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摘要：变电站作为现代电力系统的重要基础组成部分，承担着改变电压、传输电力能源的重要作用。变电站主变压器多为油浸式变压器，这种变压器内部存有大量的油，当变压器发生故障，设备内部就会急剧升高，这时就存在变压器爆炸风险。如发生变压器爆炸，不仅会破坏变电站，造成经济损失，还可能对电气工作人员造成伤害。因此，对其消防系统进行深入探讨，发现并解决其中的问题，促进消防系统不断完善、发展，对提高变电站运行安全性、可靠性，具有重要的现实意义。
关键词：变电站；主变压器；消防系统；现状；解决措施
电力能源作为现代社会的主要动力能源，随着社会发展，供电系统的供电压力与日俱增，电力系统设备超负荷运行、过热运行问题频生。油浸式变压器是常见的变电站主变压器种类之一，其核心元件均处于油箱中，具有绝缘性好、导热性能好等特点，可有效解决变压器高电压绝缘问题和变压器运行大容量散热问题。但如果变压器出现故障，设备温度升高，易导致设备燃烧甚至爆炸事故，进而造成不可估量的损失。为进一步提高变电站运行的安全性、可靠性，需促进主变压器消防系统不断发展、完善。
一、现有变电站消防系统简介
（一）固定式水喷雾消防系统简介
1、灭火原理概述
固定式水喷雾消防的灭火原理相对简单，主要是通过雾化喷头利用高压将水转化为雾化水珠，雾化后水粒的平均直径普遍在0.10～0.70mm范围内。如变压器起火，水雾会经由喷头喷洒到变压器表面，一方面吸收热量控制火势蔓延；另一方面隔绝可燃物和氧气接触，破坏燃烧条件，已实现系统的消防功能。当水滴遇到高温变压器外壳时，会被汽化成水蒸气，带走设备外表大量热，以达到快速降温、冷却的目的。
2、技术关键及优缺点分析
该消防系统的技术关键在于，如何设置喷头以控制水雾全面覆盖变压器表面，尤其是油箱等重点部位。固定式水雾消防系统的优点是灭火原料易获得；在火势较小时，灭火效果良好。缺点是系统设计复杂、施工周期较长、建设成本高、维护费用高、维护工作量大。
（二）合成型泡沫消防系统简介
1、灭火原理
合成型泡沫消防系统设备相对较多，包括泡沫罐、泡沫混合器、输送管道、喷头等。当变压器起火时，系统探测装置首先动作，将火灾信号传输至火灾报警装置。同时泡沫罐输送管到泡沫混合罐的阀门打开，将消防泡沫由输送管道输送到喷头处由喷头喷出。泡沫在设备表面会形成一道隔离层隔绝空气，破坏燃烧条件，以达到灭火的目的。
2、关键技术及优缺点分析
合成型泡沫消防系统的技术关键在于泡沫的配比、喷头位置及数量的设计。该系统的优点主要包括一下几点内容：一、系统驱动能源自备，环保性好；二，便于安装和维修；系统整体建设成本较少；不需要额外水源。系统缺点主要包括消防泡沫成本高昂和无备用设备两点。
（三）排油注氮消防系统简介
1、灭火原理
排油注氮消防系统结构最为复杂，由氮气瓶、控制箱、注氮管路、排油管路、开启阀、断流阀、感温探测器以及凯苏排油阀共同组成。当变压器起火时，系通会开启氮气阀、排油阀，将油箱中的油排除，并充入大量氮气，破坏燃烧条件，以达到灭火的目的。
2、技术关键及优缺点分析
氮气瓶出口设置和内部压力设置是该系统的控制要点，只有氮气可快速、有效进入，才能发挥出该系统的实际校方效用。排油注氮系统的优点主要包括以下几点：一，灭火迅速、可有效减低爆炸机率；二，安装、维修简便，使用寿命长；三，自动化程度高，不易受环境因素干扰。系统缺点主要为启动条件较为苛刻和无法有效处理变压器套管等部位的火灾问题。
