柯飛達(dá)　田小壯　鐘明才　王偉光　童超　常世偉

摘要：變電站作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分，承擔(dān)著改變電壓和傳輸電力能源的重要責(zé)任。在常見的變電站組成中，變壓器的類型使用較多的主要是油浸式變壓器，這種變壓器本身具有很多的燃油，一旦發(fā)生故障，極有可能引起火災(zāi)等嚴(yán)重事故，甚至造成爆炸，發(fā)生爆炸會(huì)直接導(dǎo)致此變壓系統(tǒng)下的整個(gè)電力系統(tǒng)癱瘓，還可能對(duì)相關(guān)的工作人員造成嚴(yán)重的影響。因此，對(duì)其消防系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究顯得非常必要，不僅能夠及時(shí)檢查在發(fā)展過程中的問題，并且進(jìn)行解決問題，促進(jìn)變電站的變壓器消防系統(tǒng)能夠不斷完善，保證電站的安全運(yùn)行，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：變電站;主變壓器;消防系統(tǒng);措施

隨著社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，電力系統(tǒng)的完善對(duì)于整個(gè)社會(huì)的良好運(yùn)行起著越來越重要的作用。當(dāng)前，電力系統(tǒng)的供電量隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)際的發(fā)展而增加，設(shè)備的超負(fù)荷運(yùn)行以及過熱運(yùn)行等等問題時(shí)有發(fā)生。油浸式變壓器具有良好的絕緣性能以及導(dǎo)熱性能，能夠有效地解決變壓器在運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量熱量的問題，具有很好的使用優(yōu)勢(shì)。但是一旦出現(xiàn)變壓器故障，設(shè)備溫度升高，很容易導(dǎo)致變壓器和其他的設(shè)備發(fā)生燃燒甚至是爆炸，造成不可估量的損失。為了進(jìn)一步提高變電站運(yùn)行的安全性以及可靠性，需要對(duì)變壓器的消防系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)合理的完善，保證出現(xiàn)意外情況能夠及時(shí)的進(jìn)行解決，保證電站的良好運(yùn)行。

1 變壓器常見的故障分析以及成因

1.1聲音異常分析

在正常情況下，變壓器工作過程中會(huì)發(fā)出有規(guī)律的嗡嗡聲。如果聽到其他的聲音，一般都是有異常情況出現(xiàn)。變電站中變壓器常見的問題主要有以下幾點(diǎn)：電壓系統(tǒng)中如果出現(xiàn)了超負(fù)荷運(yùn)行，變壓器可能產(chǎn)生一些不正常的聲音，此時(shí)聲調(diào)加高，音量較大;其次，主變壓器內(nèi)部的設(shè)備出現(xiàn)問題，這種狀態(tài)下，變壓器的運(yùn)行狀態(tài)不會(huì)發(fā)生明顯的變化，電流和電壓顯示正常，但是運(yùn)行聲音確實(shí)有問題，帶有明顯的雜音;最后，一些開關(guān)接觸不良，可能會(huì)出現(xiàn)局部放電的情況，造成“嘶”的聲音。

1.2顏色和氣味分析

顏色和氣味是通過外在的特征分析的。造成這種現(xiàn)象的主要原因一是引線或者是線卡處的溫度較高導(dǎo)致的;二是防爆管內(nèi)部的防爆膜發(fā)生破裂;三是套管可能老化，外部的絕緣層發(fā)生了損壞;四是可能套管無損并產(chǎn)生電暈或閃絡(luò)，在現(xiàn)場(chǎng)可聞到臭氧味;五是設(shè)備燒毀現(xiàn)場(chǎng)可明顯聞到燒焦味。

1.3溫度異常分析

一般來說，變壓器內(nèi)部的油溫超過正常油溫或者設(shè)備沒有明顯的變化，可以判斷為設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)了故障，造成以上故障的主要原因有以下幾點(diǎn)：一是設(shè)備本身的故障，這種故障比較常見，主要是由于引線接頭溫度較高或者是由于靈虛不平衡，二是設(shè)備冷卻器發(fā)生故障或者是損壞，冷卻器異常導(dǎo)致設(shè)備無法有效散熱也是導(dǎo)致設(shè)備溫度異常的主要原因。冷卻器包括散熱風(fēng)扇、潛油泵等設(shè)備。此外，散熱管堵塞也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備溫度異?，F(xiàn)象。

