大型变压器消防灭火对策

大型变压器消防灭火对策

刘朋 刘双 张巍

山东五岳电器有限公司 山东省泰安市 271000

摘要：在社会经济不断发展的背景下，社会各界对于电力能源的需求也在不断提升，变压器作为电力基础设施的重要组成部分，其自身的运行状态对于电力输送的稳定性，以及电力网络的安全性具有重要影响。在实际的使用过程中有多种因素会对变压器的运行状态造成影响，尤其绝缘不良，制造缺陷以及绕组绝缘强度不足等问题，会在很大程度上增加变压器的起火风险，不仅影响电力网络的正常运行，甚至还会引发安全事故。基于以上认识，本文从大型变压器起火的危害以及原因出发，探讨大型变压器的消防灭火措施，希望该研究能够为大型变压器的消防灭火提供一定的参考。

关键词：大型变压器；起火；原因；灭火措施

根据GB1094-1996，可以依据容量对变压器的类型进行划分，分别是配电变压器、中型变压器以及大型变压器。其中大型变压器的额定容量在100MVA及以上，大型变压器是电力网络的重要组成部分，能够有效保证用电安全，并满足不同电气的电压需求。由于大型变压器的额定容量较高，因此在运行的过程中容易出现热量聚集的情况，在正常情况下，这些热量不会对变压器的运行状态产生影响，因为在运行的过程中，热量能够依靠变压器自身的散热装置及时散发。但是由于变压器的使用环境较为复杂，本身结构有较多的可燃性物质，当变压器存在绝缘不良或者制造缺陷时，就会导致热量无法及时散发，高温引燃变压器的可燃物，从而导致变压器起火。大型变压器起火往往会造成比较大的损失，因此在电力维护中，大型变压器的防火以及灭火工作也是重要的课题。

1大型变压器起火的危害性

从大型变压器的构造来看，不仅包含金属物质以及陶瓷物质，同时也包含大量的绝缘物质以及变压器油，其中绝缘物质以及变压器油都属于可燃物质，这些物质也是变压器主要的起火源。

大型变压器往往应用多种绝缘材料，主要包括电缆纸、黄漆布以及绝缘筒等，相关材料，在一定的温度下均可燃烧。从相关材料的性能来看，属于A类绝缘物，可在105℃的温度环境下使用。

变压器油是变压器重要的组成部分，变压器油也属于石油蒸馏的产物，主要作为变压器的冷却液体，同时也起到绝缘的作用。变压器在运行的过程中温度会逐渐升高，随着温度上升，会产生一定的碳氢化合物以及大量的可燃气体。而这些气体如果不是在密封环境下产生的，在产生后与空气接触，当空气中可燃气体浓度达到一定的阈值后，就极易产生爆燃，这也是导致变压器起火的重要原因。

在变压器爆炸起火起火的过程中，随着温度进一步提高，变压器内部的压力会增加，在这种情况下，变压器油就会在高压的推动下喷出，这进一步增加了火势。此时由于变压器表面被大量的变压器油所覆盖，因此火势较大，且难以扑灭。此时如果缺乏有效的灭火手段火灾往往会持续数个小时。变压器起火不仅会导致变压器不可挽回的损伤，同时随着变压器油不断在线路上流淌，也会引发更大规模的火灾。

2变压器起火的主要原因

变压器在实际的使用过程中，有多种因素可能导致变压器起火，加强对起火原因的分析，有利于采取更加有针对性的措施来进行火灾预防以及灭火，以下对导致变压器起火的主要原因进行分析：（1）变压器压紧结构问题。由于变压器的线圈缺乏足够的压紧力，导致线圈的动稳定性不强，因此在使用的过程中往往会出现外部近区短路的情况，进而引发火灾；（2）变压器自身制造缺陷。大型变压器具有比较高的额定容量，因此对于制造质量有比较高的要求，但是由于变压器制造质量不佳，匝间绝缘性能较差，因此在使用的过程中容易出现匝间短路的情况，匝间短路的情况会进一步演化为相间短路，最终导致变压器油泄露；（3）绕组绝缘强度问题。绝缘性能是检验变压器总体性能的重要指标，如果变压器绕组的绝缘性能不佳，就可能导致在运行的过程中高低压线组电击穿，并损坏变压器的箱体结构；（4）套管质量问题。如果变压器套管质量存在问题，就会导致变压器的绝缘问题不断加剧，最终导致短路爆炸事故的产生。

3变压器起火灭火方式

3.1固定式水喷雾灭火

固定式水喷雾灭火是一种较为普遍的灭火方式。该灭火方式依托于专业的喷雾灭火设备，一般来说，水流经过喷雾灭火设备的处理，能够将水滴直径控制在0.4～0.6mm之间。喷出的水雾能够在瞬间吸收大量的热能，转化为水蒸气，一方面能够迅速降低火场温度，另一方大量的水蒸气包裹变压器也能起到隔绝空气的作用，进一步降低火势，防止火势不断蔓延。

3.2排油注氮灭火

该灭火方式依托于排油注氮灭火系统，当变压器起火时，变压器内部继电器能够感受到相位角的变化，在这种情况下，继电器能够控制变压器，使其断路跳闸。此外当变压器温度异常升高，随着变压器内部压力增加，导致箱体开裂，也会自动对变压器进行断路处理。在变压器断路后，排油注氮灭火系统开始发挥作用，该系统在运行的过程中首先会排出变压器顶部的热油，从而降低变压器的压力，同时也会切断油枕与变压器之间的通路，防止变压器油进一步泄露导致火势增大。排油注氮灭火系统排油的过程需要三到十秒，完成排油后，系统能够控制氮气注入油箱，使油箱内充满惰性气体，并对变压器油进行搅拌，从而降低变压器的温度。由于油箱内充满了氮气，因此能够避免高温变压器与空气接触。氮气注入的时间会持续30分钟，经过30分钟氮气的持续注入，变压器的温度能够明显降低，从而防止变压器再次起火。

目前来看，排油注氮灭火方式具有比较大的优势，该灭火方式不仅能够起到有效灭火的作用，同时在变压器起火预防以及变压器防爆方面也能发挥重要的作用。排油注氮灭火系统的安装也较为便捷，可直接安装在变压器旁，无需额外建设消防水泵房，以及储水装置，能够有效减小空间占用。与喷雾灭火系统相比，不仅成本相对较低，同时维护工作量也较小，是一种较为理想的大型变压器消防灭火装置。

3.3“SP”速灭合成型低泡沫喷淋灭火

该灭火方式在原理上与固定式水喷雾灭火具有一定的相似性，在灭火的过程中主要依靠水喷雾以及泡沫，起到灭火的作用。但是由于该系统水喷雾的颗粒稍大，雾化程度不高，因此降温作用不如固定式水喷雾灭火方式。该灭火方式的优势在于采用“SP”速灭合成型低泡沫，具有比较高的灭火效率，在喷淋的过程中灭火剂能够在变压器表面形成阻燃膜，有效的阻隔了火源与空气的接触，不仅能够防止复燃，同时也能阻挡热辐射。该灭火方式同样不需要专门建立消防泵以及消防水池，但是灭火剂的成本较高，且需要定时更换。

参考文献：

[1]蒋波.变压器排油注氮消防系统改造对比[J].电力安全技术,2021,23(06):51-52.

[2]陈宝辉,李波,吴传平,刘毓,周天念.特高压变压器消防能力提升设计方案及分析[J].消防科学与技术,2020,39(08):1134-1137.

[3]张臣.大型变压器消防灭火对策[J].黑龙江科技信息,2008(11):25.