室內變壓器消防系統及其控制方法的研究

陳曉 國網江蘇省電力有限公司常州供電分公司

隨著電網的發展和設備的進步，目前大部分變電站內的變壓器已由原來的室外配置轉為室內配置。一旦變壓器發生故障，很可能導致電氣火災事故，嚴重威脅供電人員的安全。針對這種情況，目前已有室內細水霧消防裝置，通過向室內配置的變壓器空間多角度噴射細水霧來啟動滅火，然而這種方式需要安裝大容量儲水箱、細水霧泵組、控制器等多個設備，結構比較復雜，且細水霧的冷卻、絕緣、窒息效果有限，不能良好地起到消防滅火的作用；并且，一般的室內細水霧消防裝置往往只通過溫度這一信號控制其動作，可靠性較低，也會影響消防效果。

一、設計方案

本文設計的室內變壓器消防系統，包括繼電保護器、控制器、二氧化碳滅火裝置、溫度監測裝置和煙氣監測裝置。二氧化碳滅火裝置位于變壓器的上方，且安裝在室內的側壁上，二氧化碳滅火裝置包括用于儲存液態二氧化碳的儲液部、安裝在儲液部上的噴射組件以及控制噴射組件的噴口開閉的電控開關，噴射組件的噴口朝向變壓器設置，溫度監測裝置用于監測測變壓器的溫度，感煙探測裝置用于監測室內的煙氣濃度，控制器與繼電保護器、溫度監測裝置和煙氣監測裝置均電性連接，控制器用于接收繼電保護器、溫度監測裝置和煙氣監測裝置發送的信號并根據信號控制電控開關的打開和關閉。

溫度監測裝置包括感溫電纜和溫控模塊，感溫電纜纏繞在所述變壓器的外側，感溫電纜纏繞變壓器的圈數至少為兩圈，溫控模塊用于當感溫電纜的感測溫度高于預定溫度時向控制器發送溫度報警信號。

煙氣監測裝置包括多個感煙探測器，間隔安裝于室內的頂壁，感煙探測器包括感煙模塊和控制模塊，控制模塊用于當感煙模塊感測的煙氣濃度高于預定濃度時向控制器發送煙霧報警信號。

室內變壓器消防系統還包括與門電路，與門電路的輸入端分別連接繼電保護器、溫度監測裝置和煙氣監測裝置，與門電路的輸出端連接控制器。

儲液部上設置有輸液口和輸液管，輸液管的一端與輸液口相連，另一端的端口位于室內的中部或下部。（見圖1）

二、控制方法

室內變壓器消防系統通過在二氧化碳滅火裝置內充入液態二氧化碳對室內變壓器進行滅火，液態二氧化碳的冷卻、絕緣、窒息效果均較好，可以提高整個消防系統的消防效果；另外，二氧化碳滅火裝置相對于現有的細水霧消防裝置而言，其儲液部可以做到更小，占用空間更小，更加方便安置；由于儲液部內儲存的是液態二氧化碳，方便從噴射組件噴出，無須設置其他復雜結構（例如細水霧泵組），該二氧化碳滅火裝置只需要設置電控開關便可以智能控制二氧化碳的噴射與否，結構簡單；更進一步地，該室內消防系統中，控制器根據繼電保護器、溫度監測裝置和煙氣監測裝置發送的信號控制電控開關的打開和關閉，即，該二氧化碳滅火裝置的觸發條件包括多個，可以提高整個消防系統的可靠性，進而提高消防效果。

圖1 室內變壓器消防系統示意圖

只有當控制器同時接收到繼電保護器的斷開信號、溫度監測裝置的溫度報警信號和煙氣監測裝置的煙霧報警信號時，才會控制電控開關打開，通過上述設置可以提高整個消防系統的可靠性，避免二氧化碳滅火裝置發生誤觸發，例如，由于變壓器所在的電網中的其他位置出現故障導致所述繼電保護器斷開時，由于變壓器所在的位置沒有發生火災，溫度監測裝置和煙氣監測裝置均不會向控制器發送相應的報警信號，控制器便不會控制上述二氧化碳滅火裝置動作。

三、總結

本文研究的室內變壓器消防系統結構合理，實用性強，二氧化碳滅火裝置相對于現有的細水霧消防裝置而言，其儲液部可以做到更小，占用空間更小，更加方便安置；同時，控制方法邏輯清晰、具有較強的推廣應用價值。