主变排油变充氮灭火装置调试方案精编版
变压器排油注氮灭火装置改造技术方案
收稿日期：２０２０ ０４ ２２作者简介：满凯凯（１９８９ ），男，山东博兴人，研究生，工程师，从事变电设备检修与试验工作。
变压器排油注氮灭火装置改造技术方案满凯凯（国网滨州供电公司，山东 滨州 ２５６０００）摘 要：排油注氮灭火装置在变电站消防系统中应用非常普遍。
目前，传统的油浸式电力变压器排油注氮灭火装置存在容易产生排油阀渗漏油、误动作等缺陷。
本文通过对排油注氮灭火装置的动作逻辑、传感器部分、控制部分、监控与信号部分的改造，进一步完善排油注氮灭火装置的功能，保证排油注氮灭火装置稳定运行。
关键词：排油注氮；改造；变压器中图分类号： ＴＭ４０３．９ 文献标识码： Ａ 文章编号： １６７２ ９７０６（２０２０）０３ ００５３ ０５ＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｃｈｅｍｅｆｏｒｔｈｅＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＯｉｌＤｒａｉｎＮｉｔｒｏｇｅｎＦｉｌｌｉｎｇＦｉｒｅ ＥｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇＤｅｖｉｃｅＭＡＮＫａｉｋａｉ（ＳｔａｔｅＧｒｉｄＢｉｎｚｈｏｕＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙ，Ｂｉｎｚｈｏｕ２５６０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｏｉｌｄｒａｉｎｎｉｔｒｏｇｅｎｆｉｌｌｉｎｇｆｉｒｅ ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇｄｅｖｉｃｅｉｓｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｆｉｒｅｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ．Ｉｎｖｉｅｗｏｆｓｕｃｈｄｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓａｓｏｉｌｄｒａｉｎｖａｌｖｅｌｅａｋａｇｅ，ｗｒｏｎｇａｃｔｉｏｎｓｔｈａｔｔｅｎｄｔｏｏｃｃｕｒｔｏｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｏｉｌ ｉｍｍｅｒｓｅｄｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｂｙｍｏｄｉｆｙｉｎｇｔｈｅｍｏｔｉｏｎｌｏｇｉｃ，ｓｅｎｓｏｒｓ，ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｕｎｉｔ，ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｒｔ，ｆｕｒｔｈｅｒｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｏｉｌｄｒａｉｎｎｉｔｒｏｇｅｎｆｉｌｌｉｎｇｆｉｒｅ ｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇｄｅｖｉｃｅａｎｄｅｎｓｕｒｅｓｉｔｓｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｉｌｄｒａｉｎｎｉｔｒｏｇｅｎｆｉｌｌｉｎｇ；ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ０ 引言在电力变换传输过程中，油浸式电力变压器担负着非常重要角色。
主变排油变充氮灭火装置调试方案
变压器排油充氮灭火电力油浸变压器消防的灭火介质和系统型式较多。
通常采用水喷雾灭火系统，中低压细水雾灭火系统，合成泡沫灭火系统等，但他们均是当变压器发生火灾后才动作的灭火设施，做不到“预防为主”，而排油注氮装置是一种“预防为主、防消结合”的消防设施。
目前排油充氮灭火已成为替代其他灭火设施的重要手段。
nM/倬做电尊=0=0= 关用■排油充氮灭火工作原理当控制装置同时接收到火灾探测器和重瓦斯双重报警信号后，控制装置将驱动排油阀打开，将变压器本体上层高温、易燃烧的油迅速排除，释放压力，降低油位防止燃油溢出，同时油枕的油通过安装在其下部的控流阀进行截止，从而防止“火上浇油”的现象。
排油阀开启并延时一段时间后，控制装置驱动充氮阀开启，氮气瓶的氮气经过减压装置减压后注入变压器本体，搅动、翻滚变压器本体的油，将变压器底部温度较低的油与上层温度较高的油进行混合，从而降低变压器油的温度至闪点以下，同时氮气覆盖油面，降低氧气浓度，使油面的明火在60s迅速熄灭。
之后氮气被连续注入油箱至少30min以上，使变压器充分冷却，防止复燃。
