سیستم حفاظت از ترانسفورماتور در برابر آتش - دلایل، انواع و الزامات

ترانسفورماتورهاي آتش سوزي

ترانسفورماتورها می‌توانند به دلیل چندین مشکل حیاتی از جمله گرم شدن بیش از حد، کوتاه شدن شدید، خرابی در روغن عایق و برخورد صاعقه آتش بگیرند. اگرچه آتش‌سوزی ترانسفورماتورها نسبتاً نادر است، پیامدهای آن می‌تواند ویرانگر باشد. همان‌طور که در شکل زیر نشان داده شده است، ترانسفورماتوری که در آتش فرو رفته است غالباً در دقایقی تخریب ناپذیر می‌شود. با این حال، اهمیت دارد تا تأثیر بالقوه آتش‌سوزی‌های چنینی بر تجهیزات و سازه‌های مجاور مورد بررسی قرار گیرد، زیرا اقدامات مناسب می‌تواند آسیب جانبی را محدود کند.

ریسک‌های آتش سوزی و محافظت از ترانسفورماتورها

آتش سوزی ترانسفورماتور بدون کنترل می‌تواند آسیب‌های گسترده و منجر به قطع برق غیرمنتظره طولانی‌مدت شود. برای ترانسفورماتورهای قدرت بالا با ولتاژ بیش از ۱۲۳ کیلوولت، نصب سیستم‌های محافظت از آتش سوزی اختصاصی معمول است. یک راه‌حل رایج سیستم‌های اسپری آب ثابت است که غالباً به عنوان سیستم‌های "باران" یا "آب آتش‌نشانی" ترانسفورماتور شناخته می‌شوند، همان‌طور که در شکل ۱ نشان داده شده است.

این سیستم‌ها طراحی شده‌اند تا با پاشیدن آب با حجم بالا و کنترل شده روی ترانسفورماتور، آتش‌سوزی‌ها را به سرعت خاموش کنند و خطر گسترش آتش به تجهیزات یا سازه‌های مجاور را کاهش دهند و زمان قطع برق را به حداقل برسانند.

سیستم‌های محافظت از آتش سوزی ترانسفورماتورها

این سیستم توسط تشخیص‌دهندگان آتش فعال می‌شود اگر ترانسفورماتور در محیط باز نصب شده باشد، یا توسط تشخیص‌دهندگان دود اگر در داخل ساختمان باشد.

نوع‌های سیستم‌های محافظت از آتش سوزی ترانسفورماتورها

سیستم‌های محافظت از آتش سوزی ترانسفورماتورها می‌توانند به دو دسته تقسیم شوند:

سیستم‌های آبی و مه

• اجزاء: پمپ‌های آتش‌نشانی، سیستم‌های اسپری آب ثابت/نوزل‌ها، شیرها، اجزای شیر و لوله‌ها.

• کارکرد: آتش‌سوزی‌ها را با پاشیدن آب روی ترانسفورماتور به سرعت خاموش کردن، با استفاده از اسپری‌های فشار بالا یا مه‌های ریز برای خنک کردن سطوح و خاموش کردن آتش.

سیستم‌های تشخیص آتش

• اجزاء: تشخیص‌دهندگان آتش (سنسورهای حرارتی، دود یا آتش)، پنل‌های کنترل و کابل‌ها.

• کارکرد: تشخیص زودهنگام خطر آتش و فعال کردن سیستم‌های خاموش کردن یا هشدار برای کاهش زمان واکنش.
  

ملاحظات کاهش خطر

خاموش کردن آتش ممکن است کمتر ضروری باشد اگر:

• ترانسفورماتور از سازه‌ها و تجهیزات دیگر دور است.

• روغن سوخته می‌تواند مؤثر باشد (مثلاً از طریق حواجز مقاوم در برابر آتش یا سیستم‌های خروج).

با این حال، در بیشتر موارد، محافظت از سازه‌های کارخانه، تجهیزات مجاور و کارکنان نیازمند اقدامات خاموش کردن آتش است.

راه‌حل‌های جایگزین

استفاده از مایعات عایق کم‌احتراق (مثلاً روغن‌های با نقطه فلاش بالا یا استرهای مصنوعی) می‌تواند خطر آتش سوزی را کاهش دهد و ممکن است نیاز به سیستم‌های خاموش کردن فعال را حذف کند، آن‌ها را به یک گزینه قابل قبول در برخی نصب‌ها تبدیل می‌کند.

