ! 4. A device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the heat-resistant fabric is made of carbonized carbon fibers.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для предотвращения разрыва корпуса конструкционных элементов, преимущественно трансформаторов, охлаждаемых большим объемом жидкости (масла). При коротком замыкании и дуге, возникающей в активной части трансформатора, выделяется большое количество газов, образующихся при разложении трансформаторного масла. В основном это ацетилен и водород, который при высокой температуре при контакте с воздухом самовоспламеняется, что приводит к пожару и тяжелым авариям. Процесс развивается в течение десятков миллисекунд, при этом давление в баке резко возрастает, превышая критические параметры. Устранение последствий таких аварий требует значительных капиталовложений для восстановления оборудования. Поэтому защита трансформатора от взрыва требует особого внимания.The proposed utility model relates to the field of electrical engineering and can be used to prevent rupture of the housing of structural elements, mainly transformers, cooled by a large volume of liquid (oil). In the event of a short circuit and an arc arising in the active part of the transformer, a large amount of gas is generated during decomposition of the transformer oil. Basically, it is acetylene and hydrogen, which, at high temperature, in contact with air spontaneously ignites, which leads to a fire and serious accidents. The process develops within tens of milliseconds, while the pressure in the tank rises sharply, exceeding critical parameters. Dealing with the consequences of such accidents requires a significant investment in equipment recovery. Therefore, protection of the transformer against explosion requires special attention.

В трансформаторной технике известна защитная противопожарная система, приводимая в действие различными датчиками релейного типа. Недостатком этих устройств является их инерционность - время срабатывания составляет сотые доли секунды, что во много раз превышает необходимую скорость срабатывания защиты, так как процесс развивается в течение нескольких миллисекунд (Лизунов С.Д., Лоханин А.К. Силовые трансформаторы. Справочная книга. Энергоиздат, 2004). Поэтому для защиты трансформаторов от взрыва и разрушения необходимы системы с меньшей инерционностью.In transformer technology, a protective fire system is known that is driven by various relay type sensors. The disadvantage of these devices is their inertia - the response time is hundredths of a second, which is many times higher than the necessary protection response speed, since the process develops within a few milliseconds (Lizunov S.D., Lokhanin A.K. Power transformers. Reference book. Energy Publishing House, 2004). Therefore, to protect transformers from explosion and destruction, systems with less inertia are needed.

Наиболее близким к предлагаемому решению (его прототипом) является устройство для предотвращения взрыва электрических трансформаторов (патент RU 2263989 от 17.03.2000). Это устройство содержит декомпрессионную камеру, соединенную с баком трубопроводом, на котором расположено разрывное устройство (мембрана). Такие системы применяются для защиты трансформаторов средней и большой мощности. Однако скорость выделения газов при возникновении дуги в масле чрезвычайно высока (до 50 м3/сек). Поэтому градиенты давления в баке и трубопроводах, соединяющих бак с декомпрессионной камерой, слишком велики, чтобы вовремя снизить давление в баке до безопасного уровня. Вследствие большего перепада давления в трубопроводе устройство-прототип не достаточно эффективно и зачастую не срабатывает при тяжелых авариях мощных трансформаторов.Closest to the proposed solution (its prototype) is a device for preventing the explosion of electrical transformers (patent RU 2263989 from 03/17/2000). This device comprises a decompression chamber connected to the tank by a pipeline on which a bursting device (membrane) is located. Such systems are used to protect transformers of medium and high power. However, the rate of gas evolution when an arc occurs in the oil is extremely high (up to 50 m 3 / s). Therefore, the pressure gradients in the tank and pipelines connecting the tank to the decompression chamber are too large to reduce the pressure in the tank to a safe level in time. Due to the greater pressure drop in the pipeline, the prototype device is not efficient enough and often does not work in severe accidents of powerful transformers.

Предложенное устройство устраняет недостатки прототипа, решая техническую задачу защиты трансформатора с применением декомпрессионного устройства практически без использования трубопроводов, соединяющих бак с декомпрессионной камерой.The proposed device eliminates the disadvantages of the prototype, solving the technical problem of protecting the transformer using a decompression device with virtually no piping connecting the tank to the decompression chamber.

Поставленная техническая задача решается тем, что в устройстве для предотвращения взрыва силового трансформатора, содержащее декомпрессионную камеру, расположенную вне бака трансформатора, и разрывную мембрану, декомпрессионная камера выполнена в виде складного пакета из термостойкого полотна и закреплена на внешнем фланце разрывной мембраны.The stated technical problem is solved in that in a device for preventing the explosion of a power transformer, containing a decompression chamber located outside the transformer tank and a bursting membrane, the decompression chamber is made in the form of a folding bag of heat-resistant fabric and is mounted on the outer flange of the bursting membrane.