220kV绿洲变变压器排油充氮灭火系统调试方案一、排油----注氮灭火装置调试：1. 上电操作：1）控制屏总电源供电：检查测量控制屏两路输入电源均为DC220V 无误后，打开标有1#电源投入和2#电源投入指示灯的面板，将两个标有额定电流为20A的断路器合上，电源指示灯亮（先合上哪个断路器，对应的电源指示灯亮；两路电源输入互为备用，一路电源断电后另一路电源白动切换后供电，对应的电源指示灯亮）。
2）信号回路供电：打开信号指示灯的面板，将标有额定电流为6A的断路器合上，信号回路供电完成。
2. 转换开关操作：1）系统电源升关说明：将系统电源升关打到退出的位置，信号回路供电切断，系统为退出状态，系统退出信号指示灯亮；打到投入的位置，信号回路供电正常，系统投入信号指示灯亮。
2）方式选择升关说明：将方式选择升关打到“白动”位置，此时系统处在白动操作状态，手动启动按钮无效，当变压器探测器和重瓦斯继电器和变压器跳闸同时出现报警状态或油箱过压和重瓦斯继电器和变压器跳闸同时出现报警状态，系统白动排油，延时3~30S （可调节控制屏时间继电器控制）后注氮；当方式选择升关打到手动位置时，系统需要按手动启动按钮完成排油注氮功能，白动功能无效，既此时如当变压器探测器和重瓦斯继电器和油箱过压和变压器跳闸出现报警状态，系统不会进行白动排油注氮。
BMH-1A型排油—注氮式变压器灭火装置使用说明书(中英文)
BMH-1A型排油—注氮式变压器灭火装置Fire Extinguish Equipment for BMH-1A Oil Draining and Nitrogen InjectingTransformer使用说明书USAGE SPECIFICATION保定天威电气成套设备有限公司BAODING TIANWEI ELECTRIC EQUIPMENT CO.,LTD天威成套设备公司简介:TIAN WEI ELECTRIC EQUIPMENT INTRODUCTION:保定天威成套设备有限公司隶属于保定天威集团有限公司。
成立日期2002年8月8日，是由原保定天威集团继电器厂、高压开关厂、电气控制设备厂经过新设合并，改制重组程的新型有限责任公司。
从根本上实现了人力、设备和技术等资源的优化组合，完善了多元投资的法人治理结构和现代管理制度，综合实力大为增强。
公司现在在岗员工526人，各类技术人员137余人，其中高级工程师8人，中级职称54人，初级职称36人，技师23人，公司占地面积6.5万平方米；注册资金1500万元，总资产8000万元，流动资金5000万元。
拥有国内先进的加工制造设备及精良的检测实验设备。
BAODING TIANWEI ELECTRIC EQUIPMENT CO.,LTD belongs to the BAODING TIANWEI GROUPCO.LTD. Founded in August 8,2002. It composed by the former BaoDing TianWei Relay Manufactory, High V oltage Switch Manufactory and Electric Control Equipment Manufactory. The company’s comprehensive strength was reinforced after the combination. In the company there are 526 employees and more than 137 technical staffs, in which 8 are senior engineers, 54 are middle post, 36 are junior post and 23 are artificers. The company occupies 6,5000 square meters land and have enrollment capital 15 million RMB, total capital 80 million RMB, active capital 50 million RMB. It have advantage manufacture equipment and test equipment.公司主要生产用于电力、铁路、矿山、冶金、建筑、化工、石油等行业的高、低压成套开关设备，电气控制设备，排油－注氮式变压器灭火装置，高压开关元件，保护及自动化继电器等。
油浸电力变压器排油注氮灭火装置设计
油浸电力变压器排油注氮灭火装置设计摘要：众所周知，变压器是电力系统电力配送的关键环节，但是，变压器在运行过程中不可避免的会出现一些故障，在故障运行时会引发变压器起火事故，因此，电力部门应完善电力变压器的消防设计。
变压器的设备组成中绝缘油占了很大一部分比重，绝缘油在电力变压器中的主要作用有两个：一是使变压器内部结构与外部环境绝缘，二是散热。
当变压器内部结构出现故障时，如：线圈短路，会使线圈内部发热严重，变压器内部温度急剧上升，从而引起火灾或者爆炸的危险事故，一旦变压器出现问题，将给整个电力系统造成巨大的经济损失。
