KTH型变压器充氮灭火装置使用说明书

KTH型油浸式电力变压器充氮灭火装置安装调试运行维护说明书莱芜科泰电力科技有限公司二零零七年十二月目录一、概述1、工作原理 (2)2、适用范围和运行环境 (2)3、技术指标和技术参数 (3)4、性能特点 (4)5、技术特点 (4)6、本装置的主要部件 (5)二、安装1、消防柜安装 (5)2、排油及充氮管道安装 (6)3、控流阀安装 (8)4、火灾探测器安装 (9)5、控制柜安装 (10)6、电缆敷设及接线 (10)三、调试 (13)四、投运 (16)五、维护1、日常维护 (16)2、功能校验 (17)3、注意事项 (17)4、常见故障及处理方法 (18)六、使用方法 (19)七、附图 (20)一、概述油浸式电力变压器是发电厂和变电站中最重要的设备之一，它总是存在着发生火灾的危险。

由于短路、过电压等引起变压器内部电弧使油温超过燃点，并分解出多种可燃气体，一旦内部超压造成油箱破裂，导致氧气进入，遇明火即刻点燃起火，造成重大灾害。

为了避免发生危险，我公司开发研制出了KTH型变压器充氮灭火装置。

它是在吸收国内外同类产品先进技术的基础上，研究开发出的一种新型消防成套装置，并且申请了实用新型专利，它与同类产品相比，从气路上设计了低泄高密阀（已申请专利），消除了向变压器慢性渗气的隐患。

本产品采用工业可编程控制器（PLC）控制，提高了产品的可靠性、安全性，功能也更强；氮气释放阀采用进口日本电动阀。

本产品具有准确、迅速、可靠等优点，安装简便、易于维护、土建工程小、不污染环境。

适用于发电厂、变电站容量在2MVA以上的大型油浸电力变压器以及电抗器等类似充油电气设备。

1、工作原理当变压器内部发生故障时，油箱内部压力急剧增加，引起瓦斯继电器跳闸，若变压器油起火，火灾探测器动作。

此时，若装置处于自动运行状态，装置立即启动；若装置处于手动运行状态，将[手动锁定/起动]开关置于[起动]位置，装置立即启动。

装置启动后，快速排油阀打开，将变压器油箱顶部热油迅速排出，释放压力，降低油位防止燃油溢出。

同时控流阀关闭，切断油枕的补油通道，防止“火上浇油”。

排油数秒（用户可以自行设定）后，氮气释放阀打开，氮气从油箱底部注入，强制热冷油交换，使油温迅速降至燃点以下。

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。

2、适用范围（1）在国内外供、发电单位新建、扩建、改建的变电站（包括无人值守变电站）中使用的油浸式电力变压器。

（2）正在使用中的油浸式电力变压器消防装置的改造。

（3）缺水、寒冷、风沙大的地区尤其适用。

3、技术指标和技术参数技术指标（1）充氮开始至灭火时间：<60s（2）连续充氮搅拌时间：≥30min技术参数（1）控流阀：接口尺寸见图3a、控流阀通径：DN80b、控流阀动作流量：90～120L/minc、控流阀动作时间：≤1s（2）火灾探测器a、接点容量：DC220V 5Ab、感温元件玻璃球：93℃（动作温度）根据用户或现场环境要求可以设计易熔金属感温元件（3）氮气瓶a、额定压力：12～15Mpab、容积：40L*2（40MVA以上）；40L（40MVA以下）（4）充氮进气压力：0.4～0.8 Mpa（5）排油管通径：DN125（6）充氮管通径：DN25（7）消防柜a、外形尺寸(长×宽×高): 1200×550×1900（mm），见图7.1变压器容量在40MVA以下的，用1000×500×1800（mm）b、重量：约360千克c、颜色：消防红d、接口法兰：排油管路接口法兰DN125，充氮管路接口法兰DN25，见图7.3 （8）控制柜a、落地式外形尺寸(长×宽×高)：800×600×2360（或2260）（mm），见图8.1重量：约230千克b、壁挂式外形尺寸(长×宽×高)：550×330×725（mm），见图8.2，可根据用户要求专门设计。

