變壓器水噴霧系統試驗的思考

趙國剛，王強

(山西臨汾供電分公司，山西臨汾 041000)

變壓器水噴霧系統試驗的思考

趙國剛，王強

(山西臨汾供電分公司，山西臨汾 041000)

變壓器水噴霧系統對變壓器的防護能起到滅火、抑制火災、防止火災蔓延、預防著火的作用。從水噴霧系統試驗的重要性著手，結合實際經驗，從啟動條件、消防管道、消防用水三方面進行分析、思考，提出問題，并給出具體的措施。

變壓器;水噴霧;防火

某500 kV變電站1、2號主變消防均采用水噴霧系統，由以下幾部分組成:地下蓄水池、消防泵、地下消防主管道、噴霧電動閥、手動蝶閥、噴霧立管及霧化噴頭;主變測溫及數據傳送裝置;為電動閥保證水壓的生活水泵及逆止閥;消防智能控制屏;現場水噴霧控制柜;消防泵電源控制柜等。

2011年6月，結合該站1、2號主變停電，站內對水噴霧系統進行了試驗，見圖1。試驗分為自動試驗和手動試驗兩種，手動試驗又分為遠程手動、現場手動、緊急手動試驗三種。

圖1 水噴霧系統試驗現場情景

1 水噴霧系統的作用

油浸變壓器內部儲有大量絕緣油，其閃點在130～140℃，一旦變壓器線圈短路，便可引起嚴重的火災。水噴霧系統噴射的霧狀水滴是不連續的間斷水滴，具有良好的電絕緣性能，其主要作用為:

1.1 表面冷卻。相同體積的水以水霧滴形態噴出時比直射流形態噴出時的表面積要大幾百倍，當水霧滴噴射到燃燒表面時，因換熱面積大而會吸收大量的熱迅速汽化，使燃燒的油表面溫度迅速降到油熱分解所需要的溫度以下，從而中斷油的分解和燃燒。水霧滴徑越小，單位面積水形成的水霧的表面積越大，冷卻效果越好，同時電絕緣性能越好。

1.2 窒息。水霧滴受熱形成的水蒸汽體積比原體積大很多倍，可使燃燒物質周圍空氣中的氧含量降低，燃燒將會因缺氧而受抑或中斷。

1.3 乳化。當水霧噴射到正在燃燒的變壓器油表面時，由于水霧滴的沖擊，在液體表層造成攪拌作用，從而造成液體表層的乳化，由于乳化層的不燃燒性使燃燒中斷。

總之，變壓器水噴霧系統能起到滅火、抑制火災、防止火災蔓延、預防著火的防護作用。

2 水噴霧系統試驗的重要性

該站為山西南部電網重要樞紐變電站，兩臺主變總容量為1 500 MVA，單臺日常負荷為400～500 MW，水噴霧系統運行正常與否，關系到主變壓器的消防安全。一般，水噴霧系統只有在主變停電時才進行試驗，該站主變已運行三年多，也就是說，一般三至五年時間才能實際進行一次水噴霧試驗，才真正對消防泵、水噴霧控制系統及管道系統進行全面檢驗。因此，本次試驗受到高度重視，提前準備了執行性強的操作程序卡，并與試驗相關的繼電保護、檢修、消防后勤等部門人員進行了溝通，確保試驗的全面和順利。水噴霧系統試驗程序(以2號主變A相為例)見表1。

表1 水噴霧系統試驗程序

3 水噴霧系統試驗的思考

3.1 水噴霧系統啟動條件

3.1.1 水噴霧系統自動啟動條件有兩條:一是檢測到主變溫度越限(105℃)信號，二是主變重瓦斯啟動。二者必須全部滿足后水噴霧才會啟動。而實際運行中，有可能主變著火發生，而這兩條未全部滿足，如:由于感溫線設置點不合理而未達到規定溫度;感溫數據傳輸中斷;主變長期過負荷運行引起著火，但重瓦斯保護未動作;主變瓦斯繼電器故障等。此時，雖然變壓器已著火，但水噴霧系統不能自動啟動，只能靠運行人員手動啟動水噴霧系統。

