SP 合成泡沫噴霧滅火系統自動控制回路在電力變壓器中的應用探討

張玉龍

（云南電網公司曲靖供電局220kV 尖山變電站,云南 曲靖 655000）

“預防為主，安全第一“和防患于未然是長期以來安全生產的主題，近幾年來，隨著電力系統的快速發展和綜合自動化變電站改造工作步伐的不斷推進，電力系統的電網結構發生了翻天覆地的變化。變壓器作為變電站的重要核心設備。變壓器發生火災不僅會造成重大的直接財產損失甚至人員傷亡，而且將給人民群眾的生活帶來嚴重影響，大型樞紐變電站的變壓器發生火災時還會造成大面積的停電事故，給工農業生產帶來巨大的間接損失，危害極大。變壓器自動滅火保護系統雖說是一套輔設施，應同樣引起高度重視，以備防患于未然。

1 問題的提出

云南電網公司曲靖供電局新建220kV 尖山變電站，主變壓器自動滅火保護系統采用SP 泡沫噴霧滅火裝置，在對220kV 尖山變電站SP 泡沫噴霧滅火裝置進行的驗收過程中，向廠家安裝調試人員提出了SP 泡沫噴霧滅火裝置是否具有高可靠性和安全性的疑問，SP 泡沫噴霧滅火裝置投入自動滅火位置時，正常運行中是否會因誤動作而造成對運行中的主變壓器噴射SP 合成泡沫液，引起正常運行中的主變因誤噴SP 合成泡沫滅火液而事故跳閘等一系列的問題。安裝調試人員無言以對。從SP 合成泡沫噴霧滅火系統原理看，SP 合成泡沫噴霧滅火系統是采用高效合成泡沫滅火劑通過氣壓式噴霧達到滅火的目的。SP 泡沫噴霧滅火系統由儲液罐、合成泡沫滅火劑、啟動裝置、氮氣驅動裝置、電磁控制閥、水霧噴頭和管網等組成。從SP 泡沫噴霧滅火系統原理看，該滅火系統滅火效率高，成本低，日常維護費用低，有效使用期為8年，社會效益和經濟效益都十分明顯。但從圖1 中可以看出在啟動控制回路上存在一定的問題。為此提出來進行分析和探討。

圖1 220kV尖山站現用的SP合成泡沫滅火裝置控制回路結構圖

圖2 改進后的SP合成泡沫滅火裝置控制回路結構圖

動作原理：SP 合成泡沫噴霧滅火系統是采用高效合成型泡沫滅火劑儲存于儲液罐中，儲液罐中高效合成型泡沫滅火劑并沒有壓力。當變壓器出現火災時，通過變壓器本體上纏繞著的兩根火災探測感溫雙膠線感應主變壓器本體溫度,當主變本體兩根火災探測感溫雙膠線同時感應到溫度達到105℃時，兩根火災探測感溫雙膠線外絕緣被擊穿，向火災自動報警聯動控制裝置發出火災報警信號。當火災自動報警聯動控制裝置收到火災報警信號后，首先打開高壓氮氣驅動裝置的瓶頭閥。高壓氮氣通過減壓后達到預定的工作壓力，將氮氣輸送到儲液罐中。當儲液罐內壓力增高到工作壓力時，由火災自動報警聯動控制裝置延時打開儲液罐出口電磁閥，滅火劑即經過管道和水霧噴頭將合成泡沫滅火劑噴向主變壓器頂部。以下是我在對220kV尖山站SP 合成泡沫滅火裝置驗收過程中想到的一些存在問題，提出來進行探討和分析：兩根火災探測感溫雙膠線裸露圍繞在主變壓器本體上，受主變壓器在正常運行中的溫升和空氣中酸性物質腐蝕的影響火災探測感溫雙膠線外絕緣在一定程度上會老化，絕緣將降低。當外絕緣老化后，將誤發火災報警信號給火災自動報警聯動控制裝置，啟動SP 合成泡沫噴霧滅火系統，從而影響主變壓器的正常運行；

當值班人員誤碰誤動火災自動報警聯動控制裝置回路上的手動啟動按鈕時，將會造成誤啟動SP 合成泡沫噴霧滅火系統，從而影響主變壓器的正常運行；

從圖1 可以看出SP 合成泡沫噴霧滅火系統，無機械應急啟動回路設計，當火災自動報警聯動控制裝置故障或損壞且又發生火災時，手動啟動SP 合成泡沫噴霧滅火系統回路時，因電磁閥打不開而失去起火初期的滅火作用；