4、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，防止火灾的蔓延。

（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）、采用PLC控制，使装置的更安全可靠，功能更强大。

（4）、在气路上设计了低泄高密阀，杜绝向变压器内部慢性渗漏氮气。

（5）、充氮阀采用进口控制器控制，更安全可靠。

（6）、结构紧凑，易于安装。

（7）、无需水源，不污染环境，不受地理条件限制。

（8）、灭火介质廉价，易采购，更换方便。

（9）、运行维护方便，连续自动监测。

（10）、在变压器运行时，可以做模拟功能试验。

5、技术特点与国内外同类产品及我公司老产品相比，该新产品具有以下技术特点（已申请了专利）：（1）、在充氮管路上安装一个低泄高密阀（专利产品），将经氮气释放阀慢性渗漏到氮气释放阀与单向阀之间的封闭管段内的氮气排泄到大气中；当灭火系统启动时，低泄高密阀自动关闭，氮气经单向阀充到变压器内部，进行灭火，这样就解决了向变压器内部慢性渗漏气体，损坏变压器油的油质的安全隐患。

（2）、采用PLC（西门子）控制代替传统的中间继电器控制，通过PLC打开或控制充氮灭火装置、故障报警和信号的远传，大大提高了设备运行及动作的可靠性。

（3）、氮气释放阀采用进口的电动阀（日本光荣），并且该阀具有电动和紧急手动启动两种工作方式，并且该阀可以电动复位（阀的状态由打开至关闭）和手动复位，并且考虑了充氮灭火运行过程中的复位功能隔离，防止系统灭火过程中的误复位操作。

与同类产品中纯机械重锤开启的释放阀相比，密封性和动作的可靠性更好。

（4）、通过“变压器充氮灭火装置实时监控系统”软件实现对整个灭火装置的工作状态进行实时在线监测、远程控制及数据远传和浏览的功能。

6、本装置的主要部件本装置由火灾探测器、控流阀、消防柜和控制柜四部分组成，装置与变压器相互之间用管道和电缆连接。

火灾探测器：安装在变压器油箱顶部易着火的部位，着火时发出接点信号。

控流阀：安装在瓦斯继电器与油枕之间的水平管道上，可在变压器油箱破裂溢油、发生火灾排油以及非正常放油时自动切断补油通道。

消防柜：安装在变压器附近，是排油充氮的执行部件。

控制柜：安装主控制室内，提供工作状态信号指示、报警信号输出及启动控制。

二、安装对用户的要求：a、根据消防柜基础图（如图1所示）制作消防柜基础b、消防柜底部至事故油池的排油管道c、根据电缆走向图铺设电缆d、提供变压器至消防柜的排油管道和消防柜至变压器的充氮管道，并焊接e、提供一对瓦斯继电器跳闸接点（无源）；跳闸时变压器必须与电网断开1、消防柜安装应根据装置型号进行混凝土基础设计（消防柜门应背对变压器），预埋排油管、电缆管及金属预埋件，具体尺寸见图1消防柜基础图。

图1 消防柜基础图注意事项：（1）消防柜应安装在变压器排油出口一侧。

（2）管道就位后，消防柜底座与金属预埋件之间焊接牢固。

（3）焊接接地扁铁，并刷防锈油脂。

（4）将氮气瓶固定在固定夹中。

2、排油及充氮管道安装本装置消防柜与变压器之间的相对位置由施工单位设计确定，因此不提供消防柜与变压器之间的连接管道，只对管道规格及走向作必要的说明。

a、管道规格：排油管φ133 ╳4无缝管充氮管φ32 ╳3.5无缝管管道内刷变压器内胆漆，将焊口用油擦干净，如有条件，将管道吹扫干净，焊接、安装好后外喷或刷消防红漆。

b、管道走向（如图2）：（1）排油管的安装：变压器排油接口阀与本装置油管排气二通（排气塞向上）连接，油管排气二通的另一端用法兰与水平管连接，90度拐弯处用弯头对焊，垂直管和波纹管用法兰连接，波纹管的另一端接柜体排油进口。