鉴于此，本文是对油浸电力变压器排油注氮灭火装置设计工作进行研究和分析，仅供参考。
关键词：油浸电力变压器；消防设计；技术引言：大型油浸式电力变压器室水力高电压等级变电站的核心设备，主要由铁芯、油箱、油枕、散热器、绕组高压套管等组成，其内部使用了大量易燃的固体绝缘材料和变压器油。
当过负荷、操作过电压、雷击过电压等外部因素或绝缘顺坏老化、接触不良、油质老化等内部因素出现，会导致短路、电弧、闪络、高温等电气故障现象发生，致使变压器油分解，产生大量的H2、C2H2等可燃气体。
在高温的作用下，急剧膨胀。
变压器箱内的温度和压力在短时间内剧增，当变压器油箱内温度、压力升高至极限时，可能导致变压器将燃烧、爆炸，油箱内部的燃油大面积涌出，火灾蔓延。
一、油浸电力变压器发生火灾的原因与危险性分析1、事故原因变压器事故的诱发原因有很多，如果不能对变压器的安全进行有效的管理，一旦发生火灾将会对变压器主机和整个电力系统造成不可弥补的损失。
由于变压器在电力系统中占据重要的地位，所以，电力企业一定要加强对变压器器的安全管理，分析引发变压器火灾的诸多原因，从源头消灭火灾隐患。
经过大量的实际研究发现，造成油浸电力变压器火灾事故的主要原因有以下几种：一是，变压器内部线圈绝缘层破损，使线路中的电流短路，从而引发线圈发热或燃烧；二是，变压器内部线圈一些关键部位接触不良使变压器内部出现电火花，在变压器内部引发爆炸事故；三是，变压器油更换不及时，老化变质的变压器油引发变压器火灾事故。
主变压器排油注氮灭火装置应急措施
在不可能发生变压器紧急情况的情况下，当事情变得真实的时候，我们需要排干主变压器并激活氮灭火系统，是时候泉水化为行动了！我们必须清理区域，召集应急小组，不要浪费时间！我们一定要把这里绑起来不准做任何狡猾的生意然后我们的超级反应小组可以冲进来做他们的事让我们让这场演出上路让大家平安无事！
应急救援队伍需要具备所有合适的齿轮和工具来排出变压器，安全启动氮灭火系统。
他们必须保证变压器减压，所有电源在开始排水或灭火前全部关闭。
团队还必须知道如何使用氮火系统，并注意氮气。
而遵循制造商安全使用火力系统的准则，也是非常重要的。
在变压器大量排水和启动氮灭火器系统之后，有关各方必须严格监测局势，制定应急计划，以应对任何意外的事态发展。
至关重要的是，与应急小组和有关当局保持持续、透明的免疫，定期提供最新情况，并视需要请求任何额外援助。
在成功解决紧急情况后，必须对变压器和灭火系统进行全面检查，以确保没有任何残余的危险或损害。
必须彻底审查和记录应急程序，确定和执行必要的修订，以提高今后应急工作的效力。
变压器排油注氮灭火装置
变压器排油注氮灭火装置一、概述用于变压器及油罐的排油注氮灭火系统是由控制系统、消防柜、断流阀、排油管路、注氮管路等组成，用于油浸式变压器及油罐的具有防爆、防火和灭火功能的装置。
排油管路连接在变压器上部，通过排油阀控制系统排油泄压，主要包括排油管道、排油阀、检修阀、伸缩接头等，排油阀的开启杠杆配有重锤并由一个电磁铁控制，电磁铁由控制系统控制开启。
注氮管路连接高压氮气瓶及变压器，通过氮气释放阀控制向变压器底部注入氮气，主要包括注氮管路、氮气释放阀、油气隔离组件、流量调节阀等。
其灭火机理是：当变压器内部发生火灾或爆炸危险，控制系统启动重锤的电磁铁，重锤带动排油阀打开，开始排油，同时断流阀自动关闭，切断油枕向变压器本体供油，变压器油箱油位降低，油压减轻，防止变压器爆炸。
经过数秒延时，控制系统再启动氮气释放阀，高压氮气瓶内的氮气通过注氮管路进入变压器油箱底部，充入变压器本体，充分搅拌本体内的变压器油，使油温降至燃点以下，避免火灾危险。
断流阀的作用是排油注氮装置进行事故快速排油时，自动切断油枕与本体油箱之间的油流，防止“火上浇油”。
二、主要性能参数：1、工作环境温度范围消防柜工作环境温度范围分为如下2档：I档：-20℃～+60℃；II档：-40℃～+60℃。
消防控制柜工作环境温度范围： 0℃～+50℃2、工作环境相对湿度：40℃时相对湿度不大于85%3、排油注氮装置的供电电源：DC220V4、氮气瓶组的贮存压力：13MPa5、氮气瓶组安全泄放装置动作压力：19MPa6、减压装置的出口压力：0.7MPa减压装置出口流量：60m3/h7、流量调节阀出口流量：12m3/h8、断流阀的动作流量：3.9m3/h～6m3/h9、火灾探测器的形式：熔点合金火灾探测器动作温度：110℃±5℃10、电磁驱动器参数：工作电压：DC220V；工作电流:7A驱动力：100N11、金属软管的工作压力：13MPa12、注氮管路通径：公称通径DN25mm13、排油管路通径：公称通径DN125mm三、装置操作程序：1、启动方式1）自动防爆防火灭火启动：“锁控开关”处于自动位置，“断路器跳闸”、“重瓦斯动作”、“火警1”、“火警2”信号同时出现，排油阀开启排油，10秒后氮气释放阀开启注氮。
主变压器充氮灭火装置工作原理及运维检修
主变压器充氮灭火装置工作原理及运维检修一、背景介绍随着电力系统的不断发展和扩张，越来越多的电力设备被广泛应用。
