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6.4.泡沫噴霧系統(tǒng)6,4.1、本條規(guī)定了當(dāng)獨(dú)立變電站的油浸電力變壓器設(shè)置泡沫噴霧系統(tǒng)時(shí)的系統(tǒng)形式選擇，隨著國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)的快速發(fā)展，與之相配套的變電站數(shù)量也不斷增多.尤其是近年來(lái)隨著特高壓輸電線路的建設(shè)、一座座配套的特高壓變電站或交，直流換流站相繼建成投用，在電力建設(shè)保障國(guó)家發(fā)展經(jīng)濟(jì)。惠及民生的同時(shí).變電站火災(zāi)頻發(fā)也影響安全生產(chǎn) 教訓(xùn)深刻.如2018年4月7日、國(guó)網(wǎng).800kV天中直流.哈密到鄭州 天山換流站 位于哈密市、極，高端B相換流變突發(fā)故障著火 起火物為換流變壓器用變壓器油,約130t、因變壓器高壓母線套管直接插入閥廳，繼而引發(fā)極.高端閥廳及其他5臺(tái)換流變壓器火災(zāi),損失巨大.變壓器頻發(fā)火災(zāi) 那么變壓器油為何物.發(fā)生火災(zāi)的主要原因有哪些.哪種滅火措施最有效,這些都是業(yè)內(nèi)應(yīng)掌握或了解的問(wèn)題.變壓器油是原油經(jīng)一定加工工藝生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)石油產(chǎn)品、現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),電工流體。變壓器和開(kāi)關(guān)用的未使用過(guò)的礦物絕緣油.GB、2536按凝點(diǎn)、或傾點(diǎn)、將變壓器油分為10,25 和45,凝點(diǎn)分別不高于,10,25 45.10.和25，變壓器油閉口閃點(diǎn)不低于140.45 變壓器油閉口閃點(diǎn)不低于135 20.時(shí)變壓器油的密度不大于895kg、m3,25.變壓器油最常用 45、變壓器油基本上用于高寒地區(qū)，變壓器油按其使用電壓可分為普通變壓器油和超高壓變壓器油、二者的區(qū)別在于電氣性能和抗析氣性能。以往多選用凝點(diǎn)低 氧化安定性較好的環(huán)烷基原油生產(chǎn)變壓器油、由于環(huán)烷基原油儲(chǔ)量只占世界原油儲(chǔ)量的4 近年來(lái)環(huán)烷基原油產(chǎn)量逐年下降 隨著煉油工藝技術(shù)的發(fā)展。變壓器油基礎(chǔ)油的生產(chǎn)從選擇環(huán)烷基原油,采用的硫酸脫蠟。白土精制工藝，逐漸演變?yōu)樵筒捎铆h(huán)烷基原油和石蠟基原油并重.工藝上采用溶劑精制 溶劑脫蠟、白土補(bǔ)充精制和加氫補(bǔ)充精制,目前國(guó)外已普遍采用加氫處理工藝,根據(jù)各煉油廠所加工的原油屬性、蒸餾裝置及操作條件的不同.有的采用常壓餾分作為變壓器油餾分 有的采用減壓餾分 中石化某分公司利用減壓餾分經(jīng)加氫裂化、常壓分餾.異構(gòu)化脫蠟 加氫精制.異構(gòu)化分餾。減壓分餾生產(chǎn)25，變壓器油.其基礎(chǔ)油餾分見(jiàn)表5.其切割餾分.干點(diǎn)與初餾點(diǎn)溫度之差 不足90.新疆生產(chǎn)的用于國(guó)產(chǎn)500kV電力變壓器的45，變壓器油的切割餾分更窄，為72 各種烴類(lèi)液體凝點(diǎn)由大到小的順序?yàn)?，正?gòu)烷烴,異構(gòu)烷烴，環(huán)烷烴,芳烴。異構(gòu)烷烴的凝點(diǎn)比相應(yīng)正構(gòu)烷烴低。