一种新型变压器爆炸火灾灭火系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新型变压器爆炸火灾灭火系统，本系统由火灾部位报警定位装置、外部环境监测装置、可控制喷射范围的干粉灭火管网、干粉灭火设备、排油‑断流‑注氮管路、简化型注氮灭火设备以及具有多种控制模块的干粉‑注氮组合系统火灾报警联动控制器等部件构成，解决了现有变压器灭火系统不能扑救变压器严重爆炸形成的蔓延火灾、持续火灾、复燃火灾的问题，以及现有灭火系统浪费国家投资的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及消防装备
，尤其是油浸式电力变压器灭火系统。
技术介绍
近年来，随着我国上一轮电力建设高峰期间投产的电力设备相继进入升级换代期，由于设备老化和损耗造成的变压器事故有增加的趋势。2015年7月10日，云南省**市500kV**变单相主变高压套管发生严重爆炸火灾，通过事故现场分析，变压器灭火系统管网被炸飞的套管损毁，无法使用，变压器套管检修法兰炸飞50m远，变压器油越过防火墙喷溅到了相邻单相变压器身上，由于该爆炸的变压器高压套管位置特殊，喷溅到相邻变压器的油量较少，否则极可能造成相邻变压器蔓延火灾；2016年6月18日，西安南郊330KV变电站因设备故障引起3台变压器连续发生火灾。火灾原因是由于电缆沟失火引起，火灾最初蔓延到最近的一台主变压器后，因主动消防措施失效导致火情继续蔓延到相邻的主变压器及配电装置场地，并引发其余两台主变压器相继轻微爆炸起火，事故造成西安市发生短暂、大面积停电。通过火灾案例分析后发现，目前国内大型油浸式电力变压器使用的水喷雾、干粉喷雾、干粉、排油注氮灭火装置只能扑救变压器轻微爆炸火灾，无法扑救变压器中度、严重爆炸火灾。现有灭火系统主要存在问题是：1)变压器爆炸火灾通常形成变压器外部蔓延、持续复燃火灾和内部持续复燃火灾，目前变压器灭火系统只设置了水喷雾、干粉喷雾、干粉或者排油注氮等一种灭火系统，无法同时扑救变压器爆炸火灾、内火外火；2)变压器油喷溅流淌范围超过变压器灭火系统保护范围，无法扑救超过灭火系统范围的蔓延、持续复燃火灾；3)现有变压器灭火系统报警装置不能对火灾部位进行准确定位，全部喷头盲目同时一次喷射灭火，无火灾部位喷射灭火剂过多，灭火重点部位灭火喷射保护不够；4)报警装置一次报警、灭火剂一次喷射，无法扑救复燃火灾，灭火失败；5)没有设置管网防爆装置，灭火管网被变压器爆炸部件损毁失效；6)未考虑风速、雨量等外部环境因素，严重影响灭火效果；7)现有干粉灭火系统存在干粉粉尘可能导致电气设备污闪问题；注氮灭火装置存在众多误动、拒动问题；现有其它变压器灭火系统存在干旱缺水、高寒冰冻环境条件无法使用或者使用困难问题。因此，在电力设备老化和损耗造成的变压器火灾事故明显增加的情况下，研制一套有效的变压器爆炸火灾灭火系统是迫在眉睫的重要事情。
技术实现思路
本专利技术的目的是：为了解决现有灭火系统在扑救变压器爆炸火灾时存在的主要问题，解决变压器灭火系统扑救变压器爆炸火灾、蔓延火灾、持续火灾、复燃火灾的灭火系统结构组成问题；解决变压器爆炸火灾部位报警定位问题；解决外部环境因素影响问题；解决不同火灾范围对应的灭火管网喷头喷射控制问题；解决干粉系统和注氮系统的一些通病问题；解决不同火灾部位的灭火控制问题。本专利技术技术方案是：现有消防体系存在问题和变压器爆炸火灾影响分析----变压器爆炸火灾灭火系统结构组成----火灾部位报警定位装置组成----外部环境监测装置组成----不同火灾范围灭火管网控制装置组成---不同火灾部位：灭火重点部位、一般顶部和侧面套管火灾部位灭火控制方法----改进干粉系统和注氮系统固有问题----通过爆炸火灾灭火试验---检验改进本专利技术灭火系统，满足爆炸火灾灭火要求一种新型变压器爆炸火灾灭火系统，其特征在于，本系统由火灾部位报警定位装置、外部环境监测装置、可控制喷射范围干粉灭火管网、干粉灭火设备、排油-断流-注氮管路、简化型注氮灭火设备以及具有多种控制模块的干粉-注氮组合系统火灾报警联动控制器等部件构成，其中：火灾部位报警定位装置由非接触式火灾探测器1、非接触式火灾温度定位探测器2、变压器图像监控探头3组成，装置与火灾报警联动控制器相连；外部环境监测装置由风速/雨量监测器、变压器断电信号、变压器图像监控探头组成，装置与火灾报警联动控制器相连；干粉灭火管网由灭火主管、分区选择阀、灭火分配管、电