（2）充氮管的安装：充氮管道与变压器、消防柜、氮管排气三通、氮管排油四通均采用法兰连接，接管、弯头均采用对焊；充氮排气三通安装在充氮管最高处，排气塞朝上；消防柜顶端氮气出口至“氮管排气三通”的距离，一般为1～1.2m；氮管排油四通的安装位置距变压器各个充氮进气口的实际管道长度应基本相等；绕变压器布置的水平段管道应采用支架固定。

注意事项：（1）排油管水平管道应向变压器端下倾1%；水平管道直线长度最长不要超过9米，长度超过5米时，中间应加支撑。

（2）法兰连接处橡胶密封垫应平整地放在法兰槽内，法兰螺栓应对角顺序紧固。

（3）所有管道焊接前，内部必须除锈清洗干净，所有管道焊后均应注油检查，焊缝不得有渗漏现象。

（4）注油时，确保消防柜排油阀关闭，将排气塞拧松，慢慢打开变压器排油接口阀、充氮进气口阀向管道注油，当排气塞处冒油且无气泡时，拧紧排气塞，擦净溢出油。

（5）焊缝处要刷防锈漆，之后所有的管道喷消防红漆。

图2管道安装示意图3、控流阀安装控流阀安装于瓦斯继电器与油枕之间的水平管道上（如图3），必须用波纹管与瓦斯继电器连接,安装时阀体必须水平安装，接线盒朝上，箭头指向变压器方向。

连接方式为法兰式。

安装完毕后，拧松排气塞（逆时针）排除阀内空气后拧紧，将溢出油擦干净。

控流阀在现场安装，建议在变压器出厂前试安装。

控流阀的工作原理是基于液体的动压力原理，一旦作用于控流阀阀板上的力超过给定值，阀板关闭，使控流阀处于关闭状态，此时控流阀的两接点接通。

控流阀阀板不能自行复位，必须顺时针转动手柄（见图3），将阀板打开，然后再逆时针转动手柄，使其复位，并将锁定螺钉拧紧，这样控流阀就又处于运行状态。

注意事项：（1）控流阀是本装置重要部件，安装时应小心轻放。

（2）安装时一定注意控流阀的方向，箭头指向变压器方向。

（3）接线盒内不允许进水，以防短路，必要时另加防雨措施；雨天禁止打开接线盒进行安装。

（4）变压器注油时，应顺时针转动控流阀手柄，使内部拨杆挡住活门，直到阀门两端充满油为止（从变压器底部注油时免此操作）。

图3 控流阀安装图4、火灾探测器安装：变压器制造商在变压器顶盖最易引起火灾的地方（如套管、防爆阀或压力释放阀等）焊接好安装底座，探测器安装底座厚度为12mm，尺寸见图4，在未安装以前，要拧上M6的螺丝，以免落进异物，妨碍安装。

一般来说，大中型的三相变压器套管之间及压力释放阀或防爆阀附近必须安装一个探测器。

图4 火灾探测器底座安装注意事项：（1）将探测器水平装在变压器箱盖以上10~20cm，离变压器箱盖外沿0.3m以上，距火源危险处距离最大不超过0.8m。

（2）探测器引线应从线槽铺设，不能直接敷着于箱顶，线槽外的电缆外包金属软管，并用包扎带固定。

电缆防水接头要用电气防水胶带包扎，再用热缩管紧固。

（3）雨雪天气禁止施工。

接线后应对角顺序拧紧盖板螺丝，加防雨罩。

5、控制柜的安装：控制柜可采用落地式结构（外形尺寸：长╳宽╳高=800╳600╳2360或2260），安装于变电站控制室内；也可采用壁挂式（外形尺寸：长╳宽╳高=500×330×725），也可以根据用户特殊要求进行设计。