且隨著分支程度的增大而迅速下降。帶側(cè)鏈的環(huán)狀烴側(cè)鏈分支程度越大、凝點(diǎn)下降也越快 反式結(jié)構(gòu)比順式結(jié)構(gòu)凝點(diǎn)低得多，依據(jù)表5與凝點(diǎn)判定25,和45 變壓器油主要為C18、C22帶多分支側(cè)鏈的鏈烷烴或環(huán)烷烴及少量單環(huán)和雙環(huán)芳香烴的液態(tài)混合物。且反式結(jié)構(gòu)占比較大、兼絕緣，相對(duì)介電常數(shù)約為空氣的2 3倍，散熱冷卻、保護(hù)絕緣材料等功能于一身 且如此高閃點(diǎn)的變壓器油若被點(diǎn)燃,通常之前有一定量的變壓器油發(fā)生了熱裂解 產(chǎn)生氫、輕烴及短碳鏈烴類(lèi)液體、亦即變壓器大多數(shù)發(fā)生了放電閃絡(luò)、變壓器內(nèi)部一旦發(fā)生嚴(yán)重過(guò)載，短路?？扇嫉慕^緣材料和變壓器油就會(huì)受高溫或電弧作用而裂解。并產(chǎn)生大量氣體、使變壓器爆炸起火。結(jié)合案例分析.運(yùn)行中的變壓器發(fā)生火災(zāi)和爆炸有如下幾個(gè)方面原因,1,線圈絕緣老化,油質(zhì)不佳或油量過(guò)少。鐵芯絕緣老化損壞,檢修不慎破壞絕緣等導(dǎo)致的絕緣損壞、2、螺栓松動(dòng)，焊接不牢.分接開(kāi)關(guān)接點(diǎn)損壞等致使導(dǎo)線接觸不良、3 負(fù)載短路、當(dāng)變壓器負(fù)載發(fā)生短路時(shí).變壓器將承受相當(dāng)大的短路電流，如保護(hù)系統(tǒng)失靈或整定值過(guò)大。就有可能燒毀變壓器.這樣的事故在供電系統(tǒng)中并不罕見(jiàn)，4 接地不良,當(dāng)三相負(fù)載不平衡時(shí) 零線上就會(huì)出現(xiàn)電流,如這一電流過(guò)大而接地點(diǎn)接觸電阻又較大時(shí).接地點(diǎn)就會(huì)出現(xiàn)高溫，引燃可燃物 5.雷擊過(guò)電壓。油浸電力變壓器的電流大多由架空線引來(lái).很易遭到雷擊產(chǎn)生的過(guò)電壓的侵襲。擊穿變壓器的絕緣 引發(fā)變壓器火災(zāi),泡沫噴霧系統(tǒng)與其他固定滅火系統(tǒng)一樣 相關(guān)條文的規(guī)定是經(jīng)濟(jì)性與安全性相結(jié)合的產(chǎn)物,主要基于撲滅初期有限規(guī)模的火災(zāi).根據(jù)天津消防研究所會(huì)同有關(guān)單位的試驗(yàn)研究 結(jié)合實(shí)際火災(zāi)撲救案例分析,相似條件下泡沫噴霧系統(tǒng)比水噴霧系統(tǒng)滅火效率高、一些變壓器火災(zāi)在固定水噴霧系統(tǒng)不能初期滅火而要靠消防隊(duì)滅火救援時(shí)、通常用泡沫消防車(chē)作為滅火主攻 如2000年12月11日、山東某500kV變電站A相變壓器發(fā)生火災(zāi)、轄區(qū)消防支隊(duì)迅速調(diào)集5個(gè)消防隊(duì)。14臺(tái)消防車(chē),80余名消防干警前往處置,在干粉消防車(chē)的配合下靠泡沫消防車(chē)主攻滅火。又如2008年8月26日,位于江蘇的某核電站1號(hào)機(jī)組主變B相變壓器發(fā)生爆炸并引發(fā)火災(zāi)。固定水噴霧滅火系統(tǒng)啟動(dòng)較晚?；馂?zāi)擴(kuò)大。轄區(qū)消防支隊(duì)與電站專職消防隊(duì)先后出動(dòng)14輛消防車(chē)趕赴火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)滅火，同樣是泡沫消防車(chē)做主攻、并且在及時(shí)有效撲滅外部明火和降溫冷卻的基礎(chǔ)上、拆卸變壓器上方零部件，通過(guò)孔洞向變壓器內(nèi)部灌注泡沫進(jìn)行滅火.