[发明专利]电力变压器灭火系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及消防装备技术领域，尤其是电力变压器灭火系统及控制方法。

背景技术

目前国内大型油浸式电力变压器的消防措施主要采用水喷雾、泡沫喷雾、排油注氮等固定式灭火系统，同时，辅助采用砂箱、砂桶及手持、推车式灭火器等消防设施。而干粉灭火系统尽管具有灭火高效、节水、节能、防寒、安全、环保等优点，但是由于户内变压器干粉灭火系统不能妥善解决高温变压器油降温及扑灭复燃火灾问题，户外变压器干粉灭火系统除不能妥善解决高温变压器油降温及扑灭复燃火灾问题外，还存在扩散的大量干粉灭火剂粉尘可能在大雾潮湿等天气情况下对带电设备产生严重的污秽闪络跳闸停电事故的风险，因此该系统一直未在电力系统进行推广应用。

通过变压器火灾案例分析，可以看到变压器火灾及消防存在以下特点：1）变压器火灾通常是由于器身内的电气故障引起的，电气故障产生的瞬间高温导致故障点变压器油气化，在变压器器身内形成大量高压变压器油气，当压力大到变压器故障点周围变压器套管座、其它法兰连接处等承压薄弱部位无法承受时，就产生了变压器爆裂火灾；2）高温变压器油从事故点套管座或者其它法兰连接处爆裂喷溅遇到空气后，便在变压器故障点及周围10~30m范围的变压器油气喷溅区域产生大面积火灾，给周围配电装置及电缆等设施带来火灾蔓延危险；3）户外大型变压器常用的25号和45号变压器油闪点一般大于140℃，燃点大于240℃，高燃点变压器油燃点则大于300℃、自燃点大于420℃，而事故点变压器油温度远远大于高燃点变压器油420℃的自燃点温度。正常情况下使用常规水喷雾、泡沫喷雾灭火系统（或消防队）可扑灭变压器器身表面火灾，灭火系统管网外围喷溅火灾则需要灭火人员采用干粉灭火器等设施扑灭。之后，多数情况下事故点高温变压器油还会产生复燃火灾。此时，火灾基本得到控制，不会产生火灾蔓延，火灾由面火灾转为事故点火灾，灭火系统使用完毕，等待消防队来进行复燃火灾灭火；4）从以往的变压器火灾案例分析看，一旦变压器发生火灾，该变压器注定要报废，灭火与否都不能减少火灾损失，因此，变压器火灾消防各方达成了防止火灾蔓延最重要，扑灭事故变压器火灾其次的共识；5）常规水喷雾、泡沫喷雾消防等自动灭火设施在工程中常常由于环境条件恶劣、管道冰冻、喷头堵塞、特别是未考虑变压器套管爆裂砸坏灭火系统管网等情况往往导致灭火系统部分甚至完全失效。

综上所述，基于变压器火灾及消防特点的共识，通过真实的变压器火灾案例以及灭火试验分析，我们对现有户外变压器灭火系统有了更清晰的认识：常规的水喷雾、泡沫喷雾灭火系统有灭火剂便宜、系统运行维护简单、模拟外部点面结合火灾灭火时间短（约2~4）分钟等优点，但也存在着不能控制变压器油喷溅造成的外部火灾蔓延、对变压器内部高温油降温效果不佳、不能扑灭高温变压器油引起的复燃火灾、对火灾部位灭火针对性不强（浪费过多的灭火剂喷射时间在外部面火灾，对事故点复燃火灾灭火时间不够）、易受大于2m/s风速影响、冬季易受冰冻影响、喷头喷射角度设置不当影响灭火效果、变压器灭火系统管网未考虑变压器爆裂造成管网损坏系统失效等问题。而排油注氮灭火装置具有设备简单、造价低廉、不受外部环境影响等优点，但存在一个最大的问题，即自动灭火方式时该系统引发带电变压器灭火误动作的机率远高于变压器火灾机率，给输变电安全生产增加了严重的运行停电事故风险。排油注氮装置还存在只能灭变压器内火不能灭外火，更不能控制变压器油喷溅造成的外部火灾蔓延，另外，该装置还普遍存在未考虑变压器结构形式影响、气瓶及控制装置未考虑防火防爆影响造成无法使用甚至完全失效等问题。

因此，研发一套既可控制变压器外部火灾蔓延又可以在高寒缺水风速大等户外环境使用的、适用于扑灭变压器器身和周围喷溅的大面积火灾、扑灭事故点变压器油复燃火灾的安全环保的变压器灭火系统，成为电力系统和消防智能装备生产企业的共识。

发明内容

为了克服现有的变压器灭火系统结构单一，功能局限，灭火效果差的不足，本发明提供了电力变压器灭火系统及控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电力变压器灭火系统，包括设备保护房、灭火管网、多火灾探测器、点喷射分控管阀和防风雨多孔集束喷嘴，灭火管网和多火灾探测器与设备保护房连接，点喷射分控管阀和防风雨多孔集束喷嘴设置在灭火管网上，防风雨多孔集束喷嘴分布在被保护体的四周，设备保护房内设有贮气瓶组、启动瓶组、3D沸腾贮粉罐和灭火控制器，灭火控制器上设有多特征信号探测器、风速探测器和复燃探测报警控制器。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括灭火管网为均衡式全覆盖管网，携同点喷射分控管阀埋于地坪之下。