變電站主變壓器水噴霧滅火系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)優(yōu)化

摘 要：在本文中，在對變電站的主變壓器水噴霧滅火系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)優(yōu)化進(jìn)行研究的過程中，主要是對閉式噴霧傳動(dòng)系統(tǒng)與主變水噴霧相聯(lián)動(dòng)進(jìn)行研究以期來對其不足進(jìn)行改進(jìn)。在下列論述中，我們首先分析了水噴霧滅火系統(tǒng)至于變壓器中的工作原理，分析了變電站主變壓器水噴霧系統(tǒng)報(bào)警聯(lián)動(dòng)方式存在的問題，并在此基礎(chǔ)上，對閉式噴頭聯(lián)動(dòng)水噴霧滅火系統(tǒng)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：變電站；主變壓器；水噴霧滅火系統(tǒng)；優(yōu)化

中圖分類號：TU892 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）26-0113-02

1 引 言

近年來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，人們對于電力的需求量不斷增加，在城市中，用電問題日益突出。為了能夠使用電緊張問題得以緩解，使人們的正常用電得以保證，在城市用電比較多的區(qū)域?qū)εc城市規(guī)劃及環(huán)保要求相符合的電力設(shè)施進(jìn)行建設(shè)十分必要。一般來說，由于受到征地等問題的制約，并且為了能夠使主變壓器噪音問題對居民產(chǎn)生的影響得以減輕，在市區(qū)變電站中，在實(shí)際建設(shè)期間，將在變電站室內(nèi)設(shè)置主變壓器的方式是十分常見的。此外，作為變電站的一個(gè)主要設(shè)備，必須要采取措施來使主變壓器的可靠性及其靈敏度得以切實(shí)保證，同時(shí)，需要保證滅火系統(tǒng)不會(huì)輕易出現(xiàn)誤動(dòng)作的情況。

2 變壓器水噴霧滅火機(jī)的工作機(jī)理

通常來說，水噴霧滅火機(jī)的工作機(jī)理主要可以從以下幾點(diǎn)著手進(jìn)行概括：

（1）表面冷卻：體積一致的水通過水霧滴的形式噴出與直射流形態(tài)噴出相比，其表面積要大出好幾百倍。在燃燒的表面對水霧滴進(jìn)行噴射的時(shí)候，由于換熱的面積比較大，會(huì)對大量的熱進(jìn)行吸收從而發(fā)生快速的汽化，繼而使得被燃燒的物質(zhì)表面的溫度快速降低到物質(zhì)熱分解所需要的溫度之下，進(jìn)而中斷熱分解的過程，最終實(shí)現(xiàn)滅火的目的。

（2）窒息：水霧滴在承受到一定熱量之后會(huì)發(fā)生汽化，形成原來體積約1680倍的水蒸氣，這能夠在很大程度上降低燃燒物質(zhì)周邊空氣中的氧氣含量，在氧氣含量比較低的環(huán)境中，燃燒就會(huì)發(fā)生終止，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)滅火的效果。

（3）乳化：對于無法在水中溶解的可燃性液體來說，如果將水霧滴噴射到正在燃燒的液體表面，由于受到水霧滴的沖擊，在液體的表層會(huì)形成攪拌的作用，從而使表面的液體出現(xiàn)乳化的現(xiàn)象，由于受到乳化層中不具備可燃性的物質(zhì)的影響，會(huì)致使燃燒終止。

（4）稀釋：一般來說，這一作用主要針對的是具有水溶性的液體。

水噴霧滅火器的效果好壞主要與上述作用的綜合效應(yīng)有關(guān)系。

總之，由于水噴霧自身所具備的特點(diǎn)，不但能夠使水的滅火效率得以極大提升，避免出現(xiàn)液體火飛濺的問題，而且，從某種意義上來說，水噴霧具備較高的電氣絕緣度，因此，在對液體和電氣火災(zāi)的撲滅方面具有較好的發(fā)展前景。

3 變電站主變壓器水噴霧滅火系統(tǒng)報(bào)警聯(lián)動(dòng)方式存在的不足點(diǎn)