动喷射控制阀、固定或移动灭火支管、手动喷射控制阀、防风雨多孔集束喷嘴组成，灭火主管与干粉设备出口相连；干粉灭火设备由设备房，设置在设备房内的沸腾贮粉罐、干粉驱动气瓶组、启动瓶组，启动瓶组通过启动气体管道与干粉驱动气瓶组相连，干粉驱动气瓶组通过驱动气体管道与沸腾贮粉罐相连，沸腾贮粉罐出口连接灭火主管；排油-断流-注氮管路分别由排油管、排油阀、排油管机械检修阀、断流阀、注氮灭火管道、注氮阀、注氮-排油连锁阀、注氮管机械检修阀组成，排油管一端与被保护体上部相连，一端接入排油系统，排油管设有排油管机械检修阀、排油阀，注氮管一端与注氮灭火设备相连，一端接入被保护体底部的注氮口相连，顶部油枕和被保护体之间的连通管上设有断流阀，注氮灭火管道上分别设有注氮管机械检修阀、注氮-排油连锁阀、注氮阀；注氮灭火设备由注氮柜、氮气瓶组、氮气释放装置组成，氮气释放装置与注氮灭火管道相连，干粉-注氮组合系统火灾报警联动控制器由火灾报警控制器、火灾联动控制器组成，连接火灾部位报警定位和外部环境监测装置、干粉灭火设备、干粉管网喷射控制阀、注氮灭火装置、注氮排油阀门等；本专利技术不同于现有干粉灭火系统的地方在于：灭火系统由干粉和注氮灭火系统组成组合灭火系统，能够同时扑救变压器爆炸火灾形成的外部蔓延火灾、持续火灾、复燃火灾和内部持续火灾、复燃火灾；设置了可以进行火灾部位报警定位的非接触式火灾探测器+非接触式红外测温定位装置+人工或影像装置，准确定位火灾部位，为灭火系统启动、联动灭火系统定点灭火保护提供依据，解决报警误动和无人值班站灭火系统启动问题；设置风速和雨量环境监测装置，保证灭火系统在灭火效果最佳时段启动灭火；改进完善了干粉灭火系统不管火灾部位、火灾范围全部一次喷射灭火，重点部位保护不足，浪费灭火剂的喷射灭火方式，通过火灾部位报警定位装置对火灾定位，再联动灭火管网喷射控制阀，全部或者局部开放灭火喷头重点对火灾部位进行重复多次喷射灭火；同时，根据不同火灾部位的火灾特点，设置启动条件控制模块、短时多次喷射模块、灭火重点部位、一般顶部套管火灾部位、一般侧面套管火灾部位等灭火控制模块进行重点多次重复喷射灭火，节约灭火剂，扑救蔓延火灾、持续火灾和复燃火灾；本专利技术不同于现有注氮灭火装置的地方在于：注氮柜与干粉灭火设备房布置在变压器爆炸火灾影响范围外的安全位置，避免了氮气瓶组在火场高温中升温爆炸的危险；简化了注氮灭火设备的报警装置、电气联动闭锁装置、机械联动闭锁装置、灭火联动装置，与干粉系统合用一个火灾报警联动控制装置，减少灭火系统系统误报、误动；注氮灭火管道的注氮阀前增加了注氮-排油连锁阀，注氮管机械检修阀，注氮-排油连锁阀用于防止注氮阀误动，注氮管机械检修阀用于带电检修；排油管与注氮柜分离设置，排油管排油阀后增加了排油管机械检修阀，增加了阀门维护，减少阀门拒动，注氮阀、排油阀、断流阀、注氮-排油连锁阀均接入火灾报警联动控制器，本专利技术不同于现有灭火系统的火灾报警联动控制器采用干粉-注氮组合系统火灾报警联动控制器，系统与火灾部位报警装置、外部环境监测装置、干粉灭火设备、喷射控制阀、注氮灭火装置、注氮排油阀门等相连，将喷射控制阀与套管处火灾报警定位红外点温仪设置为联动关系，预设启动条件控制模块、短时多次喷射模块、灭火重点部位优先模块、一般顶部火灾部位灭火控制模块、一般侧面火灾部位灭火控制模块，通过准确定位火灾部位，准确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型变压器爆炸火灾灭火系统，其特征在于，本系统由火灾部位报警定位装置、外部环境监测装置、可控制喷射范围干粉灭火管网、干粉灭火设备、排油‑断流‑注氮管路、简化型注氮灭火设备以及具有多种控制模块的干粉‑注氮组合系统火灾报警联动控制器等部件构成，其中：火灾部位报警定位装置由非接触式火灾探测器(1)、非接触式火灾温度定位探测器(2)、变压器图像监控探头(3)组成，本火灾部位报警定位装置与火灾报警联动控制器相连；外部环境监测装置由风速/雨量监测器(4)、变压器断电信号(5)、变压器图像监控探头3组成，外部环境监测装置与火灾报警联动控制器相连；干粉灭火管网由灭火主管(6)、分区选择阀(7)、灭火分配管(8)、电动喷射控制阀(9)、固定或移动灭火支管(10)、手动喷射控制阀(11)、防风雨多孔集束喷嘴(12)组成，灭火主管(6)与干粉设备出口相连；干粉灭火设备由设备房(13)，设置在设备房(13)内的(3D)沸腾贮粉罐(14)、干粉驱动气