措施1:由于主變著火時，直接反應出來的是溫度升高，因此，感溫點的設置尤其重要。根據幾次變壓器火災的分析，發現在變壓器起火燃燒的過程中，首先被破壞和最先見到火光的地方是在高壓套管和變壓器箱體結合處，所以，變壓器瓷套管根部與套管升高座的結合部應設置多處感溫點;

措施2:在某些條件下，主變壓器著火但水噴霧系統不會自動啟動，此時，應設置報警裝置，告知值班人員手動啟動水噴霧系統，也就是，當感溫條件滿足時必須有聲光信號報警。

3.1.2 水噴霧啟動系統為“手動”優先，也就是當水噴霧系統設置為“自動”時，手動也可以啟動，但這會有誤碰的危險。因此，在消防泵啟動按鈕、噴霧閥啟動按鈕上應罩上“防誤碰罩”。

3.1.3 水噴霧系統會因為感溫數據傳輸中斷而不啟動，因此在水噴霧試驗過程中應試驗傳輸回路，也就是，通過現場短接重瓦斯接點和模擬著火來進行試驗。

3.1.4 根據規定，電氣設備著火時應首先斷開各側電源，然后進行滅火。水噴霧啟動條件中未將主變三側斷路器位置考慮在內，存在帶電滅火的危險。因此，應在水噴霧自動啟動和手動啟動回路中增加主變三側斷路器動斷接點，保證滅火時，三側斷路器處于分閘位置。

3.2 水噴霧系統管道構建特點

3.2.1 水噴霧閥正常時依靠生活水泵建立水壓，處于關閉狀態，在生活管道與消防管道連接處安裝一個逆止閥，保證消防泵的水壓不會影響到生活用水管道，但長時間不動，逆止閥會出現卡澀現象，在水噴淋試驗時，會對生活管道產生破壞，因此，在水噴霧試驗前，宜將生活管道總閥門關閉，確保生活管道不受影響。

3.2.2 水噴霧手動試驗時，如果先啟動消防泵，會對消防管道、水噴霧閥控制管道產生很大的壓力，甚至造成破壞，因此，水噴霧手動試驗時，應先啟動水噴霧閥，再啟動消防泵，而且，宜只啟動一臺消防泵。

3.2.3 水噴霧管道長期氧化會產生鐵銹，在噴霧時堵塞噴霧頭，會影響到滅火質量;而如果管道中裝滿水，在冬季會結冰，一方面會凍裂管道，另一方面會堵塞消防主管道，不能進行滅火。對以上兩方面進行利弊比較，水噴霧系統試驗后，宜將管內積水放空，防止冬季結冰。

3.3 水噴霧系統水源特點

3.3.1 該站消防用水來自250立方米蓄水池，生活用水也來自蓄水池，由外部水源定期供水。若蓄水池清理不及時，底部會有淤泥，如果主變著火，而水中淤泥較多時，會嚴重影響水噴霧滅火質量，因此，應定期對蓄水池進行清理。

3.3.2 主變滅火時，水霧滴徑越小，單位面積水形成的水霧的表面積越大，冷卻效果越好。因此，當主變著火時，宜開啟兩臺消防泵。

4 總結

水噴霧系統投運后，可能幾年甚至幾十年也不會啟動一次，可一旦出現火情，就必須可靠地啟動。要做到這一點，關鍵是系統始終處于良好的狀態。因此必須加強管理，一是要按照運行規程認真做好日常巡視檢查;二是要對水噴霧系統進行定期試驗。試驗是檢查其狀態最好的方法，一方面可以及時發現水噴霧系統存在的問題，另一方面也是對運行人員實際操作能力的檢驗。

［責任編輯:王琨］

Thinking about Transformer Water Spray System Test

ZHAO Guo-gang，WANG Qiang
(Linfen Power Supply Branch Company，Linfen 041000，China)

Transformer water spray system has protective functions toward the transformer including:fire-fighting，fire-suppression，preventing fire from spreading，prevention of fire，etc.Starting from the importance of water spray system test，and combining with the practical experiences，this article analyses，thinks，puts forward problems and gives concrete measurements toward the following three fields of launch conditions，fire pipes，and water from fire service.

transformer;water spray;test

TM92

A

1671－5977(2012)02－0134－03

2012-04-16

趙國剛(1964-)，男，山西臨汾人，臨汾供電分公司工程師。