Σύστημα Προστασίας Μετασχηματιστών από Πυρ – Αιτίες Πυρκαγιών Τύποι & Απαιτήσεις

Αιτίες Πυρκαγιών σε Μετατροπείς

Οι μετατροπείς μπορούν να προκληθούν πυρκαγιές λόγω αρκετών κρίσιμων ζητημάτων, συμπεριλαμβανομένης της υπερβολικής υπερθέρμανσης, σοβαρών συνδέσεων, παραξενώσεων στο απομονωτικό λάδι και χτυπήματος αστραπής. Ενώ οι πυρκαγιές σε μετατροπείς είναι σχετικά ασυνήθιστες, οι συνέπειές τους μπορούν να είναι καταστροφικές. Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, ένας μετατροπέας που βρίσκεται σε πυρκαγιά συνήθως καταστρέφεται μέσα σε λίγα λεπτά. Ωστόσο, είναι κρίσιμο να αντιμετωπιστεί η δυνατή επίδραση τέτοιων πυρκαγιών σε γειτονικό εξοπλισμό και κατασκευές, καθώς οι κατάλληλες μέτρα πρόληψης μπορούν να περιορίσουν την έκταση της ζημιάς.

Ρίσκα Πυρκαγιών και Προστασία για Μετατροπείς

Μια μη ελεγχόμενη πυρκαγιά σε μετατροπέα μπορεί να προκαλέσει εκτεταμένη ζημιά και να οδηγήσει σε μακρά, ανεξελεγκτό παύση της ενέργειας. Για μετατροπείς υψηλής ισχύος με τάσεις άνω των 123 kV, είναι συνηθισμένη πρακτική να εγκαταστήσει κατάλληλα συστήματα προστασίας από πυρ. Ένα συνηθισμένο λύση είναι τα συστήματα σταθερής ρανίδας νερού, συχνά αναφερόμενα ως συστήματα "διαβροχής" ή "υδροπυροσβεστικά" για μετατροπείς, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1.

Τα συστήματα αυτά σχεδιάζονται για να καταστρέφουν ταχύτατα τις πυρκαγιές με την επιβολή ελεγχόμενης, μεγάλης ποσότητας ρανίδας νερού, μειώνοντας τον κίνδυνο εξάπλωσης της πυρκαγιάς σε γειτονικό εξοπλισμό ή κατασκευές και ελαχιστοποιώντας την παύση λειτουργίας.

Συστήματα Προστασίας από Πυρκαγιές σε Μετατροπείς

Το σύστημα ενεργοποιείται από ανιχνευτές φλόγας, αν ο μετατροπέας είναι εγκατεστημένος εξωτερικά, ή από ανιχνευτές καπνού, αν είναι εγκατεστημένος εσωτερικά.

Τύποι Συστημάτων Προστασίας από Πυρκαγιές σε Μετατροπείς

Τα συστήματα προστασίας από πυρκαγιές σε μετατροπείς μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε:

Υδροπυροσβεστικά και Συστήματα Ομίχλης

• Συστατικά: Πυροσβεστικά πάμποι, σταθερά συστήματα ρανίδας νερού/νεροστόχοι, βαλβίδες, συστατικά βαλβίδων και αγωγοί.

• Λειτουργία: Ταχύτατη κατάστροφη πυρκαγιών με την επιβολή νερού στον μετατροπέα, χρησιμοποιώντας υψηλή πίεση ή λεπτή ομίχλη για την ψύξη επιφανειών και την αποτροπή της φλόγας.

Συστήματα Ανίχνευσης Πυρκαγιών

• Συστατικά: Ανιχνευτές πυρκαγιών (θερμοκριμετρικοί, ανιχνευτές καπνού ή φλόγας), επιτροπιακά πάνελ και καλωδιασμός.

• Λειτουργία: Ανίχνευση προσκρούσεων πυρκαγιών σε πρώιμο στάδιο και ενεργοποίηση συστημάτων κατάστροφης ή συναγερμών για τη μείωση του χρόνου αντίδρασης.
  

Παραμέτροι Περιορισμού

Η κατάστροφη πυρκαγιών μπορεί να είναι λιγότερο κρίσιμη αν:

• Ο μετατροπέας είναι εγκατεστημένος μακριά από κατασκευές και άλλο εξοπλισμό.

• Το καυόμενο λάδι μπορεί να περιοριστεί αποτελεσματικά (π.χ., μέσω πυραντοχών εμποδίων ή συστημάτων αποστροφής).

Ωστόσο, σε περισσότερες περιπτώσεις, η προστασία των κατασκευών, του γειτονικού εξοπλισμού και του προσωπικού απαιτεί μέτρα κατάστροφης πυρκαγιών.

Εναλλακτικές Λύσεις

Η χρήση λιγότερο πυρεκτικών απομονωτικών υγρών (π.χ., λάδια με υψηλό σημείο ανάφλεξης ή συνθετικά εστέρα) μπορεί να μειώσει τους κινδύνους πυρκαγιών και μπορεί να αποφύγει την ανάγκη για ενεργά συστήματα κατάστροφης, καθιστώντας τις εναλλακτικές λύσεις εφικτές σε κάποιες εγκαταστάσεις.