主变压器作为电力系统中的重要组成部分，其安全性和可靠性对电力系统的运行和供电质量起着至关重要的作用。
主变压器充氮灭火装置是保障主变压器安全、防范发生火灾的重要设备，本文将介绍主变压器充氮灭火装置的工作原理及运维检修。
二、工作原理1. 充氮灭火装置的基本原理充氮灭火装置是利用氮气的惰性和低温特性，达到灭火效果的一种灭火装置。
通过加入氮气，将主变压器内的氧含量稀释到一定程度，达到防范火灾的效果。
2. 充氮灭火装置的工作流程当主变压器内温升和油位上升到警戒值时，充氮灭火装置将自动启动。
系统会自动采集主变压器内的氧气含量、压力和温度，并通过计算机地址码控制器（PCAC）的计算，判断是否进入灭火模式。
如果判断进入灭火模式，系统将自动开启氮气阀门，将高压氮气注入主变压器内，将内部氧气稀释到灭火浓度。
其中，灭火浓度一般为11%-14%。
3. 充氮灭火装置的主要部件充氮灭火装置的主要部件包括：氮气瓶组、氮气仓、氮气阀门、泄压阀、泄氮阀、压力传感器、氧气传感器及计算机地址码控制器等。
三、运维检修运维检修是保障充氮灭火装置运行正常和延长使用寿命的重要工作。
以下将介绍充氮灭火装置的运维检修内容及注意事项。
1. 运维检修内容•定期检查充氮灭火装置是否正常工作，并记录工作参数。
•定期检查氮气瓶组是否在有效期内，并按规定周期更换。
•定期检查氮气阀门、泄压阀、泄氮阀及压力传感器等各个部件的工作情况。
•定期更换氧气传感器及计算机地址码控制器等易损件。
•在装置停运或清洗期间，应将氮气瓶组存放在干燥的环境中。
2. 注意事项•在检修充氮灭火装置时，需严格按照操作规程操作，确保操作人员的安全。
•氮气瓶组应在固定位置放置，并注意存储环境的温湿度条件。
•充氮灭火装置应定期进行维护，并建立台账记录工作参数。
•如果发现充氮灭火装置存在故障或异常情况，应立即采取措施进行排查和修复。
fmdb型排油注氮变压器防爆防火灭火装置
《fmdb型排油注氮变压器防爆防火灭火装置》xx年xx月xx日contents •装置介绍•装置的组成•装置的优点•使用方法•维护保养•应用范围和领域目录01装置介绍•《fmdb型排油注氮变压器防爆防火灭火装置》是一种针对变压器防爆防火的专用装置，由智能探测器、控制处理器、氮气瓶组和灭火剂瓶组等组成。
装置的名称和组成该装置主要用于变压器的防爆和防火。
与传统灭火装置相比，它具有以下特点高效性：通过控制处理器对灭火剂和氮气的精确控制，使得灭火更加高效，同时避免了浪费。
安全性：该装置采用氮气代替压缩空气进行灭火，可以有效避免火势的蔓延，提高灭火的安全性。
智能化：该装置配备了智能探测器，可以实时监测变压器内部的温度、烟雾和可燃气体等参数，及时发现火源并进行灭火。
装置的用途和特点•该装置的工作原理是当变压器内部发生火灾时，智能探测器立即感知到异常情况并发出信号给控制处理器，控制处理器根据灭火剂和氮气的最佳混合比例，自动控制氮气瓶组和灭火剂瓶组的工作，将灭火剂和氮气混合后喷向变压器着火点，从而实现快速灭火。
装置的工作原理02装置的组成实时监测变压器油位，当油位异常升高时，可自动开启排油阀进行排油。
排油系统油位传感器在油位传感器的作用下，当油位达到设定值时，排油阀自动开启，将变压器内部的废油排出。
排油阀当变压器内部油位低于安全值时，油位开关自动关闭，防止变压器进一步漏油。
油位开关压力调节器调节氮气的压力，使其适应变压器的正常运行。
氮气瓶储存氮气，为注氮系统提供气源。
流量计实时监测氮气的流量，当变压器内部出现异常时，流量计自动关闭，防止进一步泄漏。
注氮系统当变压器内部出现爆炸危险时，防爆门自动打开，释放压力，防止设备损坏。
防爆门防爆传感器紧急切断阀实时监测变压器内部的压力变化，当出现异常时，防爆传感器自动启动防爆门。
当出现火灾或爆炸危险时，操作人员可远程关闭进油阀，阻止油源进入变压器。
03防爆系统0201由灭火剂罐和喷嘴组成，当变压器内部出现火灾时，灭火剂通过喷嘴喷出，扑灭火焰。
220kV变压器排油注氮灭火装置说明书
目录1概述┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 2装置适用范围及性能特点┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2 3装置工作条件┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 4装置的结构特征、各部件安装位置及主要功能┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 5装置的工作原理及主要技术参数┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4 6安装┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6 7调试和投运┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10 8例行维护试验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12 9附图及附件目录┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄161.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。
