变压器水喷雾系统试验的思考

赵国刚，王强

(山西临汾供电分公司，山西临汾 041000)

变压器水喷雾系统试验的思考

赵国刚，王强

(山西临汾供电分公司，山西临汾 041000)

变压器水喷雾系统对变压器的防护能起到灭火、抑制火灾、防止火灾蔓延、预防着火的作用。从水喷雾系统试验的重要性着手，结合实际经验，从启动条件、消防管道、消防用水三方面进行分析、思考，提出问题，并给出具体的措施。

变压器;水喷雾;防火

某500 kV变电站1、2号主变消防均采用水喷雾系统，由以下几部分组成:地下蓄水池、消防泵、地下消防主管道、喷雾电动阀、手动蝶阀、喷雾立管及雾化喷头;主变测温及数据传送装置;为电动阀保证水压的生活水泵及逆止阀;消防智能控制屏;现场水喷雾控制柜;消防泵电源控制柜等。

2011年6月，结合该站1、2号主变停电，站内对水喷雾系统进行了试验，见图1。试验分为自动试验和手动试验两种，手动试验又分为远程手动、现场手动、紧急手动试验三种。

图1 水喷雾系统试验现场情景

1 水喷雾系统的作用

油浸变压器内部储有大量绝缘油，其闪点在130～140℃，一旦变压器线圈短路，便可引起严重的火灾。水喷雾系统喷射的雾状水滴是不连续的间断水滴，具有良好的电绝缘性能，其主要作用为:

1.1 表面冷却。相同体积的水以水雾滴形态喷出时比直射流形态喷出时的表面积要大几百倍，当水雾滴喷射到燃烧表面时，因换热面积大而会吸收大量的热迅速汽化，使燃烧的油表面温度迅速降到油热分解所需要的温度以下，从而中断油的分解和燃烧。水雾滴径越小，单位面积水形成的水雾的表面积越大，冷却效果越好，同时电绝缘性能越好。

1.2 窒息。水雾滴受热形成的水蒸汽体积比原体积大很多倍，可使燃烧物质周围空气中的氧含量降低，燃烧将会因缺氧而受抑或中断。

1.3 乳化。当水雾喷射到正在燃烧的变压器油表面时，由于水雾滴的冲击，在液体表层造成搅拌作用，从而造成液体表层的乳化，由于乳化层的不燃烧性使燃烧中断。

总之，变压器水喷雾系统能起到灭火、抑制火灾、防止火灾蔓延、预防着火的防护作用。

2 水喷雾系统试验的重要性

该站为山西南部电网重要枢纽变电站，两台主变总容量为1 500 MVA，单台日常负荷为400～500 MW，水喷雾系统运行正常与否，关系到主变压器的消防安全。一般，水喷雾系统只有在主变停电时才进行试验，该站主变已运行三年多，也就是说，一般三至五年时间才能实际进行一次水喷雾试验，才真正对消防泵、水喷雾控制系统及管道系统进行全面检验。因此，本次试验受到高度重视，提前准备了执行性强的操作程序卡，并与试验相关的继电保护、检修、消防后勤等部门人员进行了沟通，确保试验的全面和顺利。水喷雾系统试验程序(以2号主变A相为例)见表1。

表1 水喷雾系统试验程序

3 水喷雾系统试验的思考

3.1 水喷雾系统启动条件

3.1.1 水喷雾系统自动启动条件有两条:一是检测到主变温度越限(105℃)信号，二是主变重瓦斯启动。二者必须全部满足后水喷雾才会启动。而实际运行中，有可能主变着火发生，而这两条未全部满足，如:由于感温线设置点不合理而未达到规定温度;感温数据传输中断;主变长期过负荷运行引起着火，但重瓦斯保护未动作;主变瓦斯继电器故障等。此时，虽然变压器已着火，但水喷雾系统不能自动启动，只能靠运行人员手动启动水喷雾系统。