瓶组(15)、启动瓶组(16)，启动瓶组(16)通过启动气体管道与干粉驱动气瓶组(15)相连，干粉驱动气瓶组(15)通过驱动气体管道与(3D)沸腾贮粉罐(14)相连，(3D)沸腾贮粉罐(14)出口连接灭火主管(7)；油‑断流‑注氮管路分别由排油管(17)、排油阀(18)、排油管机械检修阀(19)、断流阀(20)、注氮灭火管道(21)、注氮阀(22)、注氮‑排油连锁阀(23)、注氮管机械检修阀(24)组成，排油管一端与被保护体(25)上部相连，一端接入排油系统，排油管设有排油管机械检修阀(19)、排油阀(18)，注氮管一端与注氮灭火设备相连，一端接入被保护体(25)底部的注氮口相连，顶部油枕(26)和被保护体之间的连通管上设有断流阀(20)，注氮灭火管道(21)上分别设有注氮管机械检修阀(24)、注氮‑排油连锁阀(23)、注氮阀(22)；注氮灭火设备由注氮柜(27)、氮气瓶组(28)、氮气释放装置(29)组成，氮气释放装置与注氮灭火管道(21)相连，干粉‑注氮组合系统火灾报警联动控制器由火灾报警控制器(30)、火灾联动控制器(31)组成，连接火灾部位报警定位和外部环境监测装置、干粉灭火设备、干粉管网喷射控制阀、注氮灭火装置、排油‑断流‑注氮阀门。...

【技术特征摘要】
1.一种新型变压器爆炸火灾灭火系统，其特征在于，本系统由火灾部位报警定位装置、外部环境监测装置、可控制喷射范围干粉灭火管网、干粉灭火设备、排油-断流-注氮管路、简化型注氮灭火设备以及具有多种控制模块的干粉-注氮组合系统火灾报警联动控制器等部件构成，其中：火灾部位报警定位装置由非接触式火灾探测器(1)、非接触式火灾温度定位探测器(2)、变压器图像监控探头(3)组成，本火灾部位报警定位装置与火灾报警联动控制器相连；外部环境监测装置由风速/雨量监测器(4)、变压器断电信号(5)、变压器图像监控探头3组成，外部环境监测装置与火灾报警联动控制器相连；干粉灭火管网由灭火主管(6)、分区选择阀(7)、灭火分配管(8)、电动喷射控制阀(9)、固定或移动灭火支管(10)、手动喷射控制阀(11)、防风雨多孔集束喷嘴(12)组成，灭火主管(6)与干粉设备出口相连；干粉灭火设备由设备房(13)，设置在设备房(13)内的(3D)沸腾贮粉罐(14)、干粉驱动气瓶组(15)、启动瓶组(16)，启动瓶组(16)通过启动气体管道与干粉驱动气瓶组(15)相连，干粉驱动气瓶组(15)通过驱动气体管道与(3D)沸腾贮粉罐(14)相连，(3D)沸腾贮粉罐(14)出口连接灭火主管(7)；油-断流-注氮管路分别由排油管(17)、排油阀(18)、排油管机械检修阀(19)、断流阀(20)、注氮灭火管道(21)、注氮阀(22)、注氮-排油连锁阀(23)、注氮管机械检修阀(24)组成，排油管一端与被保护体(25)上部相连，一端接入排油系统，排油管设有排油管机械检修阀(19)、排油阀(18)，注氮管一端与注氮灭火设备相连，一端接入被保护体(25)底部的注氮口相连，顶部油枕(26)和被保护体之间的连通管上设有断流阀(20)，注氮灭火管道(21)上分别设有注氮管机械检修阀(24)、注氮-排油连锁阀(23)、注氮阀(22)；注氮灭火设备由注氮柜(27)、氮气瓶组(28)、氮气释放装置(29)组成，氮气释放装置与注氮灭火管道(21)相连，干粉-注氮组合系统火灾报警联动控制器由火灾报警控制器(30)、火灾联动控制器(31)组成，连接火灾部位报警定位和外部环境监测装置、干粉灭火设备、干粉管网喷射控制阀、注氮灭火装置、排油-断流-注氮阀门。2.根据权利要求书1所述的新型变压器爆炸火灾灭火系统，其特征在于，火灾部位报警定位装置中的非接触式火灾探测器由点型火灾红外探测器或者其它相似功能的火灾探测器组成，装设在变压器外侧两个对角；非接触式火灾温度定位探测器通常采用红外点温仪或者其它红外测温装置，装设在变压器灭火系统管网上，每个变压器高压、中压三相每相套管、中性点套管、调压开关法兰和低压侧三相套管底座法兰处对应设置一只非接触式红外点温仪；变压器图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁戈，
申请(专利权)人：中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司，明森智能消防装备江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53