DBM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(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。
BPZM-BDM-II注氮灭火说明书
BPZM-BDM-II型变压器排油注氮灭火装置说明书河北博为电气有限公司1.系统简介油浸电力变压器总是存在着发生火灾的危险。
无论是电力变压器铁芯产生的持续高温，还是由于短路、过电压等的内部电弧产生的高能放电引起的突发性短暂高温，只要能使变压器油的温度大于400℃，就会分解出各种可燃气体，变压器内部压力增大，一旦由于变压器内部超压造成其自身薄弱部位(如变压器瓷套管、器身焊缝、防爆口等处)破成裂口，使变压器油及产生的可燃气体一起从裂口中喷出，喷出的变压器油及可燃气体的混合物在与空气接触摩擦后，就产生火焰起火甚至爆炸，造成重大损失。
国家有关标准规定大型变压器必须配置灭火装置；另外数量众多的油浸变压器在工业、民用建筑群中应用，或许多容量较小，却处于经济发展的中心位置和政治、军事、交通有关的地域需要重点保护，也应配置灭火装置；在无人值守的变电站，对消防系统的要求也越来越高。
针对变压器故障的特点，我公司研制了BPZM-BDM-II变压器灭火装置。
排油注氮灭火装置（以下简称装置）是专门用于油浸变压器防护和灭火的一种新装置，弥补了当前水喷雾灭火系统及其他灭火系统不能预防火灾的不足。
装置具有防爆、防火、灭火的功能。
即为防止火灾危险的产生而开发的成套灭火装置。
此系列灭火装置不适用于变压器油箱外部和分接开关箱内部火源的灭火。
2．装置的特点与优点：2．1以防为主，消防结合。
限制内部故障引起火灾的损坏范围，可以有效的防止变压器破裂所产生的火灾；一旦着火，动作后可以立即灭火，灭火时间短，减少变压器火灾造成的损失。
2．2不用水或泡沫等灭火介质，免除了消防排水设计和相关设施，结构紧凑，易于安装，不受水源等地理环境限制，不会冻冰，阻塞。
2．3 属环保产品，该设备不对环境和变压器本身造成任何污染。
2．4 造价低，运行管理简单、维护方便，连续自动监视。
2．5 装置设计特殊机械结构，具有强的防震防误动能力。
3．产品概述3.1系统结构BPZM-BDM-II型排油注氮变压器灭火装置（图1），包括控制部分（图6）和灭火部分。
变压器排油注氮防爆防火灭火装置
WHL—FMD李筠瑞深圳华电电力消防技术有限公司二○○五年九月二十五日WHL-FMD变压器排油注氮防爆防火灭火装置李筠瑞二○○五年九月二十五日油浸变压器是发电厂和变电站的主要电力设备之一。
变压器内充满着大量的变压器油，变压器油闪点是135℃左右，燃点为165℃~190℃，自燃点是330℃左右。
变压器油是一种是可燃的绝缘液体，所以在选择安装、使用油浸变压器时要采用防火措施，特别是变电站综合自动化技术中，更应选择主动性的灭火设备，确保变电站的安全可靠性。
1、油浸变压器发生爆炸和燃烧的原因：1.1变压器油箱爆裂着火：1.1.1绕组绝缘损毁产生短路。
变压器长期过负荷运行、绝缘油的裂解腐蚀作用都会引起绕组绝缘老化、变质，使绝缘强度降低，严重时失去绝缘作用，造成绕组匝间短路；变压器进水使绝缘强度降低而引起匝间短路；焊渣、铁磁等杂物（如过滤网及活性氧化铝）进入变压器，以及制造质量不良都会导致绕组匝间短路。
绕组发生短路故障时产生放电电弧，其温度达3000℃以上，绝缘油在高温作用下，分解出大量氢气、乙炔、甲烷等可燃气体。
同时伴随着内部压力不断增大，当压力超过油箱的机械强度，就会发生喷油或油箱爆裂。
当可燃气体与空气混合达到一定浓度，箱体内的变压器油即刻燃烧。
1.1.2变压器出线发生短路，变压器的保护如瓦斯继电器、压力释放阀等失灵，烧毁变压器而发生火灾。
1.1.3过电压击穿绝缘，使变压器爆燃。
对中性点不接地运行的变压器，由于系统引起操作过电压，使主绝缘烧坏，由于变压器出口单相弧光接地，引起操作过电压。
这两种情况都会使变压器内部发生闪络。
由于套管上部端子帽密封不严，雨水沿引线鼻子通过销钉孔，沿引线漏入变压器，使引线根部绕组绝缘强度大大降低，造成该相绕组对地，或高低压绕组之间短路。
1.1.4变压器周围堆放杂物、有油污等在外界火源下引发变压器爆裂。
总之变压器油箱爆裂起火，一般都是几种因素共同作用而引发火灾。
1.2绝缘油套管闪络，引起变压器爆裂起火，绝缘油套管是变压器的薄弱环节，在变压器火灾事故中占很大比例，仅次于绕组事故。
主变压器排油充氮灭火装置控制回路整改方案