措施1:由于主变着火时，直接反应出来的是温度升高，因此，感温点的设置尤其重要。根据几次变压器火灾的分析，发现在变压器起火燃烧的过程中，首先被破坏和最先见到火光的地方是在高压套管和变压器箱体结合处，所以，变压器瓷套管根部与套管升高座的结合部应设置多处感温点;

措施2:在某些条件下，主变压器着火但水喷雾系统不会自动启动，此时，应设置报警装置，告知值班人员手动启动水喷雾系统，也就是，当感温条件满足时必须有声光信号报警。

3.1.2 水喷雾启动系统为“手动”优先，也就是当水喷雾系统设置为“自动”时，手动也可以启动，但这会有误碰的危险。因此，在消防泵启动按钮、喷雾阀启动按钮上应罩上“防误碰罩”。

3.1.3 水喷雾系统会因为感温数据传输中断而不启动，因此在水喷雾试验过程中应试验传输回路，也就是，通过现场短接重瓦斯接点和模拟着火来进行试验。

3.1.4 根据规定，电气设备着火时应首先断开各侧电源，然后进行灭火。水喷雾启动条件中未将主变三侧断路器位置考虑在内，存在带电灭火的危险。因此，应在水喷雾自动启动和手动启动回路中增加主变三侧断路器动断接点，保证灭火时，三侧断路器处于分闸位置。

3.2 水喷雾系统管道构建特点

3.2.1 水喷雾阀正常时依靠生活水泵建立水压，处于关闭状态，在生活管道与消防管道连接处安装一个逆止阀，保证消防泵的水压不会影响到生活用水管道，但长时间不动，逆止阀会出现卡涩现象，在水喷淋试验时，会对生活管道产生破坏，因此，在水喷雾试验前，宜将生活管道总阀门关闭，确保生活管道不受影响。

3.2.2 水喷雾手动试验时，如果先启动消防泵，会对消防管道、水喷雾阀控制管道产生很大的压力，甚至造成破坏，因此，水喷雾手动试验时，应先启动水喷雾阀，再启动消防泵，而且，宜只启动一台消防泵。

3.2.3 水喷雾管道长期氧化会产生铁锈，在喷雾时堵塞喷雾头，会影响到灭火质量;而如果管道中装满水，在冬季会结冰，一方面会冻裂管道，另一方面会堵塞消防主管道，不能进行灭火。对以上两方面进行利弊比较，水喷雾系统试验后，宜将管内积水放空，防止冬季结冰。

3.3 水喷雾系统水源特点

3.3.1 该站消防用水来自250立方米蓄水池，生活用水也来自蓄水池，由外部水源定期供水。若蓄水池清理不及时，底部会有淤泥，如果主变着火，而水中淤泥较多时，会严重影响水喷雾灭火质量，因此，应定期对蓄水池进行清理。

3.3.2 主变灭火时，水雾滴径越小，单位面积水形成的水雾的表面积越大，冷却效果越好。因此，当主变着火时，宜开启两台消防泵。

4 总结

水喷雾系统投运后，可能几年甚至几十年也不会启动一次，可一旦出现火情，就必须可靠地启动。要做到这一点，关键是系统始终处于良好的状态。因此必须加强管理，一是要按照运行规程认真做好日常巡视检查;二是要对水喷雾系统进行定期试验。试验是检查其状态最好的方法，一方面可以及时发现水喷雾系统存在的问题，另一方面也是对运行人员实际操作能力的检验。

［责任编辑:王琨］

Thinking about Transformer Water Spray System Test

ZHAO Guo-gang，WANG Qiang
(Linfen Power Supply Branch Company，Linfen 041000，China)

Transformer water spray system has protective functions toward the transformer including:fire-fighting，fire-suppression，preventing fire from spreading，prevention of fire，etc.Starting from the importance of water spray system test，and combining with the practical experiences，this article analyses，thinks，puts forward problems and gives concrete measurements toward the following three fields of launch conditions，fire pipes，and water from fire service.

transformer;water spray;test

TM92

A

1671－5977(2012)02－0134－03

2012-04-16

赵国刚(1964-)，男，山西临汾人，临汾供电分公司工程师。