摘要：换流变压器结构复杂，价格昂贵，是高压直流输电系统的核心设备，其安全稳定运行尤为重要。本文拟从消防安全的角度，针对目前换流变压器的布置安装现状存在的消防安全隐患进行分析。
关键词：换流站；换流变压器；消防隐患
在高压直流输电系统中，换流变压器是最重要的设备之一，它处于交流电与直流电互相变换的核心位置，换流变压器与换流阀一起实现交流电与直流电之间的相互转换。因此，换流变压器的消防安全必须引起重视。本文以天生桥换流站的换流变压器安装布置现状为例，就其所存在的消防隐患情况进行分析，并提出针对性解决措施。
一、换流变压器现场安装布置的消防隐患情况
（1）换流变压器阀侧套管为油气套管，阀侧套管插入阀厅。该布置方案不符合《建筑设计防火规范》GB50016-2006第6.1.5条规定。
《建筑设计防火规范》GB50016-2006第6.1.5条规定可燃丙类液体的管道严禁穿过防火墙，同时条文说明也解释可燃液体管道穿越防火墙，很容易将火灾从防火墙的一侧引至另一侧。天生桥换流站换流变压器阀侧套管采用油气套管，套管及升高座内均含有绝缘油并与换流变压器本体连通，换流变压器阀侧套管插入阀厅，阀厅防火墙预留插入孔洞，换流变压器就位后采用防火板封堵孔洞。
换流变压器插入阀厅的套管等同于可燃丙类液体管道，换流变压器本体发生火灾后，当换流变压器本体油位低于阀侧套管升高座后，本体内部绝缘油火灾蔓延至阀侧套管与升高座连接处，该位置有可能受火灾破损，换流变压器本体内部火灾喷射进阀厅并蔓延；插入阀厅其他换流变压器阀侧套管连接处也可能受阀厅内的火灾破损，引燃其他换流变压器，同时破损口上部的绝缘油也会泄漏至阀厅，在阀厅地面形成流淌火灾。但火灾一般不会在换流变压器阀侧套管位置处造成换流变压器和阀厅火灾的互相蔓延。
（2）阀厅与换流变压器相邻的防火墙用于插入换流变压器阀侧套管的预留孔洞，在换流变压器就位后，采用防火板封堵，防火板耐火时间3小时，满足《建筑设计防火规范》GB50016-2006的相关规范，但防火板抗撞击能力较弱。
根据上述分析，换流变压器阀侧套管与升高座连接处存在破损的可能性，一旦破损较为严重，阀侧套管有可能完全脱落，在跌落过程中，有可能撞击到孔洞封堵防火板，防火板受撞击后可能破损，则防火能力失效，换流变压器和阀厅之间火灾互相蔓延。
二、针对换流变压器消防隐患情况的解决措施
（1）根据现状，换流变压器插入阀厅的阀侧套管无法隔离出阀厅，仅可考虑采取措施将插入阀厅的阀侧套管升高座隔离出阀厅，隔离措施包括防火墙永久隔离和水雾临时隔离两种方式：
1）永久隔离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将阀厅防火墙预留换流变压器阀侧套管插入孔洞改造为内凹至阀厅的孔洞，并采用砖砌防火墙对孔洞进行封堵，砖砌防火墙与阀侧套管接触处采用专用防火材料进行封堵，最终形成完整的防火墙将换流变压器阀侧套管及升高座完全隔离至阀厅外。此时，换流变压器阀侧套管与升高座连接处与阀厅之间设置完整的防火墙，防止换流变压器和阀厅火灾在换流变压器阀侧套管和升高座连接处位置造成的互相蔓延，同时换流变压器阀侧套管与升高座连接处渗漏出的绝缘油会渗漏至对应换流变压器油坑，不再渗漏至阀厅。但是，此方法整改难度较大，需要在阀厅内新建内凹形防火墙，建设难度较大，同时还需进一步校核阀厅内场强是否满足要求。
2）临时隔离。换流变压器插入阀厅套管设置细水雾灭火系统，插入同一座阀厅的所有换流变压器阀侧套管作为一个独立的保护对象。阀厅内部在换流变压器下方设置不燃性材料制作的集油盘，并设置排油管排至对应换流变压器油坑。任一换流变压器阀侧套管探测到火灾，连锁启动该阀厅内换流变压器阀侧套管所有细水雾灭火系统。此方式的良好效果主要体现在：①细水雾水雾粒径较小，更易吸热汽化，而更好的吸热效果带来更好的冷却效果；②水雾汽化后形成水蒸气，形成更好的窒息效果；③水雾更好的汽化，减少对阀厅地面的排水；④细水雾更好的冷却窒息作用，持续喷水时间采用与防火墙相同的耐火时间，可起到临时防火墙的作用，将换流变压器阀侧套管临时隔离在阀厅外。这种方式的优点是建设难度不大，只需要在阀厅内换流变压器阀侧套管升高座位置增设喷头、连接管道及感温电缆火灾探测，同时在阀厅附近增设细水雾灭火系统水箱及加压给水泵，且在阀厅内换流变压器套管下方设置集油盘即可。
综上，永久隔离方式是将换流变压器阀侧套管升高座永久隔离在阀厅外侧，绝缘油也不会再渗漏进阀厅。而水雾临时隔离方式只是在火灾时用细水雾将换流变压器阀侧套管升高座临时隔离在阀厅外侧，且换流变压器绝缘油会进入阀厅，通过阀厅集油盘再排至换流变压器油坑。因此，永久隔离方式的隔离效果优于水雾临时隔离方式的隔离效果，它能更有效的降低流变和阀厅之间的火灾蔓延风险，且无后期运行管理需求，但建设难度较大，还需进一步复合阀厅内的场强。
此外，对于新建工程，建议换流变压器阀侧套管采用干式套管，仅阀侧套管插入阀厅，其升高座不进入阀厅，满足《建筑设计防火规范》GB50016-2006第6.1.5条规定，也消除消防安全隐患。
（2）阀厅与换流变压器相邻的防火墙用于插入换流变压器阀侧套管的预留孔洞，在换流变压器就位后，用砖砌防火墙封堵，在与升高座或套管接触处留有空隙，采用专用防火封堵材料封堵。砖砌防火墙抗撞击能力强于防火板，提高孔洞防火封堵的可靠性。
针对新建工程，结合隐患一的建议，换流变压器阀侧套管采用干式套管，仅套阀侧管插入阀厅，其升高座不进入阀厅，在换流变压器就位后，用砖砌防火墙封堵，在与套管接触处留有空隙，采用专用防火封堵材料封堵，提高孔洞防火封堵的可靠性，降低消防安全隐患。
三、结语
综上所述，换流变压器目前在安装过程中存在一定的消防安全隐患，本文研究了具体的消防隐患情况，并提出针对性解决措施，希望能为新建直流工程提供一定的参考与借鉴。
参考文献
[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2006
[2]张纪.直流换流站的消防设计探讨[A]..2004年湖北省消防学术论文竞赛论文集[C].:湖北省科学技术协会,2004:8.
论文作者:黄尚雄
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：套管论文; 防火墙论文; 水雾论文; 孔洞论文; 火灾论文; 防火板论文; 厅内论文; 《基层建设》2019年第19期论文;