220kV变压器排油注氮灭火装置说明书.pdf

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1目录目录1概述概述222装置适用范围及性能特点装置适用范围及性能特点223装置工作条件装置工作条件24装置的结构特征、各部件安装位置及主要功能装置的结构特征、各部件安装位置及主要功能35装置的工作原理及主要技术参数装置的工作原理及主要技术参数46安装安装67调试和投运调试和投运108例行维护试验例行维护试验129附图及附件目录附图及附件目录1621.概述概述油浸式变压器（以下简称：

变压器）总是存在着发生火灾的危险。

由于短路、过电压等引起的变压器内部电弧使油品电离并分解出多种可燃气体，并使油箱内压迅速升高，当此压力超过油箱所能承受极限时，油箱薄弱处就会破裂，导致氧气进入与可燃气体混合，一旦遇明火或一定能量的电火花即刻爆炸起火，造成重大火灾事故。

DBMDBM型变压器充氮灭火装置（以下简称：

本装置），是针对上述变压器火灾事故的特征而开发生产的消防装置。

为能使用户正确使用本装置，根据该装置的主要功能、特性及实际使用状况，详细编写了安装使用说明书，作为用户和设计院在设计、安装、使用与维护时参照，务请详细阅读。

2.装置适用范围及性能特点装置适用范围及性能特点2.1适用范围2.1适用范围

（1）新建电厂及变电站所使用的，容量超过10MVA以上的油浸变压器（包括单相变压器、组合变压器和三相一体式变压器）；

（2）符合上述容量参数的在用变压器改造；（3）各种类似的充油电力设备，如电抗器等。

2.2性能特点2.2性能特点

（1）集火灾探测、报警、灭火系统于一身，装置启动后可立即灭火，防止火灾蔓延及复燃；

（2）缩小火灾的损失范围（避免了水或含水介质对变压器造成的二次损坏）；（3）火灾时排去变压器顶部部分热油，同时切断油枕油路，防止“火上浇油”；（4）占地面积少，土建工作量小，结构紧凑，易于设计、选址及安装；（5）无需水源，不受地理条件限制，不污染环境；（6）既可用于室内，也可用于室外；（7）所使用介质价廉易补充采购。

（8）运行维护方便，可靠性好，简易实用。

3.装置工作条件装置工作条件3.3.1探测器、断流阀、消防柜可在户外安装，控制箱在室内安装，安装场地应无剧烈振动与冲击，无腐蚀性气体。

3.3.2环境温度环境温度a）户外设备：

-4060；b）室内设备：

530。

3.3.3相对湿度3.3.3相对湿度a）户外设备：

95%（在205时）；b）室内设备：

85%（在205时）。

33.3.4电源3.3.4电源a）加热电源：

220V.AC，50Hz；b）工作电源：

DC220V或DC110V。

4装置的结构特征、各部件安装位置及主要功能装置的结构特征、各部件安装位置及主要功能注氮接口阀（DN25,法兰连接，对角布置附图1.系统总体布置示意图4本装置由探测器、断流阀、消防柜和控制柜四个相对独立的基本部件组成，各个部件之间无机械连接。

各个部件的安装位置（参见附图1）及主要作用如下：

探测器部件安装在变压器油箱顶部的易着火部位，其数量至少4个，最多10个，视变压器油箱大小而定，标准配置为8个。

其主要功能是探测变压器顶部的温度，一旦达到或超过预定温度即向控制系统发出超温开关信号。

断流阀部件安装在气体继电器和储油柜（油枕）之间的管路上，其主要功能是在本装置启动排油（或油箱破裂大量溢油）等非正常油流时，切断油枕至油箱的补油通道，防止“火上浇油”。

此部件纯油流驱动，一旦关闭需人工打开，不受控制系统控制。

消防柜部件属柜式结构，安装在变压器附近（靠近排油接口阀一侧），上部与变压器油箱之间有排油管道和注氮管道连接，底部需预埋通向事故油池或油坑的疏油管道，柜内配有排油驱动装置、注氮驱动装置、氮气存储容器等执行部件、是本装置唯一需要安装基础的部件，是实施排油注氮搅拌冷却灭火的执行部件。

控制柜部件为标准柜式结构（600X800X2260），每面柜最多可安装3个独立的控制单元（插箱），安装在控制室内，是本装置按预定逻辑实施信号显示、故障报警、启动消防的控制单元。

