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摘要：随着经济社会对供电质量的要求越来越高，提高变压器设备的安全运行可靠性也就势在必行。但变压器的内部故障导致的火灾事故仍时有发生，须采取更为有效的措施将着火的变压器扑灭。本文从变压器消防的角度出发，介绍了充氮灭火装置的系统结构，在油浸式变压器中的应用原理并阐述了它的适用范围。针对实际应用中一些故障实例进行了分析探讨，归纳了充氮灭火装置在油浸式变压器使用中的一些注意点。
关键词：变压器；排油注氮；充氮灭火
1、概述
由于油浸式变压器油箱内含有大量易燃物质，当短路，过电压等引起的内部电弧能使油温超过燃点，并分解出各种可燃气体。一旦由于内部超压造成油箱破裂，导致氧气进入，遇明火即刻点燃起火，造成重大危害。变压器充氮灭火装置，正是为防止上述危险的发生而将其应用在油浸式变压器中的消防设施。
1.1系统结构（见图一）
灭火部分主要由灭火柜、注氮管路、排油管路、探测器、压力控制器、断流阀组成。灭火柜包括氮气瓶、减压器、氮气释放阀、排气阀、单向阀、快速排油阀等。
当变压器内部发生故障时，油箱内部压力会急剧增加，引起气体继电器动作。若变压器油起火，故障变压器上火探测器达到动作温度，使探测器发出动作信号，装置如处于自动运行状态，则电磁机构动作重锤落下，把快速排油阀打开排油至地下的储油池。在一定延时后，电爆管开启，氮气瓶闭锁头打开，氮气瓶氮气通过减压阀、注氮管路进入油箱底部，使油箱内部变压器油循环，油箱下部较低温度的油与顶层高温油混合，即可消除热油层，使表层油温降到燃点以下。同时在油面上方形成惰性气体保护层，隔绝空气中的氧气，使火焰自动熄灭。之后连续充氮20分钟以上，使变压器充分冷却，防止复燃。
1.3装置适用范围
（1）新建变电站及电厂（包括无人值守变电站），在用变压器改造。
（2）缺水、寒冷、风沙大的地区尤其适用。
1.4主要部件的安装位置及作用（见图一）
1.4.1断流阀：安装在气体继电器与油枕之间的水平管道上，可在变压器油箱破裂或发生火灾排油时自动切断补油通道。
1.4.2温度探测器：安装在变压器油箱顶部易着火部位，着火时发出报警信号。
1.4.3灭火柜：采用高纯度氮气作为灭火剂，对变压器及坏境无污染，安装在变压器附近，是排油注氮的执行部件。
1.4.4电气控制屏：安装在控制室内，提供工作状态信号指示、报警信号输出及启动控制，进行检测且能声光报警。
2、异常实例及分析
2.1某330kV变电站主变停电检修，充氮灭火装置后台一直报探测器动作，运行人员发现排油重锤有下落迹象，汇报后，检修人员到现场处理：先将排油重锤机械锁定，然后上到变压器油箱顶部发现探测器螺丝松动，紧固后信号消失。
需要注意的是：当运行人员发现有异常信号报警时，应立即退出充氮灭火装置，尤其是在主变停电检修，三侧开关都在分位，重锤一定要机械锁定，否则很容易导致重锤误动。上变压器油箱顶部的检修人员也要注意防止误碰探测器而导致探测器报警。
2.2某330kV变电站充氮灭火装置后台一直发出“油路超压”报警信号，汇报后，检修人员到现场处理：将灭火柜内压力开关打开，发现压力开关内积有很多油，将油清除后信号消失。
需要注意的是：当充氮灭火装置运行一段时间后，运行人员应检查灭火柜内各装置是否异常并经常清理。
3、注意事项
3.1、维护
灭火装置正常工作期间一直经受着严重的气候条件影响，为使其始终保持良好的灭火性能，每年应进行一次常规检查，通过一系列的检查试验来发现可以影响灭火装置正常工作的危害。
3.1.1、关闭灭火装置；
3.1.2、检查密封情况，如有渗漏，应进行处理；
3.1.3、检查电磁机构状况；
3.1.4、检查探测器状况；
3.1.5、检查氮气瓶中氮气压强，不小于10Mpa(20ºC时)。
3.2、修复
灭火装置一旦投入灭火或防爆后，其中的部分零件将损环，必须进行更换后，才能继续使用，一般需要做如下工作：
3.2.1、更换部分探测器的感温元件，严重的需更换探测器，易熔件130±7℃熔断；
3.2.2、更换变压器上烧坏的控制导线；
3.2.3、对断流阀进行检查，如有烧坏的密封垫等应更换；
3.2.4、氮气瓶再充氮；
3.2.5、对灭火装置进行一次全面检查，并按第5条进行调试。
3.3、在装置投入使用后，应注意以下几点：
3.3.1、装置在运行中，控制屏各按钮、开关不要随意变动；
3.3.2、装置在运行中，灭火柜中瓶头阀、减压阀、注氮阀及排油阀不要随意触动
3.3.3、定期巡检装置，注意氮气压力，压力保持在10Mpa以上，若低于此值必须更换氮气瓶或重新充氮。若氮气压力降低过快，与厂家联系，查找原因。
3.3.4、装置在运行中出现异常现象，及时与厂家联系。
4、结束语
充氮灭火装置可以有效的防止变压器的火灾，将损失减少到最低。而要发挥充氮灭火装置的有效性，关键在使用与维护，我们只有结合现场，从实际中把握各个注意点，才能保证充氮灭火装置的正常工作。
参考文献：
（1）王艳，李士林.《大型变压器排油注氮消防系统改造》，河北电力技术，2009，28（5）.
（2）周晓生，《模拟式线型感温电缆及应用》，安装，2003，128（3）.
（3）BPZM-BDM-1型充氮灭火装置说明书
（4）GA 835-2009《油浸式变压器排油注氮灭火装置》公共安全行业标准中华人民共和国公安部技术监督委员会
论文作者:吴彦利
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/26
标签：变压器论文; 装置论文; 氮气论文; 探测器论文; 油箱论文; 信号论文; 变电站论文; 《电力设备》2017年第27期论文;