重庆市电力公司主变压器排油充氮灭火装置控制回路整改方案近年来，国网公司主变压器固定消防灭火装置故障频繁，2010年重庆公司也发生了一起排油充氮灭火装置误动引发500kV主变压器跳闸事件。
经对重庆公司现有主变压器排油充氮灭火装置的运行情况进行调研，发现现有排油充氮灭火装置存在安全隐患。
为防止排油充氮灭火装置误动作，公司组织相关单位制定了排油充氮灭火装置控制回路整改方案，具体内容和要求如下：一、整改要求（一）排油充氮灭火装置是为了防止主变压器内部火灾危险而开发的成套灭火装置。
现有装置通过重瓦斯信号、探测器超温信号启动充氮、排油回路，存在一定的设计缺陷。
为防止装置误动作，结合相关技术标准要求，须对公司现有主变压器排油充氮灭火装置的控制回路及相关元器件进行清理并整改,将变压器高压侧断路器位置信号、重瓦斯信号、探测器超温信号均接入控制回路中，当三者均启动，排油充氮灭火装置方能出口启动排油阀、充氮阀。
（二）具体整改思路：（1）将主变压器高压侧断路器的跳位接点接入排油充氮灭火装置二次回路中启动排油阀和充氮阀的负电端，同时应保持排油充氮回路声光监视正常。
当排油充氮灭火装置判断高压侧断路器在跳位后，装置才能出口开启排油阀、充氮阀。
（2）结合停电机会，更换排油充氮装置不合格元器件，并对装置开展一次全面检查、维护和功能调试。
（3）主变压器高压侧断路器需提供一副常闭位置接点，并施放二次电缆，接入排油充氮灭火装置控制回路中。
对于单相主变压器，按相别对应接入跳位信号；对三相一体的主变压器，如是三相联动的断路器，直接将跳位信号接入到控制回路中，如是三相可分相操作的断路器，则需将断路器的三相跳位信号串联后接入到控制回路中。
500kV变压器需将与之有电气联接的两个断路器的跳位信号串联接入到控制回路中。
（4）本次整改，尽量在主变压器旁的消防柜处进行二次回路改造，若经现场查勘不具备条件者，可在控制室内控制箱处进行整改。
二、控制回路整改范例本方案罗列了部分排油充氮灭火装置控制回路整改图纸，请结合实际，参照图纸，予以整改。
排油注氮灭火系统式主变压器改造方案
排油注氮灭火系统式主变压器改造方案作者：张磊钱开一仇文艺张畅来源：《科海故事博览·中旬刊》2019年第02期摘要主变压器是在我国电力系统中被大量采用的重要电气设备，而事关主变安全运行的消防系统更是重中之重。
充氮灭火系统便是其中一种，但原先设置较为简单，已不符合目前要求，本来就此介绍了充氮灭火系统的具体改造要求和方案。
关键词主变压器充氮灭火改造方案一、主变充氮灭火消防系统介绍主变压器，简称主变（GSU），是发电厂或变电站中主要用于变换电压的电力设施，按照种类可以分为升压变和降压变，将电压升降压以利于长距离传输。
主变压器是发电厂和变电站的核心部分，也是保证供电系统安全稳定运行的关键设备。
用于变压器及油罐的排油注氮灭火系统是由控制系统、消防柜、断流阀、排油管路、注氮管路等组成，用于油浸式变压器及油罐的具有防爆、防火和灭火功能的装置。
排油管路连接在变压器上部，通过排油阀控制系统排油泄压，主要包括排油管道、排油阀、检修阀、伸缩接头等，排油阀的开启杠杆配有重锤并由一个电磁铁控制，电磁铁由控制系统控制开启。
注氮管路连接高压氮气瓶及变压器，通过氮气释放阀控制向变压器底部注入氮气，主要包括注氮管路、氮气释放阀、油气隔离组件、流量调节阀等。
二、充氮灭火系统改造方案（一）消防控制柜有自动、手动启动和远程启动灭火装置功能。
（二）氮气瓶分别安装独立减压阀，低压侧并接。
氮气释放阀宜安装氮气储存容器上，保证释放阀后的管路平时处于无压状态，避免氮气出口软管长期处于高压状态下，发生老化爆裂。
排油管路宜增设波纹管路，防止冷热交替发生渗油，排油注氮系统氮气驱动装置不应采用爆型驱动装置，宜选用抗干扰能力强的电磁式驱动阀或防爆自密封瓶阀。
（三）排油阀下部的排油管路上应设置漏油观测及漏油报警装置，断流阀应带有能直接观察阀门启闭状况的位置指示，具有手动复位装置。
断流阀达到额定流量时应能可靠关闭。
排油阀或排油管路上应设置排油信号反馈装置，在油气隔离装置前端的注氮管路上应设置注氮信号反馈装具质保置。
主变排油充氮消防装置
（ ２ ） 快速灭火 ： 万一发生火灾 ， 立 即注 氮 灭火 。 （ ３ ） 杜 绝 复燃 ： 注氮搅拌冷却 油和故障 点温度 ， 消除 隐患 ，
杜绝 复 燃 。
１ ． ２ ． ２ 特 点
（ １ ） 全新理念 ： 快速排油防爆 ， 注 氮 防 火 灭火 。
器箱体的补油油路 ， 杜绝高位储油柜的“ 火上浇油” 。排 油 １ ～ ３ ｓ 后， 氮 气 从 变 压 器 箱 体 底 部 注 氮 口注 入 ， 搅拌变压器油 ， 强 制 冷
降 温 效 果
好
较 好
无
无
灭 火 介 质 的补 可 在 全 国各 地 充 耗 费水 资 源 补 充二 氧 化 限制 使 用 ， ２ ０ １ ０年 充 氮 碳 较 困 难 停 用 ， 难 于 补 充 设 计 工 作 量 设 备 投 资 比较
０ 引 言