5装置的工作原理及主要技术参数装置的工作原理及主要技术参数5.1工作原理（参见附图2）变压器充氮灭火装置是以冷却燃烧介质，减少燃烧面供氧两种物理原理进行快速灭火的变压器专用灭火装置。

它的灭火机理完全基于重质油品的燃烧原理和变压器的火灾特征之上。

装置本身不带任何冷却剂而只是提供一种必要的手段促使（液态）燃烧介质中占绝大多数（容积）的低温液体去吸收燃烧液面高温液体中的热能，从而达到降温灭火的目的。

处在固定容器内的液体被加热时，热能首先被靠近热源的液体所吸收，被加热的液体受热后体积膨胀、密度降低，在浮力的作用下上升至液面，这就是自然对流原理。

如果没有外力作用，高温液体总是向上运动至液面，低温液体总是在下，即使油面起火燃烧时，这种状态也不会改变。

本装置在自动运行状态下，以重瓦斯信号及靠近着火点的温度探测器两个信号逻辑与作为判别火灾发生的启动信号，充氮灭火装置在接到火灾信号后,利用连接在变压器与装置之间的排油管道立即从油箱顶部排出部分热油，排出顶部部分热油的目的，首先是充分释压，切断油枕补油通道（由连接在气体继电器与储油箱之间的断流阀执行），制止油流外溢；其次是为氮气注入时为其覆盖燃烧油面提供空间。

在实施排油若干秒后，充氮灭火装置以一定流量的氮气从底部注入油箱，强迫油液上下搅动，迅速将油面温度降至闪点以下并使油面含氧量急度减少无法维持燃烧而灭火。

5.2主要技术指标及参数5.2.1气体注入至灭火时间：

60S5.2.2探测器公称动作温度：

9355.2.3断流阀关闭流量：

50100Lmin5.2.4断流阀动作时间：

1s5.2.5连续注氮搅拌时间：

1030min5.2.6氮气瓶额定压力：

13.515MPa5.2.7排油管道公称通径：

DNl255.2.8注氮管道公称通径：

DN255.2.9断流阀公称通径：

DN80266安装安装6.1总则6.1.1本章仅适用于本公司生产的DBM装置。

设备运抵现场应妥善保管，开箱时应根据装箱清单逐一清点核对，安装前及安装过程中请仔细阅读本安装说明请仔细阅读本安装说明。

6.1.2设备安装前，安装现场应具备以下条件：

a）变压器已安装就位，并具备与本装置安装有关的所有接口条件，其中包括：

排油管道接口法兰及阀门、充氮管道接口法兰及阀门、探测器安装底座、断流阀安装接口法兰，以及适量的，用于支撑器身四周充氮管道的固定件安装底座，以上接口均应由变压器厂在工厂配置完成。

b）消防柜安装基础，包括基础底部至油坑的疏油管道和电缆管已施工结束；c）工厂预制成型的排油管道和注氮管道。

如是现场配制，应备置足量的、规格符合要求的管道（见6.2.2），管道内壁均应经除锈防腐处理，不锈钢材质的除外；d）与变压器成套配置的气体继电器应具备两对独立独立的重瓦斯接点。

6.2设备安装6.2.1消防柜的安装6.2.1.1消防柜基础（附图3）预埋件垫铁6块水泥墩基础面高出地面100mm地面排油管通事故油池电缆管DN1502-DN80设备地座100x100x10消防柜开门处（正面）消防柜反面（面向变压器）附图3.消防柜基础7消防柜基础应符合下列条件：

a）应位于变压器附近靠近排油接口一侧（见附图4），距变压器距离：

至少在油坑外，最长不超过9m；附图4.消防柜位置示意图b）基础的方向应保证消防柜就位时背对变压器，消防柜底板下抛出的排油管端部刚好插入基础预埋的疏油管，插入长度不小于50毫米；c）按A位置布置时，基础疏油管中心（消防柜排油管中心）应正对变压器排油口，B、C位置时，基础疏油管中心至变压器排油接口阀门端面应向外偏移至少400mm，最大800mm；d）基础预埋疏油管相对基础平面高出170mm，电缆管高出平面3050mm；e）预埋钢板外沿宽度应大于530mm；f）基础平面高出周围地平面高度以小于100mm为宜。