Указанная совокупность признаков обеспечивает быстрый сброс давления в баке при коротком замыкании (КЗ). Образующиеся газы и масло сбрасываются в камеру, раскрывающуюся по мере поступления в нее продуктов.The specified set of features provides a quick release of pressure in the tank during a short circuit (short circuit). The resulting gases and oil are discharged into the chamber, which opens as products enter it.

Полезная модель имеет развитие, заключающееся в том, что устройство содержит сеточное ограждение раскрывающейся декомпрессионной камеры, закрепленное на внешнем фланце разрывной мембраны. Это снимает механические нагрузки с камеры.A utility model has been developed in that the device comprises a mesh guard of a expandable decompression chamber mounted on the outer flange of the bursting disc. This removes mechanical stress from the camera.

Другим развитием полезной модели является вариантное выполнение термостойкого полотна декомпрессионной камеры (из сплетенной ленты или жгутов с армидными нитями, либо карбонизированного углеродными волокнами).Another development of the utility model is the embodiment of a heat-resistant cloth decompression chamber (from woven tape or bundles with armide threads, or carbonized with carbon fibers).

Сущность предложенного решения поясняется схемой, показанной на фиг.1. Устройство содержит декомпрессионную камеру 1, расположенную вне бака 2 трансформатора, и разрывную мембрану 3. Камера 1 выполнена в виде складного пакета из термостойкого полотна и закреплена на внешнем фланце 4 разрывной мембраны 3.The essence of the proposed solution is illustrated by the circuit shown in figure 1. The device comprises a decompression chamber 1 located outside the transformer tank 2, and a bursting disk 3. The chamber 1 is made in the form of a folding bag of heat-resistant fabric and is mounted on the outer flange 4 of the bursting membrane 3.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Трансформатор содержит активную часть, помещенную в бак 2, заполненный охлаждающей жидкостью (диэлектрическим маслом). В верхней части бака 2 под крышкой выполнен короткий патрубок, на котором установлен разрывной элемент (мембрана) 3, зафиксированная двумя фланцами. На внешнем фланце 4 закреплена камера 1. При выбросе, в результате КЗ в активной части, горячих продуктов разложения трансформаторного масла в раскрывающуюся камеру 1 происходит одномоментный сброс давления в баке 2, предотвращающий разрыв корпуса бака. В декомпрессионной камере 1 происходит отделение газообразных продуктов (водород, ацетилен, СО) от масла. Газы, формируясь в верхней части емкости, под действием давления поступают через трубопровод за пределы трансформаторного отсека, где при контакте с воздухом происходит воспламенение и выгорание газов 5, не причиняя вреда оборудованию.The transformer contains an active part, placed in the tank 2, filled with coolant (dielectric oil). In the upper part of the tank 2 under the cover there is a short pipe on which a bursting element (membrane) 3 is mounted, fixed by two flanges. Chamber 1 is mounted on the outer flange 4. When hot products of transformer oil decompose in the active part as a result of a short circuit in the opening chamber 1, a simultaneous pressure release occurs in the tank 2, which prevents the tank body from breaking. In the decompression chamber 1, gaseous products (hydrogen, acetylene, CO) are separated from the oil. Gases, forming in the upper part of the tank, under pressure enter through the pipeline outside the transformer compartment, where, upon contact with air, gases ignite and burn out 5, without causing harm to the equipment.

Для снятия механических нагрузок камера 1 при раскрытии опирается на сеточное ограждение-корзину 6. В нижней части емкости раскрывающейся камеры 1 имеется патрубок с вентилем 7 для слива остывшего масла после выгорания газообразных продуктов разложения. Клапан 8, установленный на патрубке перед мембраной 3, перекрывается после сброса давления, предотвращая тем самым возвратное поступление продуктов разложения масла в бак 2. Клапан 9, установленный на выходе трубопровода 10, перекрывается после выгорания газообразных продуктов.To remove mechanical loads, the chamber 1, when opened, rests on a mesh fence-basket 6. In the lower part of the tank of the expanding chamber 1 there is a pipe with a valve 7 for draining the cooled oil after burning gaseous decomposition products. The valve 8 installed on the pipe in front of the membrane 3 is closed after the pressure is released, thereby preventing the return of the decomposition products of oil to the tank 2. The valve 9, installed at the outlet of the pipeline 10, is closed after the combustion of gaseous products.

Термостокое полотно может быть выполнено из сплетенной ленты или жгутов с армидными нитями. В основе полотна-соединения углерода и кислорода. Более высокими параметрами по термостойкости обладают графитовые - тканевые полотна (RU 2318932 от 2006). Они выдерживают температуры 1200-2000°С.The heat-resistant cloth can be made of woven tape or bundles with armid threads. At the heart of the canvas are compounds of carbon and oxygen. Higher parameters for heat resistance have graphite - fabric cloths (RU 2318932 from 2006). They withstand temperatures of 1200-2000 ° C.

