一种新型变压器爆炸火灾水喷雾‑注氮灭火系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新型变压器爆炸火灾水喷雾‑注氮灭火系统，本系统由火灾部位报警定位装置、外部环境监测装置、可控制喷射范围的水喷雾灭火管网、水喷雾供水设备、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水喷雾‑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、复燃火灾问题，以及浪费国家投资问题。

A new type of transformer explosion and fire water spray nitrogen injection fire extinguishing system

The invention discloses a novel transformer explosion and fire water spray nitrogen injection fire extinguishing system, fire alarm system consists of the part positioning device, the external environment monitoring device, can control the range of injection water spray extinguishing water spray pipe, water supply equipment, oil flow nitrogen injection pipeline, simplified nitrogen injection fire extinguishing equipment and with a variety of control module of water spray nitrogen injection system fire alarm linkage controller and other components, to solve the existing transformer fire extinguishing system can save transformer formed by the explosion of serious fire spread, fire, fire continued resurgence, and the waste of state investment.

【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。背景近年来，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、泡沫喷雾、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、泡沫喷雾、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、内部和外部蔓延火灾、持续复燃火灾；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，造成复燃火灾无法扑救，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)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水喷雾-注氮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；解决不同火灾范围灭火管网喷射控制问题；解决水喷雾系统和注氮系统的一些通病问题；解决不同爆炸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----改进水喷雾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水喷雾-注氮灭火系统，本系统由火灾部位报警定位装置、外部环境监测装置、可控制喷射范围水喷雾灭火管网、水喷雾供水设备、排油-断流-注氮管路、注氮灭火设备以及具有多种控制模块的水喷雾-注氮组合系统火灾报警联动控制器构成，其中：火灾部位报警定位装置由非接触式火灾探测器、对应火灾部位设置的非接触式火灾温度定位探测器、设在被保护变压器斜上方的变压器图像监控探头组成，本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，本装置与火灾报警联动控制器相连；水喷雾灭火管网由雨淋阀组、雨淋阀间、环设在被保护变压器周围的灭火主管及分配管、分布设置在被保护变压器周围的固定或移动灭火支管、设在固定灭火支管下部的电动喷射控制阀、设在移动灭火支管下部的手动喷射控制阀，设在固定或移动灭火支管喷射控制阀后的防风雨水喷雾喷头组成；雨淋阀组与水喷雾供水设备出口相连；水喷雾供水设备由消防泵房，位于消防泵房地下或者地上布置的消防水池、分别设在防泵房内的水泵控制柜、消防水泵，稳压装置组成，消防水泵进口端通过管道阀门与消防水池相连，出口端通过管道阀门与雨淋阀组相连，稳压装置通过管道阀门与消防供水管网相连，消防水泵、稳压装置由水泵控制柜控制，水泵控制柜与火灾报警联动控制柜相连，；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，水喷雾-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，分别连接火灾部位报警定位和外部环境监测装置、水喷雾供水设备、水喷雾管网喷射控制阀、注氮灭火装置、排油-断流-注氮阀门。本专利技术中，非接触式火灾探测器由点型火灾红外探测器组成，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；变压器图像监控探头单独设置或者合用变电站变压器图像监控探头，安装在变压器顶部、变压器爆炸火灾影响范围外、能观察到变压器全部套管的位置；非接触式火灾探测器、非接触式火灾定位探测器信号、变压器火灾全景图像均接入火灾报警控制器。本专利技术中，外部环境监测装置中的风速/雨量监测器4设置在变压器爆炸火灾安全区域的雨淋阀间或者配电装置构支架上，风速/雨量监测器的风速和雨量信号、变压器断电信号、变压器图像监控全景图像均接入火灾联动控制器，在显示器启动条件区域显示风速/雨量值、变压器断电信号、火灾报警信号、变压器各套管红外点温仪温度值、变压器图像监控火灾全景图像。