电力 主变压器 是密 闭的大量 充油设 备 （ 单体储 油 ４ ０ ｔ 以 上） ， 工 作 在 高 电压 大 电流 状 态 ， 随 着 负 荷 的增 加 温 度 会 不 断 升 高， 因 此存 在 火 灾 的 危 险 因 素 。 一 旦 发 生 火 灾 存 在 爆 炸 和难 以 施救的问题 ， 作 为 高 价 值 设 备 损 失 非 常 大 。 国家 有 关 标 准规 定 大 型 变 压器 必须 配置 灭 火 装 置 。主变 压 器 排 油 注 氮 灭 火 装 置 是 专 门 用 于 变 压 器 防护 和 灭 火 的一 种 新 型装 置 ． 弥 补 了 当前 水 喷
或 最 大 限 度 地保 护 了变 压 器 。
（ ２ ） 性能优越 ： 使 用 安 全 可 靠 高 速 排油 阀和 最 新 技 术 。
某FMD型排油注氮灭火装置改造调试流程及要点
某FMD型排油注氮灭火装置改造调试流程及要点发表时间：2018-08-17T10:24:26.353Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：龚杰陈昌雷李俊堂刘庆锋[导读] 摘要：排油注氮灭火装置作为保护变压器的主要消防装置，其动作可靠性直接影响到变压器的安全稳定运行，由于部分排油注氮装置无机械联锁功能，降低了可靠性，针对此缺陷，论文分析了此缺陷存在的问题，并结合实际改造过程，对改造流程和调试过程提出了注意事项。
（湖南省电力公司检修公司湖南长沙 410001）摘要：排油注氮灭火装置作为保护变压器的主要消防装置，其动作可靠性直接影响到变压器的安全稳定运行，由于部分排油注氮装置无机械联锁功能，降低了可靠性，针对此缺陷，论文分析了此缺陷存在的问题，并结合实际改造过程，对改造流程和调试过程提出了注意事项。
关键词：排油注氮；改造方法；机械联锁 0 引言目前，220kV及以上的变电站中，变压器的主要消防装置为：排油注氮，水喷淋以及泡沫消防，而在这三种消防装置中，排油注氮灭火装置比重最大，然而在一些早期的排油注氮灭火装置中，存在一定的安全隐患，不符合国家电网十八项反措的要求，排油阀与注氮阀无机械联锁功能。
据统计，某公司所辖变电站中，某公司产FMD型排油注氮装置总共为35台，无机械联动功能的装置为29台，且无机械联动的装置均属于2008及以前的产品，也属于其公司的早期产品。
1.改造原因分析该FMD型排油注氮灭火装置（如图1所示）无机械连锁功能，其逻辑关系只有电气互锁，当排油阀打开，截流阀关闭，排油至箱顶20cm，注氮阀将会开启，从箱体底部注入氮气，最终在箱体顶部聚集，从而隔绝了油与空气的接触，以达到阻断火灾与保护变压器不被烧毁的目的，在正常可靠动作的情况下，排油注氮装置能够起到保护变压器的作用[2]，但若电气互锁回路出现故障，导致注氮阀先开启，此时，保护者将会变为肇事者，向箱体注入氮气，由于排油阀没有开启，箱体内的压力将会越来越大，一方面，油流速度显著增大，导致重瓦斯动作，三侧跳闸；另一方面，导致压力释放阀动作喷油，由于压力释放阀已动作，内部压力将可能达不到排油阀开启的条件，造成变压器油不停地往外喷出，若此时变压器有火情，油与空气接触，将会导致变压器烧毁或者爆裂[3]。
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变压器排油充氮灭火
电力油浸变压器消防的灭火介质和系统型式较多。
通常采用水喷雾灭火系统，中低压细水雾灭火系统，合成泡沫灭火系统等，但他们均是当变压器发生火灾后才动作的灭火设施，做不到“预防为主”，而排油注氮装置是一种“预防为主、防消结合”的消防设施。
目前排油充氮灭火已成为替代其他灭火设施的重要手段。
排油充氮灭火工作原理：
当控制装置同时接收到火灾探测器和重瓦斯双重报警信号后，控制装置将驱动排油阀打开，将变压器本体内上层高温、易燃烧的油迅
速排除，释放压力，降低油位防止燃油溢出，同时油枕内的油通过安装在其下部的控流阀进行截止，从而防止“火上浇油”的现象。
排油阀开启并延时一段时间后，控制装置驱动充氮阀开启，氮气瓶内的氮气经过减压装置减压后注入变压器本体内，搅动、翻滚变压器本体内的油，将变压器底部温度较低的油与上层温度较高的油进行混合，从而降低变压器油的温度至闪点以下，同时氮气覆盖油面，降低氧气浓度，使油面的明火在60s内迅速熄灭。
之后氮气被连续注入油箱至少
30min以上，使变压器充分冷却，防止复燃。
220kV绿洲变变压器排油充氮灭火
系统调试方案
一、排油----注氮灭火装置调试：
1.上电操作：
1）控制屏总电源供电：检查测量控制屏两路输入电源均为DC220V无误后，打开标有1#电源投入和2#电源投入指示灯
的面板，将两个标有额定电流为20A的断路器合上，电源指
示灯亮（先合上哪个断路器，对应的电源指示灯亮；两路电源
输入互为备用，一路电源断电后另一路电源自动切换后供电，
对应的电源指示灯亮）。
2）信号回路供电：打开信号指示灯的面板，将标有额定电流为6A的断路器合上，信号回路供电完成。
2.转换开关操作：
1）系统电源开关说明：将系统电源开关打到退出的位置，信号回路供电切断，系统为退出状态，系统退出信号指示灯亮；打到
投入的位置，信号回路供电正常，系统投入信号指示灯亮。