Полотно карбонизированное углеродными волокнами, может быть использовано для формирования тепловой защиты (RU 2257429). После карбонизации полотно подвергают обработке при 1200-2800°С.Cloth carbonized by carbon fibers, can be used to form thermal protection (RU 2257429). After carbonization, the web is subjected to processing at 1200-2800 ° C.

В предложенной полезной модели отсутствует задержка во времени сброса давления в баке трансформатора, так как нет трубопроводов, соединяющих. бак с декомпрессионной камерой, что повышает эффективность защитного устройства. При этом устройство компактно (тканевая камера 3 в обычном состоянии сложена в пакет).In the proposed utility model, there is no delay in the time of pressure relief in the transformer tank, since there are no pipelines connecting. tank with a decompression chamber, which increases the effectiveness of the protective device. In this case, the device is compact (tissue camera 3 in the normal state is folded into a bag).

Claims (4)

1. Устройство для предотвращения взрыва силового трансформатора, содержащее декомпрессионную камеру, расположенную вне бака трансформатора, и разрывную мембрану, при этом декомпрессионная камера выполнена в виде складного пакета из термостойкого полотна и закреплена на внешнем фланце разрывной мембраны.1. A device for preventing the explosion of a power transformer, containing a decompression chamber located outside the transformer tank, and a bursting membrane, wherein the decompression chamber is made in the form of a folding bag of heat-resistant fabric and is mounted on the outer flange of the bursting membrane. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит сеточное ограждение раскрывающейся декомпрессионной камеры, закрепленное на внешнем фланце разрывной мембраны.2. The device according to claim 1, characterized in that it contains a mesh fence opening a decompression chamber, mounted on the outer flange of the bursting disc. 3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что термостойкое полотно выполнено из сплетенной ленты или жгутов с армидными нитями.3. The device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the heat-resistant fabric is made of woven tape or bundles with armid threads. 4. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что термостойкое полотно выполнено карбонизированным углеродными волокнами.
Figure 00000001
4. The device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the heat-resistant fabric is made of carbonized carbon fibers.
Figure 00000001
RU2011138093/07U 2011-09-16 2011-09-16 POWER TRANSFORMER EXPLOSION PREVENTION DEVICE RU113066U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011138093/07U RU113066U1 (en) 2011-09-16 2011-09-16 POWER TRANSFORMER EXPLOSION PREVENTION DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011138093/07U RU113066U1 (en) 2011-09-16 2011-09-16 POWER TRANSFORMER EXPLOSION PREVENTION DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU113066U1 true RU113066U1 (en) 2012-01-27

Family

ID=45786857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011138093/07U RU113066U1 (en) 2011-09-16 2011-09-16 POWER TRANSFORMER EXPLOSION PREVENTION DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU113066U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109103388B (en) Lithium ion battery system and energy consumption product
JP2020047606A (en) Fire prevention system for secondary battery
BR112014031118B1 (en) nuclear installation with a safety wrap and pressure relief system
CN105470424A (en) Flame resistant method and apparatus for battery energy storage system
CN203954503U (en) A kind of lathe fire-distinguishing alarming system
EP2916920A1 (en) Fire containment case for portable battery operated electronic devices
Prugh Quantitative evaluation of fireball hazards
CN111864685A (en) Cable joint fire-fighting system and implementation method
RU113066U1 (en) POWER TRANSFORMER EXPLOSION PREVENTION DEVICE
CN105185542A (en) Explosion-proof 75MVA transformer system
CN109103392B (en) Lithium ion battery system and energy consumption product
CN115154967A (en) Test platform and test method for extinguishing transformer oil fire by using dry powder and water spray
US20140130401A1 (en) Systems and Methods for Utilizing Alcohol Fuels
TW201620605A (en) Leak hydrogen absorbing device, hydrogen energy utilization system and leak hydrogen absorbing method
CN109103391B (en) Lithium ion battery system and energy consumption product
KR102314289B1 (en) How to Provide Hydrogen Explosion Protection in Nuclear Power Plants
US20160069515A1 (en) Emergency disposal of storage containers
CN205211578U (en) 75MVA transformer of explosion -proof environmental protection
RU76234U1 (en) CASE FREE FIRE EXTINGUISHING AEROSOL GENERATOR
Lucas et al. Safety study in a supercritical extraction plant
RU145265U1 (en) POWER TRANSFORMER HOUSING
JPH01199192A (en) Protection of containment vessel
KR101443042B1 (en) Passive hydrogen remove imitate device for loss of heat of filtration test chamber
CN111905301A (en) Intelligent monitoring fire extinguishing system for locomotive
RU2287774C2 (en) Method to suppress fire action on explosive items