目前，水噴霧滅火系統(tǒng)在變電站單臺容量為125MWA及以上的油浸式變壓器的消防滅火中應(yīng)用得比較多。一般來說，水噴霧滅火系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制主要是通過雨淋閥組實(shí)現(xiàn)的，雨淋閥組的啟動(dòng)主要分為三種，即手動(dòng)、自動(dòng)以及機(jī)械應(yīng)急。傳統(tǒng)的雨淋閥組自動(dòng)控制，其聯(lián)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)主要是通過火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)與感溫電纜模塊相連接來實(shí)現(xiàn)，主變本體以及油枕上主要纏繞有額定動(dòng)作溫度為79℃和87.8℃這兩路的感溫電纜。當(dāng)主變本體溫度達(dá)到第一路感溫電纜的額定動(dòng)作溫度的時(shí)候，消防報(bào)警主機(jī)以及現(xiàn)場就會(huì)對相應(yīng)的報(bào)警信號進(jìn)行發(fā)出；當(dāng)主變本地溫度高達(dá)第二路感溫電纜的額定溫度的時(shí)候，此時(shí)，兩路的報(bào)警信號會(huì)同時(shí)發(fā)出并且與雨淋閥組相聯(lián)動(dòng)來對水噴霧滅火系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)。

在啟動(dòng)水噴霧滅火系統(tǒng)的時(shí)候需要對兩路的感溫電纜進(jìn)行啟動(dòng)使其同時(shí)動(dòng)作。由于電力設(shè)備火災(zāi)起火迅猛而且蔓延的比較快，因而在第二路感溫電纜動(dòng)作的時(shí)候，火勢可能已經(jīng)處于無法控制的狀態(tài)。所以，就此來說，感溫電纜聯(lián)動(dòng)具有一定的遲滯性。同時(shí)，感溫電纜會(huì)比較容易受到雷電等因素的干擾而出現(xiàn)誤報(bào)誤噴的問題，特別是對于戶外設(shè)置狀態(tài)下來說，是更為嚴(yán)重的。

總而言之，從某種意義上來說，感溫電纜報(bào)警聯(lián)動(dòng)水噴霧滅火系統(tǒng)是存在一系列不足之處的，因此，為了能夠使主變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行得以保證，盡可能地降低誤報(bào)誤噴現(xiàn)象出現(xiàn)的概率，建設(shè)一套完善的、可靠的，并且能夠與水噴霧滅火系統(tǒng)進(jìn)行良好銜接的報(bào)警聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)是十分必要的。

4 閉式噴頭聯(lián)動(dòng)水噴霧滅火系統(tǒng)的研究

4.1 閉式噴頭系統(tǒng)概述

在民用建設(shè)以及工業(yè)用房初期火災(zāi)的滅火過程中，閉式水噴淋系統(tǒng)是應(yīng)用得比較多的，并且也取得了一定的成效。通常來說，閉式噴淋系統(tǒng)主要是對濕式系統(tǒng)進(jìn)行利用，平時(shí)在管網(wǎng)中將水充滿，對點(diǎn)式失壓聯(lián)動(dòng)的方式進(jìn)行利用，閉式噴頭同時(shí)對滅火系統(tǒng)啟動(dòng)裝置的作用進(jìn)行充當(dāng)。在變電站主變壓器水噴霧聯(lián)動(dòng)中對點(diǎn)式感溫聯(lián)動(dòng)進(jìn)行應(yīng)用，能夠使得感溫電纜報(bào)警所具備的遲滯性等不足得以良好的處理，閉式噴頭額定動(dòng)作溫度的合理選擇與感溫電纜進(jìn)行有效的配合能夠?qū)崿F(xiàn)提前預(yù)警，這對于誤報(bào)問題發(fā)生幾率的降低有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

4.2 閉式噴頭啟動(dòng)主變水噴霧滅火系統(tǒng)的應(yīng)用

上文中已經(jīng)提到，雨淋閥組啟動(dòng)方式主要有三種，也就是手動(dòng)、自動(dòng)以及機(jī)械應(yīng)急。機(jī)械應(yīng)急主要是通過手動(dòng)的方式來對閥組上的緊急手動(dòng)閥進(jìn)行開啟，這會(huì)在一定程度上造成閥組失壓啟動(dòng)，啟動(dòng)原理在某種程度上與閉式水噴淋系統(tǒng)相似。閉式噴頭傳動(dòng)系統(tǒng)從緊急手動(dòng)閥管網(wǎng)引出，平時(shí)將緊急手動(dòng)閥的支管里注滿水，從而使其能夠與閉式噴頭傳動(dòng)系統(tǒng)更好的連接在一起。傳動(dòng)管內(nèi)有壓水泄壓之后，對雨淋閥進(jìn)行啟動(dòng)，同時(shí)雨淋閥壓力開關(guān)動(dòng)作，對注水泵加壓進(jìn)行啟動(dòng)，在對雨淋閥的工作信號進(jìn)行接收之后，報(bào)警主機(jī)會(huì)對水噴霧的滅火程序進(jìn)行執(zhí)行。