2 現(xiàn)有變電站變壓器消防系統(tǒng)簡(jiǎn)介

2.1固定式水噴霧消防系統(tǒng)簡(jiǎn)介

2.1.1滅火原理簡(jiǎn)介

固定式水噴霧消防系統(tǒng)滅火原理比較簡(jiǎn)單，主要是指通過專用的霧化噴頭把水轉(zhuǎn)化成霧化水珠，經(jīng)過霧化之后的水珠平均直徑在0.1mm-0.7mm之間，一旦變壓器發(fā)生故障引起火災(zāi)，水霧能夠及時(shí)地噴灑到變壓器的表面，及時(shí)地進(jìn)行熱量的轉(zhuǎn)移和防止發(fā)生火災(zāi)等嚴(yán)重事故，通過霧化的水珠能夠及時(shí)的隔絕空氣，達(dá)到滅火的效果。當(dāng)霧化的水珠到達(dá)變壓器的表面時(shí)，經(jīng)過變壓器表面的熱量能夠使得水珠急速氣化，隔絕了空氣，并且能夠帶走表面很多的熱量，達(dá)到快速降溫的目的。

2.1.2技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)介紹

在火勢(shì)較小時(shí)，這種滅火效果較好，原理相對(duì)簡(jiǎn)單，并且在滅火過程中成本較小，但是也存在很大的缺點(diǎn)，比如系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，施工周期較長(zhǎng)，維護(hù)的費(fèi)用以及難度、工作量較大等等。另一方面，該消防系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵在于控制水霧能夠全面的達(dá)到變壓器表面，尤其是在油箱等重要部位。

2.2合成型泡沫消防系統(tǒng)概述

2.2.1滅火的基本原理

合成型泡沫消防系統(tǒng)的組成設(shè)備箱相對(duì)較多，包括泡沫罐、輸送管道以及混合器、噴頭等等。當(dāng)變壓器發(fā)生故障的時(shí)候，系統(tǒng)探測(cè)裝置首先進(jìn)行探測(cè)，將火警信號(hào)傳輸?shù)较嚓P(guān)的報(bào)警裝置上面，同時(shí)泡沫罐輸送管道中的泡沫混合閥的閥門打開，泡沫經(jīng)過輸送管道送到噴頭處，然后進(jìn)行噴灑滅火。泡沫在電壓器表面形成一個(gè)空氣隔膜，通過隔絕空氣的方式來達(dá)到滅火的基本效果，具有良好的滅火效果。

2.2.2關(guān)鍵技術(shù)以及優(yōu)缺點(diǎn)

在此種方式的滅火中，關(guān)鍵技術(shù)主要是指泡沫的配比以及準(zhǔn)確的傳輸，在設(shè)計(jì)過程中需要合理的把握泡沫的基本配比以及噴頭位置的設(shè)計(jì)。該技術(shù)具有良好的滅火優(yōu)點(diǎn)，表現(xiàn)在系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)能源自備，具有良好的環(huán)保性能，方便安裝和維修工作，系統(tǒng)整體建設(shè)性成本較少，在滅火過程中不需要額外的水源;該系統(tǒng)的缺點(diǎn)就是泡沫的成本較高，沒有常用的備用設(shè)備，一旦消防設(shè)備發(fā)生損壞，整個(gè)維修周期相對(duì)較長(zhǎng)。

2.3排油注氮消防系統(tǒng)簡(jiǎn)介

2.3.1結(jié)構(gòu)組成以及滅火原理

相比于前面兩種滅火方式，此種滅火方式結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，主要有氮?dú)馄?、控制箱、注氮管路、排油管路以及開啟閥和相關(guān)的溫度傳感器和斷流閥組成。當(dāng)變壓器發(fā)生異常起火的時(shí)候，相關(guān)傳感器會(huì)經(jīng)過報(bào)警給整個(gè)滅火系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)開啟氮?dú)忾y、排油閥，主要是講油箱中的油排除，并且在其中沖入大量的氮?dú)猓沟谜麄€(gè)燃燒條件遭到破壞，達(dá)到滅火的效果。

2.3.2技術(shù)關(guān)鍵以及優(yōu)缺點(diǎn)

氮?dú)馄砍隹谠O(shè)置和內(nèi)部壓力設(shè)置是整個(gè)系統(tǒng)的控制要點(diǎn)，只有氮?dú)庠诙虝r(shí)間內(nèi)快速的充入才有可能破壞燃燒條件，達(dá)到滅火的效果。此系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：第一，滅火迅速，能夠有效地降低整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生爆炸的概率，第二，安裝簡(jiǎn)單，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和使用壽命長(zhǎng)等，第三，自動(dòng)化集成程度較高。此消防方式具有良好的自動(dòng)化程度，受到環(huán)境的影響相對(duì)較小。缺點(diǎn)就是啟動(dòng)條件相比于其他的消防滅火相對(duì)較高，并且不能夠很好地處理變壓器套管部位發(fā)生火災(zāi)的情況。