綜上。泡沫對(duì)變壓器油火災(zāi)的滅火功效是業(yè)界公認(rèn)的，對(duì)于泡沫噴霧系統(tǒng)的形式，原國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范,GB、50151、2010就給出了本條規(guī)定的兩種形式,但現(xiàn)實(shí)工程中大多數(shù)采用了壓縮氮?dú)怛?qū)動(dòng)的系統(tǒng)形式.采用泡沫消防水泵.比例混合器的系統(tǒng)比采用壓縮氮?dú)怛?qū)動(dòng)的系統(tǒng)既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì).又安全可靠 其避開(kāi)了壓力容器的安全和漏氣問(wèn)題 也避開(kāi)了泡沫液的儲(chǔ)存期長(zhǎng)短問(wèn)題,理應(yīng)取代壓縮氮?dú)怛?qū)動(dòng)的系統(tǒng).但考慮到壓縮氮?dú)怛?qū)動(dòng)形式存量大和相關(guān)設(shè)計(jì)單位需要一定的熟悉過(guò)程。所以本次修訂仍有條件地保留了該種形式的系統(tǒng).需要注意的是 單組變壓器的額定容量是指三相容量之和，對(duì)于三相共體的變壓器,即為一臺(tái)變壓器的容量，對(duì)于三相分體的變壓器、為A相,B相.C相三臺(tái)變壓器的容量之和。6 4，2,本條對(duì)泡沫噴霧系統(tǒng)泡沫液的選擇做了規(guī)定。目前采用氮?dú)怛?qū)動(dòng)形式的系統(tǒng)一個(gè)比較突出的問(wèn)題就是滅火劑的使用問(wèn)題、一是泡沫預(yù)混液配置不規(guī)范,有效期短。如某些工程甚至在現(xiàn)場(chǎng)直接用自來(lái)水配置泡沫預(yù)混液，導(dǎo)致滅火劑很快失效，二是某些工程在泡沫預(yù)混液到期后，錯(cuò)誤地將其更換為泡沫原液.導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮作用、因此 本次修訂.明確要求采用由壓縮氮?dú)怛?qū)動(dòng)的形式時(shí)。要采用100,型水成膜泡沫液.該泡沫液目前已是定型產(chǎn)品.6，4.3。本條規(guī)定了泡沫噴霧系統(tǒng)保護(hù)獨(dú)立變電站的油浸電力變壓器時(shí)的設(shè)計(jì)參數(shù),主要根據(jù)實(shí)體試驗(yàn)制訂。2007年4月至9月、天津消防研究所會(huì)同相關(guān)單位對(duì)泡沫噴霧系統(tǒng)滅油浸變壓器火災(zāi)進(jìn)行了一系列實(shí)體試驗(yàn),試驗(yàn)分兩個(gè)階段 第一階段為小型模擬試驗(yàn)、變壓器模型長(zhǎng)2，5m，寬1。6m，高1。5m 集油坑長(zhǎng)3.15m。寬2m。深0、3m、第二階段為容量大于180000kV A大型模擬油浸變壓器實(shí)體火災(zāi)滅火試驗(yàn)，變壓器模型長(zhǎng)7m，寬4m，高4m，集油坑長(zhǎng)8m.寬5m 深1m.試驗(yàn)油品為檢修更替下的25.變壓器油，主要試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6,1,變壓器發(fā)生火災(zāi)時(shí)需要同時(shí)保護(hù)變壓器油箱本體及其下面的集油坑、考慮到泡沫噴灑到變壓器頂部后。大部分泡沫會(huì)沿變壓器流到集油坑內(nèi).故規(guī)定按油箱本體水平投影且四周外延1m計(jì)算 2 由表可知、對(duì)于大型油浸變壓器。