為了能夠使誤噴發(fā)生的概率得以有效降低，可以在主變本體以及油枕中對一路感溫電纜進(jìn)行預(yù)留，在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候能夠?qū)ζ溥M(jìn)行探測，將其與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警主機(jī)相連，火災(zāi)報(bào)警的發(fā)出是在閉式噴頭傳動(dòng)系統(tǒng)做出相關(guān)動(dòng)作之前實(shí)現(xiàn)的。感溫電纜在進(jìn)行動(dòng)作的過程中，報(bào)警控制主機(jī)發(fā)出的信號只是針對現(xiàn)場及消防中心的，在相關(guān)的值班人員對其進(jìn)行確認(rèn)之后，通過采取機(jī)械或者是手動(dòng)的方式來實(shí)現(xiàn)水噴霧滅火的目的，如圖1所示。

4.3 閉式噴頭啟動(dòng)主變壓器噴霧滅火系統(tǒng)的安裝

4.3.1 閉式噴頭的安裝位置

閉式噴頭傳動(dòng)管在安裝過程中，主要是沿著水噴霧管進(jìn)行的，在水噴霧的管道中對支架進(jìn)行安裝，閉式噴頭及其管道與高壓電氣設(shè)備帶點(diǎn)（裸露）部分之間的距離進(jìn)行設(shè)置的時(shí)候應(yīng)該與國家相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)相符合。主變本體與油枕對一路的感溫電纜進(jìn)行了保留，與熱氣流動(dòng)的規(guī)律相結(jié)合，閉式噴頭主要在主變本體及油枕頂部的周邊進(jìn)行設(shè)置，噴頭與主變本體或者是油枕的距離大約控制在200mm。鑒于閉式噴頭中的管道是比較狹小的，閉式傳動(dòng)過程中產(chǎn)生的重力等，水噴霧立管可能會(huì)支承不住，對此，可以通過對獨(dú)立的支架進(jìn)行架設(shè)等方式來對其進(jìn)行解決，如圖2所示。

4.3.2 閉式噴頭傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)作溫度的設(shè)置

在閉式噴頭傳動(dòng)系統(tǒng)中，在對雨淋閥組及泵組進(jìn)行開啟的過程中，主要是通過閉式噴頭玻璃球破裂管道泄壓聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。在設(shè)置這整個(gè)系統(tǒng)的過程中，一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)就是閉式噴頭額定動(dòng)作溫度的設(shè)置。在這其中，需要注意，冬季溫度比較低，在部分管網(wǎng)可能會(huì)發(fā)生凍結(jié)的區(qū)域中，不能對閉式噴頭傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行直接的采用。對于這種區(qū)域來說，可以通過改造傳動(dòng)系統(tǒng)，對預(yù)作用系統(tǒng)進(jìn)行利用來進(jìn)行解決。另外，為了能夠使得系統(tǒng)出現(xiàn)誤噴等問題的概率得以極大地降低，可以對一路感溫電纜進(jìn)行保留，使其處于主變本體及油枕部位，便于報(bào)警。同時(shí)，為了使運(yùn)行人員能夠?qū)ΜF(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行及時(shí)有效的排查，在閉式噴頭動(dòng)作之前需要對報(bào)警信號進(jìn)行發(fā)出。與變電站的設(shè)計(jì)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及感溫電纜參數(shù)等相關(guān)指標(biāo)相結(jié)合，對于感溫電纜的額定動(dòng)作溫度建議設(shè)置為比主變?nèi)粘＿\(yùn)行溫度30℃高，取值定為75℃。應(yīng)該與變電站日常運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合來對閉式噴頭傳動(dòng)系統(tǒng)感溫電纜以及閉式噴頭動(dòng)作溫度的選擇進(jìn)行不斷地改進(jìn)與優(yōu)化。

5 結(jié) 語

綜上所述，閉式噴頭傳統(tǒng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)主變水噴霧滅火主要是對點(diǎn)式感溫形式進(jìn)行利用，通過有壓管道與雨淋閥組相連接，管道泄壓與聯(lián)動(dòng)雨淋閥組直接聯(lián)動(dòng)，能夠使電磁信號、雷電等干擾得以切實(shí)避免，使報(bào)警探測系統(tǒng)靈敏度及可靠性得以有效提升，并且能夠在很大程度上使感溫電纜探測系統(tǒng)的不足得以避免。在變電站水噴霧滅火系統(tǒng)的火災(zāi)探測與聯(lián)動(dòng)中，對該技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用是具有極大優(yōu)勢的，值得對其進(jìn)行推廣。

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收稿日期：2018-8-4

作者簡介：楊安威（1989-），男，漢族，四川成都人，助理工程師，本科，主要從事500kV變電運(yùn)維工作。