电力变压器系统的防火防爆

电力变压器是根据电磁感应原理将一定电压的交流电能转化为不同电压的交流电能的设备。根据其不同的冷却介质，可分为干式变压器和油浸式变压器。 一、电力变压器火灾危险

电力变压器是由铁芯柱或铁轭构成的一个完整闭合磁路，由绝缘铜线或铝线制成线圈，形成变压器的原、副边线圈。 除小容量干式变压器外，大多数变压器都是油浸式自然冷却，绝缘油起到线圈之间的绝缘和冷却作用。变压器中的绝缘油闪点约为135℃，易蒸发燃烧，与空气混合形成爆炸性混合物。 变压器内部的绝缘衬垫和支架主要由纸板、棉纱、布、木材等有机可燃材料组成，如1万kVA变压器用木头0左右.012m3，用纸40kg，装绝缘油1t左右。 因此，一旦变压器内部过载或短路，由于高温或电火花、电弧作用，可燃材料和油会分解、膨胀和气化，导致变压器内部压力急剧增加。 此时，变压器压器外壳爆炸，大量绝缘油喷出燃烧，燃烧的油流会进一步扩大火灾风险。 2、电力变压器的安全设置 电力变压器的安全设置应符合以下要求： 1.油浸变压器室和高压配电装置室的耐火等级不得低于二级，其他防火设计应按照《火力发电厂和变电站设计防火规范》进行GB 执行50229等规范的有关规定。 2.油浸式电力变压器、充满可燃油的高压电容器和多油开关应独立建造。有困难的时候，可以贴邻居民用建筑的布置，但要用防火墙隔开，不要贴邻居密集的地方。 3.变配电站不得设置在甲乙厂房或附近，也不得设置在爆炸性气体和粉尘环境的危险区域。 甲、乙厂专用10kV以下变更和配电站，采用无门窗开口的防火墙隔开时，可附近施工，符合现行国家标准《爆炸危险环境电力设备设计规范》GB 50058等规范的有关规定。 乙类厂房配电所必须在防火墙上开窗时，应设置密封固定的甲级防火窗。 多层民用建筑与变电站的防火间距应符合《建筑设计防火规范》的规定。10kV箱式变压器与建筑物的防火间距不得小于3.00m。 5.当油浸式电力变压器、充满可燃油的高压电容器、多油开关等房屋受条件限制必须布置在民用建筑中时，不得布置在拥挤场所的上层、下层或附近，并符合下列规定： (1)变压器室应设置在外墙一楼或地下一楼。 （2）、变压器室的门均应直通室外或直通安全出口；外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1.0m不燃防火挑檐或高度不小于1.20m的窗槛墙； (3)变压器室与其他部件之间的耐火极限不小于2.00h不燃隔墙及1.50h不燃地板隔开。隔墙和地板上不得开洞。隔墙上必须开门窗时，应设置甲级防火门窗； (4)变压器室、变压器室、配电室应采用耐火极限不低于2.00h不燃烧体墙隔开； (5)油浸电力变压器、多油开关室、高压电容室器、多油开关室和高压电容器室。储存变压器全部油量的事故储油设施应设置在油浸电力变压器下； (6)应设置火灾报警装置； (7)应设置适合油浸变压器容量和建筑规模的灭火设施。 根据《建筑设计防火规范》，单台容量为40MVA 及以上厂矿企业油浸变压器，单台容量90MVA 以上电厂油浸变压器，单台容量125MVA 以上独立变电站油浸变压器； 水喷雾灭火系统应用于高层民用建筑、高压电容器和多油开关室。可采用细水雾灭火系统设置在室内油浸变压器、充满燃油的高压电容器和多油开关室。 3、电力变压器本体的防火防爆措施 1.防止变压器过载。若长期过载运行，会引起线圈发热，使绝缘逐渐老化，导致箱间短路、相间短路或对地短路及油分解。 2.保证绝缘油的质量。在储存、运输或运行维护过程中，变压器绝缘油质量差或杂质、水分过多，会降低绝缘强度。 当绝缘强度降低到一定值时，变压器会短路，导致电火花、电弧或危险温度。因此，变压器在运行过程中应定期检测油质，不合格油应及时更换。 3.防止变压器铁芯绝缘老化损坏。铁芯绝缘老化或夹紧螺栓套管损坏，会使铁芯产生大涡流，导致铁芯长期发热，导致绝缘老化。 4、防止维护意外损坏绝缘。变压器维修吊芯时，应注意保护线圈或绝缘套管，如有擦伤损坏，应及时处理。 5.确保导线接触良好。线圈内部接头接触不良，线圈之间的连接点、高低压侧套管的连接点、分接开关上的支点接触不良，会产生局部过热、绝缘损坏、短路或断路。 高温电弧会分解绝缘油，产生大量气体，增加变压器内的压力。当压力超过瓦斯断电器的保护值而不跳闸时，就会发生爆炸。 6.防止雷击。电力变压器的电源一般来自架空线，架空线容易发生雷击，变压器会因击穿绝缘而燃烧。避雷器接地线应与变压器低压中性点和油箱壁接地螺栓连接。 对多雷地区3~10kVY/YO或Y/Y为防止雷电波从低压侧侵入，接地配电变压器应在低压侧安装一组避雷器。阀式避雷器也应设置在低压侧中性点不接地时。 7.短路保护应可靠。如果变压器线圈或负载短路，变压器将承受相当大的短路电流。如果保护系统故障或保护值过大，变压器可能会被烧毁。因此，必须安装可靠的短路保护装置。 8.保持良好的接地。变压器低压侧的中性点应直接接地，当三相负载不平衡时，零线上会出现电流。 当电流过大，接触电阻过大时，接地点会出现高温，点燃周围的可燃物质。容量100kVA以下的变压器接地电阻应不大于10Ω。 9.防止超温。变压器运行时应监测温度变化。如果变压器线圈导线为A级绝缘，则绝缘体主要为纸和棉纱。温度对绝缘和使用寿命有很大影响，温度每升高8次℃，绝缘寿命应降低50%左右。 正常温度下的变压器(90 ℃)使用寿命约20年；如果温度升至105℃，寿命为7年，温度升至120℃，寿命只有两年。因此，变压器运行时，必须保持良好的通风和冷却，必要时可采用强制通风，以降低变压器的温升。 10.变压器室应配备自动灭火系统和应急照明系统，如电缆型定温火灾探测器、二氧化碳或水喷雾等相应的消防设施。 铜芯护套矿物绝缘、耐高温、防火电缆或其它耐火电缆可用于消防设施满足防火要求。 11.运行中的变压器应经常检查和维护，包括变压器的声音、油面、接地、温度表保护装置、套管和变压器的整体清洁度是否完好和正常，以便尽快发现隐患并立即处理。