另外由于變電站的主變壓器自動滅火系統設計管線一般都在40米左右，這些管線由于長期處于備用狀態，且管內正常運行時無填充物，受空氣中酸性物質的腐蝕管網內壁氧化銹蝕，往往在需要用時確被銹渣淤塞噴頭，影響水霧及泡沫噴霧的形成，特別是當使用手動噴霧控制閥門時，常因閥門銹死而無法操作等等一些因素。這類系統的致命缺陷是系統本身不具備自檢功能，必須由專業人員定期檢查，但因缺乏專業人員的定期檢修維護，故障難以及時發現，在需要滅火時往往不能正常啟動，形同虛設。延誤火災前期滅火控制。

2 SP 合成泡沫噴霧滅火系統控制回路改進建議

方案1：改進火災報警信號回路，在兩根火災探測感溫雙膠線與火災自動報警聯動控制裝置回路之間，串入主變三側斷路器跳閘位置繼電器的閉接點或者串入差動和重瓦斯保護動作信號接點來完善控制回路的動作可靠性。此方案的優點是可以避免運行中的主變火災探測感溫雙膠線誤發火災信號給火災自動報警聯動控制裝置而誤啟動SP 合成泡沫噴霧滅火系統。但不能避免值班人員誤碰誤動火災自動報警聯動控制裝置上的手動啟動回路對運行中的主變壓器誤噴SP 合成泡沫滅火液。此方案同樣存在對運行中的主變壓器誤噴SP 合成泡沫滅火液的危險性，因此不可取。

方案2：從變壓器的結構來分析，當變壓器內部發生較為嚴重的故障時首先被破壞的將是壓力釋放閥和高壓套管與主變壓器箱體結合處的部分，若將火災探測感溫雙膠線換成熱電阻溫感探頭，并安裝在適當位置。對火災自動報警聯動控制回路進行改進，在火災自動報警聯動控制裝置回路中，增加主變三側開關量接點。如主變三側斷路器跳閘位置繼電器的閉接點（三取二），或者差動和重瓦斯保護動作信號接點來完善SP 合成泡沫噴霧滅火系統啟動回路動作的可靠性。此方案的優點可以避免對運行中的主變火災探測器誤發火災信號給自動報警聯動控制裝置，誤啟動SP 合成泡沫噴霧滅火系統。同時也能避免值班人員誤碰誤動火災自動報警聯動控制裝置上的手動啟動回路。造成對運行中的主變壓器誤噴SP 合成泡沫滅火液而引起變壓器事故跳閘。

同時，在設計SP 合成泡沫噴霧滅火系統時，盡量選擇靠近被保護物的安全位置，以縮短管網的長度，降低被銹渣淤塞噴頭的可能性，并在SP 合成泡沫罐出口處增加消防專接口和應急手動機械啟動回路如圖2 所示，可在SP 合成泡沫噴霧滅火系統在完全失去火災自動報警聯動控制時，實現人為手動機械啟動SP 合成泡沫噴霧滅火系統對保護設備進行火災前期的滅火防護，以達到自動、手動啟動控制和應急手動機械啟動三效合一的效果。

3 結束語

變壓器是變電站的重要核心設備，它的安全運行直接關系到對用戶供電的可靠性和電網的安全運行。盡管變壓器的自動滅火系統為輔助設施，但為了安全運行起見，應考慮提高變壓器自動滅火系統安全運行的可靠性。為了做到這一點，火災自動報警聯動控制系統回路的設計應考慮到必須在檢測到主變溫度的同時，對幾種開關量的變化狀態進行相應的檢測。而最為可靠的方法是采用主變壓器的重瓦斯保護和差動保護動作信號的接點，這兩個信號對控制系統觸發的邏輯關系是“或“的關系。或者采用主變壓器三側斷路器的分閘位置繼電器閉接點或斷路器在分閘位置時的輔助閉接點（三取二）來進行相應的檢測作為啟動條件,提高火災自動報警聯動控制系統回路動作的可靠性。確保變壓器處于安全可靠的運行狀態。