在供給強(qiáng)度為7L，min。m2、時(shí)，可在4min之內(nèi)滅火 考慮一定的安全系數(shù),將供給強(qiáng)度確定為不小于8L,min m2。3 對(duì)于變壓器套管插入直流閥廳布置的換流站，變壓器著火后若不能及時(shí)控制火災(zāi)，可能波及閥廳 如本標(biāo)準(zhǔn)第6，4 1條條文說(shuō)明中所述的天山換流站火災(zāi)、因此,對(duì)于該類(lèi)換流站要求增設(shè)流量不小于48L。s的泡沫炮 此時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量要求增加一臺(tái)泡沫炮的流量、本條的高架泡沫炮主要是指泡沫炮的安裝高度要使泡沫射流能夠覆蓋所保護(hù)的變壓器頂部.集油坑等部位、4，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)變壓器火災(zāi)案例進(jìn)行調(diào)研。發(fā)現(xiàn)變壓器起火后，最易從絕緣套管部位開(kāi)裂。因此。應(yīng)對(duì)進(jìn)出線絕緣套管升高座孔口設(shè)置單獨(dú)的噴頭保護(hù).以使噴灑的泡沫覆蓋其孔口。5.保護(hù)變壓器絕緣套管升高座孔口的噴頭霧化角宜為60 以使更多泡沫能夠進(jìn)入變壓器油箱.6.從試驗(yàn)情況看,不管是小型試驗(yàn)還是大型試驗(yàn)。一般在5min內(nèi)可以滅火，但考慮到當(dāng)泡沫噴霧滅火系統(tǒng)不能有效滅火時(shí),消防隊(duì)趕到現(xiàn)場(chǎng)救援需15min,國(guó)內(nèi)就曾有消防隊(duì)利用泡沫消防車(chē)滅油浸變壓器火災(zāi)的案例.因此。將連續(xù)供給時(shí)間確定為不應(yīng)小于15min，本次修訂、對(duì)于設(shè)置比例混合裝置的系統(tǒng)、將連續(xù)供給時(shí)間增大至不應(yīng)小于30min.主要基于兩點(diǎn)考慮。一是該類(lèi)系統(tǒng)一般用于保護(hù)大容量變壓器,變壓器火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)大,二是該類(lèi)系統(tǒng)一般設(shè)置水泵.水池等 增大供給時(shí)間并不困難，對(duì)于采用由壓縮氮?dú)怛?qū)動(dòng)形式時(shí).考慮到其采用100、型水成膜泡沫液 受泡沫液儲(chǔ)罐容量和動(dòng)力瓶組數(shù)量限制,連續(xù)供給時(shí)間未做調(diào)整.6.4 4.本條參照泡沫,水噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)制訂.6、4.6.水霧噴頭、管道均為導(dǎo)體,其與高壓電氣設(shè)備帶電、裸露 部分的最小安全凈距是設(shè)計(jì)中不可忽略的問(wèn)題 各國(guó)相應(yīng)的規(guī)范,標(biāo)準(zhǔn)均做了具體規(guī)定，最小安全凈距參見(jiàn)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程,DL.T.5352的規(guī)定。6 4,8、本條參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 水噴霧滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范。GB,50219制定.6.4 10,瓶組數(shù)量采用波意耳,馬略特定律進(jìn)行計(jì)算.同時(shí)考慮裕量系數(shù)不小于1，5，