3 強(qiáng)化變壓器消防系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)措施

3.1變壓器火災(zāi)處理

如果已經(jīng)發(fā)生了變壓器的火災(zāi)，相關(guān)電氣人員需要第一時(shí)間停止變電站所有設(shè)備的運(yùn)行，并且使用現(xiàn)場(chǎng)的滅火器進(jìn)行滅火處理，盡可能的保證火勢(shì)能夠得到控制，不蔓延到現(xiàn)場(chǎng)的其他設(shè)備上。然后針對(duì)不同的著火地點(diǎn)進(jìn)行專門的滅火，如變壓器頂部失火，需要及時(shí)的打開緊急事故排油閥，避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

3.2油溫過高處理措施

油溫升高往往意味著設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)了問題，電氣工作人員需要進(jìn)行全面的檢查，檢查主要包括設(shè)備負(fù)荷、冷卻器的運(yùn)行情況以及溫度檢查裝置，如果以上環(huán)節(jié)沒有出現(xiàn)異常，可以判斷為變壓器內(nèi)部出現(xiàn)問題，此時(shí)應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的檢查，并且報(bào)告隨時(shí)準(zhǔn)備停機(jī)運(yùn)行。電氣工作人員在處理消防系統(tǒng)瓦斯保護(hù)過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的基本情況選擇合適的處理方式，輕瓦斯保護(hù)主要是由變壓器內(nèi)部混入空氣導(dǎo)致的，重瓦斯保護(hù)是由于變壓器內(nèi)部故障導(dǎo)致的。

3.3斷路器故障解決方法

斷路器是電氣設(shè)備中的另一個(gè)重要設(shè)備，在運(yùn)行過程中一旦發(fā)生跳閘或者是其他的情況，斷路器就能夠很好地保護(hù)整個(gè)電氣設(shè)備，在進(jìn)行維修過程中，要及時(shí)的進(jìn)行記錄以及檢查各個(gè)設(shè)備的工作情況，如果確認(rèn)沒有問題之后再開閘。如果發(fā)生連續(xù)性的跳閘情況，需要查明原因之后才能夠進(jìn)行使用，一旦發(fā)生過爆炸情況，相關(guān)的人員及時(shí)進(jìn)行滅火處理，必須按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行防護(hù)服以及相關(guān)的防毒設(shè)備等措施，并且在上風(fēng)口進(jìn)行維修和查看。

3.4瓦斯保護(hù)故障

瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)裝置，其中輕瓦斯作用于信號(hào)，而重瓦斯則作用于跳閘。引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作的原因：在變壓器進(jìn)行加油或?yàn)V油時(shí)，帶入變壓器內(nèi)部的空氣沒有及時(shí)排出，變壓器發(fā)生短路或內(nèi)部故障產(chǎn)生氣體，都會(huì)讓瓦斯保護(hù)動(dòng)作出現(xiàn)。

4 變壓器事故處理原則

發(fā)現(xiàn)變壓器有下列情況之一如未自動(dòng)跳閘，應(yīng)立即停電：變壓器外殼破裂大量漏油;安全釋放閥動(dòng)作，向外噴油、噴煙或噴火;套管閃絡(luò)、炸裂或端頭熔斷;因漏油使貯油器油面降至油位計(jì)的最低極限;變壓器著火。

發(fā)現(xiàn)變壓器有下列情況之一者也應(yīng)立即停電，但有條件時(shí)，應(yīng)盡可能先轉(zhuǎn)移負(fù)荷：變壓器聲音特別異常且明顯增大，內(nèi)部有間歇的噼啪聲或敲擊聲;因漏油使貯油器油面降至油位計(jì)的指示下限;套管有破損和放電現(xiàn)象;輕瓦斯保護(hù)頻繁警報(bào)，且氣體可燃;變壓器附近的設(shè)備發(fā)生爆炸、著火等情況。

發(fā)現(xiàn)變壓器有下列情況允許聯(lián)系處理：內(nèi)部音調(diào)異?；蝽懧曅再|(zhì)特別;安全釋放閥動(dòng)作，但未噴油;絕緣套管裂紋，并有閃絡(luò)放電痕跡;變壓器漏油或上蓋掉落雜物，影響安全運(yùn)行;油色變化顯著，油化驗(yàn)不合格;輕瓦斯保護(hù)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

5 結(jié)語

變壓器作為變電站的核心裝備，在對(duì)于保證整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有著重要的作用，在實(shí)際運(yùn)行過程中，會(huì)受到各種環(huán)境因素以及自身設(shè)備因素的影響，嚴(yán)重的時(shí)候可能會(huì)引起一些事故，造成不可估量的損失。在現(xiàn)階段主要使用到的消防方式有以上介紹的三種，施工人員需要根據(jù)電力系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行合適的設(shè)計(jì)，選擇合適的消防方式，并且通過分析設(shè)備運(yùn)行的故障，強(qiáng)化消防系統(tǒng)的實(shí)際作用。

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