2）方式选择开关说明：将方式选择开关打到“自动”位置，此时系统处在自动操作状态，手动启动按钮无效，当变压器探测器
和重瓦斯继电器和变压器跳闸同时出现报警状态或油箱过压
和重瓦斯继电器和变压器跳闸同时出现报警状态，系统自动排
油，延时3~30S（可调节控制屏内时间继电器控制）后注氮；
当方式选择开关打到手动位置时，系统需要按手动启动按钮完
成排油注氮功能，自动功能无效，既此时如当变压器探测器和
重瓦斯继电器和油箱过压和变压器跳闸出现报警状态，系统不
会进行自动排油注氮。
3.装置工作说明：
将控制屏内三个断路器合上，系统电源开关打到投入状态，方式选择开关打到“自动”状态后，装置开始在自动状态下运行。
控制屏信号动作说明：
1）重瓦斯信号：变压器顶部重瓦斯气体继电器引出的常开接点，当接点闭合时，信号传输到控制屏，重瓦斯继电器动作信号
灯亮，蜂鸣器报警。
2）探测器信号：探测器并联安装在变压器顶部或侧部，引出常开接点，当接点闭合时，信号传输到控制屏，探测器动作信
号灯亮，蜂鸣器报警。
3）油箱过压信号：当油箱压力大到警戒状态，引出常开接点，当接点闭合时，信号传输到控制屏，油箱过压信号灯亮起，
蜂鸣器报警。
4）断（控）流阀信号：由控流阀引出常开接点，当控流阀关闭时，闭合信号传输到控制屏，断（控）流阀关闭信号灯亮。
5）变压器跳闸信号：当变压器出现故障，跳闸了，控制屏上的变压器跳闸信号灯亮起，蜂鸣器报警。
6）排油信号：当重瓦斯信号和探测器信号，或重瓦斯信号和油箱过压，同时传输到控制屏时，系统认定变压器已经处于非正
常工作状态，需要进行灭火措施，控制屏向灭火箱发出排油信
号，开启排油阀，排油阀开启信号灯亮，蜂鸣器报警。
7）注氮信号：当控制屏向灭火箱发出排油信号，开启排油阀后，延时3~20秒（可根据用户需求调节），控制屏向灭火箱发出注
氮信号，开启注氮阀，注氮阀开启信号灯亮，蜂鸣器报警。
8）手动启动说明：当方式选择开关打到“手动”位置时，可按手动启动按钮开启排油阀，排油阀开启信号灯亮，蜂鸣器报警，延时3~20秒后，自动开启注氮阀，注氮阀开启信号灯亮，蜂
鸣器报警。
4.调试警示：
变压器在正常运行工作状态下禁止将控制屏上的方式选择转换开关的档位打到手动状态，并且按手动启动按钮操作，此操作会在变
压器安全运行时出现排油，影响变压器正常工作。
二、排油—注氮灭火装置灭火箱调试：
1.上电：
灭火箱内温湿控装置工作电源为AC220V，设定好温度启动值，将箱内的交流断路器合上，电源供电完成。
注：温湿控是保持箱内温湿度，标配只控制温度，一般调节在–10°C，既箱内温度低于–10°C 时，自动启动内部加热板进行加热。
2.管道的检查：
检查灭火箱内部管道连接有无渗漏现象。
若有泄露，需断电维修。
先关闭变压器排油接口的碟阀，然后打开灭火箱内的排油阀及其上部的蝶阀（检修阀），进行泄漏点紧固或焊接等措施。
3.氮气瓶压力检测：
通过氮气减压器观测氮气压力，进口压力：12MP a～15MPa，出口压力：0.5P a～0.6MPa。
进口压力由第一个压力表显示，若氮气不足，控制屏氮气欠压会报警，可将氮气瓶拆卸后重新灌气。
出口压力、流量等已经在出厂时调整好，不需要调整和擅自扭动。
由于安装了针阀，封闭了氮气瓶和减压器之间的通道，所以减压器上的出口压力值没有显示。
当灭火装置启动时，针阀会自动打开（也可以下压上面的调整杆，手动打开）。
4.排油电磁阀检查：
检查是否漏油，电磁阀工作时常闭。
发生火灾时，自动打开，需
要手动关闭。
电磁阀维修时，请先关闭上面的蝶阀（检修阀）。
三、排油—注氮灭火装置控制屏模拟试验：
试验设备：一字螺丝刀一把，短接线三根，万用表。
实验步骤：
1.关闭控制屏内两个标有额定电流为20A的断路器，将控制屏与灭
火箱的信号线断开；
2.将两个标有额定电流为20A的断路器合上，分别观察电源灯和信
号灯的亮灭；
3.用短接线将重瓦斯信号端子短接，观察重瓦斯继电器动作信号灯
亮灭及报警蜂鸣器情况，并测量信号电压（DC220V）；
4.用短接线将探测器信号端子短接，观察探测器动作信号灯亮灭及
报警蜂鸣器情况，并测量信号电压（DC220V）；
5.用短接线将变压器跳闸信号端子短接，观察变压器跳闸作信号灯
亮起及报警蜂鸣器情况，并测量信号电压（DC220V）；
6.用短接线将油箱过压信号端子短接，观察油箱过压继电器动作信
号灯亮灭及报警蜂鸣器情况，并测量信号电压（DC220V）；
7.用短接线将重瓦斯信号和探测器信号和变压器跳闸信号端子同时
短接，观察排油阀开启信号灯亮灭及报警蜂鸣器情况，延时几秒后观察注氮阀开启信号灯亮灭情况，并测量信号电压（DC220V）；
8.用短接线将重瓦斯信号和变压器跳闸和油箱过压信号端子同时短
接，观察排油阀开启信号灯亮灭及报警蜂鸣器情况，延时几秒后
观察注氮阀开启信号灯亮灭情况，并测量信号电压（DC220V）；
9.用短接线将控流阀信号端接，观察断（控）流阀关闭信号灯亮灭
情况，并测量信号电压（DC220V）；
10.模拟试验完成后复原线路（先关闭系统电源）。
现场装置注氮组件的出口压力阀门已调试完成，现场人员无需调试。