本专利技术中，水喷雾灭火管网中的雨淋阀组与水喷雾供水设备出口管道相连，并连接雨淋阀组对应分区的变压器水喷雾灭火主管及分配管，灭火主管及分配管后连接灭火支管，每根固定灭火支管设置一只电动喷射控制阀，电动喷射控制阀与套管处火灾报警定位装置红外点温仪呈联动关系，与报警联动控制器相连，灭火支管上连接固定或者移动水喷雾灭火喷嘴，固定水喷雾喷嘴设置电动喷射控制阀布置在变压器器身周围，移动灭火支管设置手动喷射控制阀布置在变压器容易产生变压器油喷溅蔓延火灾的附近。本专利技术中，排油-断流-注氮管路中的注氮管道一端接注氮灭火设备，一端接入变压器器身下部注氮口，排油管道一端接入变压器器身上部，一端接入变压器排油系统；不同于现有的排油注氮装置管网，在排油管道上增加了机械排油检修阀，注氮管道增加了机械注氮检修阀和电动注氮-排油连锁阀，排油阀、断流阀、注氮阀、连锁阀与火灾报警联本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型变压器爆炸火灾水喷雾‑注氮灭火系统，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、可控制喷射范围水喷雾灭火管网、水喷雾供水设备、排油‑断流‑注氮管路、注氮灭火设备以及具有多种控制模块的水喷雾‑注氮组合系统火灾报警联动控制器构成，其中：火灾部位报警定位装置由非接触式火灾探测器(1)、对应火灾部位设置的非接触式火灾温度定位探测器(2)、设在被保护变压器斜上方的变压器图像监控探头(3)组成，本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，本装置与火灾报警联动控制器相连；水喷雾灭火管网由雨淋阀组(6)、雨淋阀间(7)、环设在被保护变压器周围的灭火主管及分配管(8)、分布设置在被保护变压器周围的固定或移动灭火支管10、设在固定灭火支管(10)下部的电动喷射控制阀(9)、设在移动灭火支管(10)下部的手动喷射控制阀(11)，设在固定或移动灭火支管(10)喷射控制阀后的防风雨水喷雾喷头(12)组成；雨淋阀组(6)与水喷雾供水设备出口相连；水喷雾供水设备由消防泵房(13)，位于消防泵房(13)地下或者地上布置的消防水池(14)、分别设在防泵房(13)内的水泵控制柜(15)、消防水泵(16)，稳压装置(17)组成，消防水泵(16)进口端通过管道阀门与消防水池(14)相连，出口端通过管道阀门与雨淋阀组(6)相连，稳压装置(17)通过管道阀门与消防供水管网相连，消防水泵(16)、稳压装置(17)由水泵控制柜(15)控制，水泵控制柜(15)与火灾报警联动控制柜相连，；排油‑断流‑注氮管路分别由排油管(18)、排油阀(19)、排油管机械检修阀(20)、断流阀(21)、注氮灭火管道(22)、注氮阀(23)、注氮‑排油连锁阀(24)、注氮管机械检修阀(25)组成，排油管(18)一端与被保护体(26)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(20)、排油阀(19)，注氮管一端与注氮灭火设备相连，一端接入被保护体(26)底部的注氮口相连，顶部油枕(27)和被保护体之间的连通管上设有断流阀(21)，注氮灭火管道(22)上分别设有注氮管机械检修阀(25)、注氮‑排油连锁阀(24)、注氮阀(23)；注氮灭火设备由注氮柜(28)、氮气瓶组(29)、氮气释放装置(30)组成，氮气释放装置与注氮灭火管道(22)相连，水喷雾‑注氮组合系统火灾报警联动控制器由火灾报警控制器(31)、火灾联动控制器(32)组成，分别连接火灾部位报警定位和外部环境监测装置、水喷雾供水设备、水喷雾管网喷射控制阀、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水喷雾-注氮灭火系统，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、可控制喷射范围水喷雾灭火管网、水喷雾供水设备、排油-断流-注氮管路、注氮灭火设备以及具有多种控制模块的水喷雾-注氮组合系统火灾报警联动控制器构成，其中：火灾部位报警定位装置由非接触式火灾探测器(1)、对应火灾部位设置的非接触式火灾温度定位探测器(2)、设在被保护变压器斜上方的变压器图像监控探头(3)组成，本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，本装置与火灾报警联动控制器相连；水喷雾灭火管网由雨淋阀组(6)、雨淋阀间(7)、环设在被保护变压器周围的灭火主管及分配管(8)、分布设置在被保护变压器周围的固定或移动灭火支管10、设在固定灭火支管(10)下部的电动喷射控制阀(9)、设在移动灭火支管(10)下部的手动喷射控制阀(11)，设在固定或移动灭火支管(10)喷射控制阀后的防风雨水喷雾喷头(12)组成；雨淋阀组(6)与水喷雾供水设备出口相连；水喷雾供水设备由消防泵房(13)，位于消防泵房(13)地下或者地上布置的消防水池(14)、分别设在防泵房(13)内的水泵控制柜(15)、消防水泵(16)，稳压装置(17)组成，消防水泵(16)进口端通过管道阀门与消防水池(14)相连，出口端通过管道阀门与雨淋阀组(6)相连，稳压装置(17)通过管道阀门与消防供水管网相连，消防水泵(16)、稳压装置(17)由水泵控制柜(15)控制，水泵控制柜(15)与火灾报警联动控制柜相连，；排油-断流-注氮管路分别由排油管(18)、排油阀(19)、排油管机械检修阀(20)、断流阀(21)、注氮灭火管道(22)、注氮阀(23)、注氮-排油连锁阀(24)、注氮管机械检修阀(25)组成，排油管(18)一端与被保护体(26)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(20)、排油阀(19)，注氮管一端与注氮灭火设备相连，一端接入被保护体(26)底部的注氮口相连，顶部油枕(27)和被保护体之间的连通管上设有断流阀(21)，注氮灭火管道(22)上分别设有注氮管机械检修阀(25)、注氮-排油连锁阀(24)、注氮阀(23)；注氮灭火设备由注氮柜(28)、氮气瓶组(29)、氮气释放装置(30)组成，氮气释放装置与注氮灭火管道(22)相连，水喷雾-注氮组合系统火灾报警联动控制器由火灾报警控制器(31)、火灾联动控制器(32)组成，分别连接火灾部位报警定位和外部环境监测装置、水喷雾供水设备、水喷雾管网喷射控制阀、注氮灭火装置、排油-断流-注氮阀门。2.根据权利要求1所述的一种新型变压器爆炸火灾水喷雾-注氮灭火系统，其特征在于，非接触式火灾探测器(1)由点型火灾红外探测器组成，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(2)采用红外点温仪或者其它红外...

【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