6.2.1.2消防柜本体与基础的固定采用焊接，应在管道安装或配制结束后进行。

6.2.1.3本装置氮气瓶与消防柜分开包装运输，最终就位宜在管道、电缆接线结束后进行。

6.2.2排油及注氮管道安装本装置消防柜与变压器之间的相对位置由施工设计确定，因此本装置不提供消防柜与变压器之间的连接管道，只对管道的规格及走向作必要的说明。

a）排油管道通径：

DN125（1334.5）无缝管注氮管道通径：

DN25（323.5）无缝管b）管道走向（见附图5）c）油管排气组件（附件1，随机提供）应直接与变压器油箱排油接口阀连接（排气塞向上），油管补偿器（波纹管）直接与消防柜顶端排油口连接。

排油管安装结束后，应随即将油管补偿器上端法兰的固定螺母（上下共6个）拧松至少5mm。

d）排油管水平管道宜向消防柜端下倾（约1：

100）；水平管长度超过5m时，应在管线适当部位添加支撑；8e）附件2为氮管排气组件，应安装在与消防柜顶部连接的竖管顶端（兼作弯头），排气塞向上；f）附件3为氮气分流组件，倒“T”字形安装，水平向两端通向变压器注氮口，垂直向上端通向消防柜氮气出口，其安装位置以满足通向两注氮口的管道长度基本相同为宜。

6.2.3控制柜的安装本装置控制柜采用立式标准柜体结构，安装在控制室内，安装时应注意安装方面的基本预防措施：

a吊装及拆箱必须小心，避免冲击与碰撞。

b必须安装在控制室内，便于观察的场所。

6.2.4断流阀的安装断流阀安装在气体继电器与油枕之间的水平连管上（附图6）。

应注意：

a）阀体不能倾斜，箭头指向瓦斯继电器。

b）从油枕往变压器注油时，应逆时针转动断流阀手柄，使内部拔杆挡住活门,直到注油结束阀门两端充满油为止（从变压器底部注油时免此操作）。

c）拧松排气塞（逆时针）排除阀内空气后拧紧。

d）断流阀与气体继电器之间的连接管宜采用柔性管（波纹管）连接。

e）接线盒内不允许进水，下雨时不允许开盖接线，必要时另加防雨措施。

消防柜重要提示：

在所有检查试验结束后，管道应注油检查！

9附图6.断流阀安装图6.2.5探测器安装火灾探测器安装于变压器顶盖上面最可能引起火灾的地方,即在变压器顶部的套管、有载调压器等电接口处。

为了能及时有效地进行探测，必须注意以下几点：

a）将探测器水平（卧）装在变压器箱盖以上1020cm。

（见附图7）b）探测器应置于套管、防爆门、及释放阀等电气接口附近，离变压器盖外沿0.3m以上。

c）探测器引线应从与其高度相当的接线支架或线槽内敷设。

一般说来,中大型的三相变压器，每一个套管间隔内必须安装一个探测器，在有载调压器（如果有）附近安装一个探测器。

d）下雨天不允许开盖接线作业；附图7.探测器安装图附图7.探测器安装图106.2.6电缆敷设与接线6.2.6.1本装置所需连接电缆：

a）探测器、断流阀至变压器端子箱连接电缆随机提供；b）变压器端子箱至消防柜电缆：

6芯，1.5平方（用户自备）；c）消防柜至控制柜电缆：

19芯，1.5平方（用户自备）；d）电源、报警输出及外部输入信号电缆均由用户自备。

6.2.6.2本装置电缆敷设及接线由施工方实施，以工程设计方的施工图为准，本说明书所供图样仅供参考。

7调试和投运调试和投运7.1调试7.1.1氮气管路密封性检查消防柜内的氮气管路的密封性能在本装置出厂前均经检验合格，因本装置氮气瓶及连接软管经重新拆装，因此在所有机械及管道安装、系统接线完毕并经校验正确后，必须再次对密封性能进行复查试验，并确认合格后方能投入运行。

具体步骤如下：

a）联接氮瓶出口高压软管,联接减压阀出口软管（一根）至氮阀进口（侧面）。

联接螺母应充分紧固。

b）打开氮瓶主阀，待表计压力稳