Απαιτήσεις για την Προστασία από Πυρκαγιές σε Μετατροπείς

Οι ακόλουθες είναι οι βασικές αρχές για την προστασία από πυρκαγιές σε μετατροπείς:

Νέες Εγκαταστάσεις με Μετατροπείς Μετατροπής Μεταλλικού Λαδιού

• Νέες εγκαταστάσεις με μεγάλους μετατροπείς μεταλλικού λαδιού που βρίσκονται κοντά σε κατασκευές ή άλλο εξοπλισμό πρέπει να ενσωματώνουν ενεργά συστήματα κατάστροφης πυρκαγιών για την προστασία της κατασκευής, του γειτονικού εξοπλισμού και του περιβάλλοντος.

• Επιπλέον, απαιτούν κατάλληλα σχεδιασμένα συστήματα περιορισμού (π.χ., δικεντικά δίκτυα) για την πρόληψη της ρύπανσης του περιβάλλοντος από το ροφημένο λάδι.

• Για νέες εγκαταστάσεις - και όπου είναι πρακτικό σε υπάρχοντες εγκαταστάσεις - οι μετατροπείς μεταλλικού λαδιού πρέπει να εγκατασταθούν μακριά από κτίρια, άλλο εξοπλισμό και υδατοδότηση για τη μείωση των κινδύνων πυρκαγιών και περιβαλλοντικών. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η ενεργή κατάστροφη πυρκαγιών μπορεί να μην είναι απαραίτητη αν οι αποστάσεις και άλλα μέτρα περιορισμού των κινδύνων είναι επαρκή.
  

Υπάρχουσες Εγκαταστάσεις

• Τα λειτουργικά συστήματα κατάστροφης πυρκαγιών που είναι σε λειτουργία πρέπει να συνεχίσουν να προστατεύουν τις κατασκευές και τον εξοπλισμό, αλλά πρέπει να εξετάζονται περιοδικά για την επαρκή κάλυψη και τη συμμόρφωση με τους τρέχοντες κώδικες και πρότυπα.

• Τα ανενεργά ή μη λειτουργικά συστήματα κατάστροφης πυρκαγιών πρέπει να εξεταστούν για συμμόρφωση με τα σύγχρονα πρότυπα και να επαναφέρονται σε λειτουργική κατάσταση όπου απαιτείται.

• Οι υπάρχουσες εγκαταστάσεις χωρίς συστήματα κατάστροφης πυρκαγιών πρέπει να εγκαταστήσουν τέτοια συστήματα όπου απαιτείται για την προστασία κρίσιμων κατασκευών ή εξοπλισμού, όπως καθορίζεται από τις αξιολογήσεις κινδύνου.

Διατήρηση και Αξιολόγηση Μετατροπέων

• Οι μετατροπείς απαιτούν περιοδικές αξιολογήσεις κατάστασης, εκτός από τις συνήθεις ελεγκτικές επιθεωρήσεις, δοκιμές και διατήρηση. Οι μονάδες με χαμηλούς δείκτες κατάστασης πρέπει να δίδονται προτεραιότητα για ανανέωση ή αντικατάσταση για τη μείωση των κινδύνων παρακώλυσης.

Κατασκευές Περιορισμού Πυρκαγιών

• Τείχη ή εμπόδια πυραντοχής πρέπει να εγκατασταθούν μεταξύ γειτονικών μετατροπέων, μεταξύ μετατροπέων και κατασκευών, μεταξύ μονοφασικών μονάδων ή μεταξύ μετατροπέων και άλλου εξοπλισμού, όπου είναι εφικτό. Αυτά τα εμπόδια περιορίζουν την εξάπλωση πυρκαγιών και εκρήξεων, μειώνοντας την έκταση της ζημιάς.

Λειτουργία και Συμμόρφωση του Συστήματος

• Τα συστήματα κατάστροφης πυρκαγιών πρέπει να λειτουργούν, διατηρούνται και δοκιμάζονται περιοδικά για να εξασφαλίζεται η αξιοπιστία τους κατά τις επειγόντες περιπτώσεις.

• Τα συστήματα περιορισμού και διαχωρισμού λαδιού-νερού (π.χ., διαρκτικά δίκτυα, διαχωριστικοί δοχείοι) πρέπει να συμμορφώνονται με όλες τις σχετικές περιβαλλοντικές νομοθεσίες, κανονισμούς και βιομηχανικά πρότυπα για την πρόληψη της ρύπανσης.

Πρόσβαση και Δημόσια Ασφάλεια

• Η πρόσβαση στις περιοχές μετατροπέων πρέπει να περιορίζεται μόνο σε εξουσιοδοτημένο προσωπικό. Πρέπει να λαμβάνονται μέτρα για τη φυσική περιορισμό της προσέγγισης του κοινού στους μετατροπείς, μειώνοντας τον κίνδυνο τραυματισμών ή ανεξέλεγκτης παρέμβασης.

• Όλα τα μέτρα προστασίας και περιορισμού πυρκαγιών πρέπει να συμμορφώνονται με τις εφαρμόσιμες περιβαλλοντικές νομοθεσίες για την πρόληψη της μη συμμόρφωσης και της οικολογικής βλάβης.

Με την τήρηση αυτών των αρχών, οι εγκαταστάσεις μπορούν να αποτελεσματικά να περιορίζουν τους κινδύνους πυρκαγιών, να προστατεύουν την υποδομή, να προστατεύουν το προσωπικό και να μειώνουν την περιβαλλοντική επίδραση από περιστατικά σε μετατροπείς.