Systém ochrany transformátorů před požáry – Příčiny typy a požadavky

Příčiny požárů transformátorů

Transformátory mohou vznítit z několika klíčových důvodů, včetně přehřívání, závažných krátkých spojení, vad v izolačním oleji a bleskových úderů. Ačkoli požáry transformátorů jsou relativně vzácné, jejich následky mohou být katastrofální. Jak je znázorněno na níže uvedeném obrázku, transformátor obestřený plameny je často nezvratně poškozen během několika minut. Je však klíčové řešit potenciální dopad těchto požárů na sousední zařízení a struktury, protože vhodné opatření k omezení škod mohou minimalizovat vedlejší škody.

Rizika požáru a ochrana transformátorů

Neovladnutý požár transformátoru může způsobit rozsáhlé škody a vést k dlouhodobým, neplánovaným odpojením elektrické energie. Pro transformátory s vysokým výkonem a napětím přesahujícím 123 kV je standardní praxí instalovat vysoce specializované systémy protipožární ochrany. Jedním z běžných řešení jsou stacionární vodní sprchové systémy, často nazývané "deluge" nebo "protipožární vodní systémy", jak je znázorněno na obrázku 1.

Tyto systémy jsou navrženy tak, aby rychle potlačily požáry, tím, že transformátor zahálají kontrolovaným, velkým objemem vodního sprše, což snižuje riziko šíření požáru na sousední zařízení nebo struktury a minimalizuje dobu výpadku.

Systémy protipožární ochrany transformátorů

Tento systém je aktivován detektory plamenů, pokud je transformátor nainstalován venku, nebo detektory kouře, pokud je uvnitř.

Typy systémů protipožární ochrany transformátorů

Systémy protipožární ochrany transformátorů lze rozdělit na:

Vodní a mlžná systémy

• Součásti: Hasicí čerpadla, stacionární vodní sprchové systémy/trysky, ventily, součásti ventilů a vedení.

• Funkce: Rychlé potlačení požáru zahalením transformátoru vodou, využitím vysokotlakých spršek nebo jemných mlžných rozmistů pro chlazení povrchů a dusení plamenů.

Systémy detekce požárů

• Součásti: Detektory požárů (termální, kouřové nebo plamenné senzory), kontrolní panely a kabelové vedení.

• Funkce: Raná detekce požárových rizik a spouštění hasicích systémů nebo alarmů pro minimalizaci reakční doby.
  

Zvážení pro mitigaci

Potlačení požáru může být méně kritické, pokud:

• Transformátor je umístěn vzdáleně od budov a jiného zařízení.

• Hořící olej lze efektivně obsáhnout (např. pomocí protipožárních bariér nebo odpadových systémů).

Nicméně, ve většině případů je nutné chránit stavby, sousední zařízení a personál, což vyžaduje opatření k potlačení požáru.

Alternativní řešení

Použití méně hořlavých izolačních kapalin (např. olejů s vysokým teplotním bodem zapláchnutí nebo syntetických esterů) může snížit rizika požáru a může eliminovat potřebu aktivních hasicích systémů, což je činí životaschopnou alternativou v některých instalacích.

Požadavky na protipožární ochranu transformátorů

Následující jsou základní principy protipožární ochrany transformátorů:

Nové zařízení s transformátory naplněnými minerálním olejem

• Nové instalace s velkými transformátory naplněnými minerálním olejem, které jsou umístěny blízko k budovám nebo jinému zařízení, musí zahrnovat aktivní hasicí systémy k ochraně stavby, sousedního zařízení a životního prostředí.

• Dále vyžadují správně navržené systémy obsažení (např. dikey pro udržení oleje) k prevenci kontaminace prostředí vylitém olejem.

• Pro nová zařízení - a tam, kde je to praktické v existujících zařízeních - by měly být transformátory naplněné minerálním olejem umístěny daleko od budov, jiného zařízení a vodních cest, aby se minimalizovalo riziko požáru a environmentální rizika. V těchto případech může být aktivní hasicí systém nepotřebný, pokud jsou vzdálenosti a jiná opatření k omezení rizik dostatečná.
  

Existující zařízení

• Funkční hasicí systémy v provozu by měly nadále chránit stavby a zařízení, ale musí být pravidelně přezkoumány na adekvátnost a soulad s aktuálními normami a standardy.

• Neaktivní nebo nefunkční hasicí systémy musí být posouzeny podle moderních standardů a obnoveny do provozuschopného stavu, pokud je to nutné.

• Existující zařízení bez hasicích systémů musí tyto systémy instalovat, pokud je to nutné k ochraně kritických struktur nebo zařízení, jak je stanoveno rizikovými hodnoceními.

Údržba a hodnocení transformátorů

• Transformátory vyžadují periodická hodnocení stavu kromě běžných inspekcí, testů a údržby. Jednotky s nízkými indexy stavu by měly být prioritně rekonstruovány nebo nahrazeny, aby se snížilo riziko selhání.

Struktury pro obsažení požáru

• Protipožární zdi nebo bariéry by měly být instalovány mezi sousedními transformátory, mezi transformátory a budovami, mezi jednofázovými jednotkami nebo mezi transformátory a jiným zařízením, pokud je to možné. Tyto bariéry omezují šíření ohně a exploze, minimalizují vedlejší škody.

Provoz systému a dodržování předpisů

• Hasicí systémy musí být pravidelně provozovány, udržovány a testovány, aby byla zajistena spolehlivost v nouzových situacích.

• Struktury pro obsažení oleje a oddělování oleje a vody (např. bermové hráze, interceptory) musí splňovat všechny relevantní environmentální zákony, předpisy a průmyslové standardy, aby se zabránilo znečištění.

Přístup a veřejná bezpečnost

• Přístup k oblastem transformátorů musí být omezen pouze na oprávněná osoba. Měly by být provedeny opatření k fyzickému omezení blízkosti veřejnosti k transformátorům, aby se snížilo riziko zranění nebo neoprávněného zásahu.

• Všechna opatření protipožární ochrany a obsažení musí být v souladu s příslušnými environmentálními zákony, aby se zabránilo nesouladu s předpisy a ekologickému škodění.

Přijetím těchto principů mohou zařízení efektivně minimalizovat rizika požáru, chránit infrastrukturu, zajišťovat bezpečnost personálu a minimalizovat environmentální dopad incidentů s transformátory.