نیازمندی‌های محافظت از آتش سوزی ترانسفورماتورها

در ادامه اصول اساسی محافظت از آتش سوزی ترانسفورماتورها آورده شده است:

ساختمان‌های جدید با ترانسفورماتورهای پر از روغن معدنی

• نصب‌های جدید با ترانسفورماتورهای بزرگ پر از روغن معدنی که نزدیک به سازه‌های کارخانه یا تجهیزات دیگر قرار دارند باید سیستم‌های خاموش کردن آتش فعال را برای حفاظت از سازه، تجهیزات مجاور و محیط زیست ترکیب کنند.

• علاوه بر این، آن‌ها نیاز به سیستم‌های حاوی صحیح (مثلاً دیک‌های حفظ روغن) برای جلوگیری از آلودگی محیط زیست از روغن ریخته شده دارند.

• برای ساختمان‌های جدید - و در صورت امکان در ساختمان‌های موجود - ترانسفورماتورهای پر از روغن معدنی باید دور از ساختمان‌ها، تجهیزات دیگر و رودخانه‌ها قرار داده شوند تا خطر آتش سوزی و آلودگی محیط زیست را به حداقل برسانند. در چنین مواردی، خاموش کردن آتش فعال ممکن است نیازی نداشته باشد اگر فواصل جدا کننده و سایر اقدامات کاهش خطر کافی باشند.
  

ساختمان‌های موجود

• سیستم‌های خاموش کردن آتش عملیاتی که در حال کار هستند باید ادامه دهند تا سازه‌ها و تجهیزات را محافظت کنند، اما باید به طور متناوب برای کافی بودن و سازگاری با کد‌ها و استانداردهای فعلی بررسی شوند.

• سیستم‌های خاموش کردن آتش غیرفعال یا غیرعملیاتی باید برای سازگاری با استانداردهای مدرن بررسی شوند و در صورت نیاز به وضعیت عملیاتی بازگردانده شوند.

• ساختمان‌های موجود بدون سیستم‌های خاموش کردن آتش باید آن‌ها را در صورت لزوم نصب کنند تا سازه‌ها یا تجهیزات مهم را محافظت کنند، به عنوانی که توسط ارزیابی‌های خطر تعیین شده است.

نگهداری و ارزیابی ترانسفورماتورها

• ترانسفورماتورها نیاز به ارزیابی‌های دوره‌ای وضعیت دارند علاوه بر بازرسی‌ها، آزمون‌ها و نگهداری معمول. واحدهایی با شاخص وضعیت پایین باید برای ترمیم یا جایگزینی اولویت داده شوند تا خطر خرابی را کاهش دهند.

ساختارهای حاوی آتش

• دیوارهای آتش یا موانع باید بین ترانسفورماتورهای مجاور، بین ترانسفورماتورها و سازه‌های کارخانه، بین واحدهای تک‌فاز یا بین ترانسفورماتورها و تجهیزات دیگر نصب شوند. این موانع گسترش آتش و انفجار را محدود می‌کنند و آسیب جانبی را به حداقل می‌رسانند.

عملیات سیستم و رعایت قوانین

• سیستم‌های خاموش کردن آتش باید به طور منظم عملیاتی، نگهداری و آزمون شوند تا قابلیت اطمینان آن‌ها در مواقع اضطراری تضمین شود.

• ساختارهای حاوی روغن و جداسازی روغن-آب (مثلاً دیک‌های جمع‌آوری، مخازن میان‌گیر) باید با تمام قوانین، مقررات و استانداردهای صنعتی مربوط به محیط زیست سازگار باشند تا آلودگی را جلوگیری کنند.

دسترسی و ایمنی عمومی

• دسترسی به مناطق ترانسفورماتورها باید فقط به کارکنان مجاز محدود شود. اقداماتی باید انجام شود تا دسترسی عموم به ترانسفورماتورها را به طور فیزیکی محدود کنند و خطر آسیب یا تداخل غیرمجاز را کاهش دهند.

• تمام اقدامات محافظت از آتش و حاوی باید با قوانین محیط زیست مرتبط سازگار باشند تا عدم رعایت مقررات و آسیب زیست‌محیطی را جلوگیری کنند.

با رعایت این اصول، تسهیلات می‌توانند به طور موثر خطر آتش سوزی را کاهش دهند، زیرساخت‌ها را محافظت کنند، کارکنان را ایمن نگه دارند و تأثیر زیست‌محیطی از حوادث ترانسفورماتور را به حداقل برسانند.