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二、变压器消防系统常见故障及成因分析
（一）声音异常分析
消防系统在正常运行状态下，常会发出规律的“嗡嗡”声，如电气人员听到其他声音，则说明消防系统可能存在一定的问题。就一般情况而言，故障原因主要包括以下几点内容：一，电力系统中出现过电压。如运行负荷出现较大的变化，主变压器会发出音调较高、音量较大的奇特声音；二，主变压器内部元件发生松动。在这种状态下，主变压器运行状态不会发生明显变化，电流电压均维持正常，但其运行声音明显异于平常，带有明显的杂音；三，变压器分接开关接触不良。如变压器出现开关接触不良问题，其内部会出现局部放电现象，从而发出“斯斯”声。
（二）气味、颜色异常分析
气味和颜色也是判断变压器运行状态的重要外在表现，造成这一现象的变压器故障如下：一，引线或线卡处温度过高导致异常；二，防爆管内部防爆膜破裂；三，套管老化，外部绝缘保护出现损坏；四，如套管无损并产生电晕或闪络，在现场可闻到臭氧味；五，设备烧毁现场可明显闻到烧焦味。
（三）温度异常分析
一般来说，变压器内部油温超出正常油温100℃或设备负载无明显变化而设备温度不断升高时，可判定设备内部出现故障，故障成因主要包括以下两点内容：一，设备内部故障。这种故障较为常见，包括零序不平衡、引线接头发热、铁芯多点接地等。二，设备冷却器故障或损坏。冷却器异常导致设备无法有效散热也是导致设备温度异常的主要原因。冷却器包括散热风扇、潜油泵等设备。此外，散热管堵塞也会导致设备温度异常现象。
（四）油位异常分析
油位异常现象在变压器设备运行中较为常见，主要成因包括虚假油位、油标管堵塞、防爆管堵塞；渗漏油等。
三、强化变压器消防系统运行的措施分析
（一）油温过高处理措施分析
油温升高往往意味着变压器设备出现了故障，电气工作人员应及时对其进行全面的检查，检查内容包括设备负荷、确认冷却器运行状态、确认温度检测装置精准度等，如以上环节均无问题，则可判断为设备内部故障，此时应对设备进行进一步详细检测，并及时报告以准备随时停止设备运行。
（二）变压器火灾处理
如变压器已经起火，电气工作人员应及时停止变电站其他设备的运行状态，并使用现场灭火设备辅助灭火，尽量控制火势不涉及到其他设备。针对变压器不同的着火部位，现场处理的重点也应有所差别，如变压器为顶部识货，现场人员应及时打开紧急事故排油阀，避免事故的进一步扩大。
（三）保护动作处理
电气工作人员在处理消防系统瓦斯保护动作时，应结合现场实情选择合适的处理方式。轻瓦斯保护主要是由变压器内部混入空气导致的；重瓦斯保护主要是由变压器内部故障，引发油面迅速下降或二次回路故障导致的。
结语：
变压器作为变电站的核心设备，其运行安全、可靠、平稳，对于促进电力系统良心发展具有重要意义。变压器在实际运行过程中，易受到多种因素影响出现设备故障问题，严重时会引发火灾甚至爆炸，从而造成不可估量的损失。现阶段变压器消防系统主要包括固定式水雾消防系统、合成型泡沫消防系统、排油注氮消防系统三种。施工人员应结合实际需求选择合适的消防系统，并通过多项设备异常分析，强化消防系统的实际作用，从而降低变压器发生火灾的概率，提高变电站运行安全性，促进供电系统的进一步发展。
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论文作者:李新华,孙茂霞
论文发表刊物:《基层建设》2016年20期
论文发表时间:2016/12/12
标签：变压器论文; 设备论文; 变电站论文; 消防系统论文; 泡沫论文; 故障论文; 喷头论文; 《基层建设》2016年20期论文;