Système de Protection Incendie des Transformateurs – Causes, Types et Exigences

Causes des incendies de transformateurs

Les transformateurs peuvent prendre feu en raison de plusieurs problèmes critiques, y compris un surchauffe excessive, des courts-circuits graves, des défauts dans l'huile isolante et des coups de foudre. Bien que les incendies de transformateurs soient relativement rares, leurs conséquences peuvent être dévastatrices. Comme le montre la figure ci-dessous, un transformateur en proie aux flammes est souvent irréparablement endommagé en quelques minutes. Il est cependant crucial de prendre en compte l'impact potentiel de tels incendies sur les équipements et structures voisins, car des mesures d'atténuation adéquates peuvent limiter les dommages collatéraux.

Risques d'incendie et protection des transformateurs

Un incendie de transformateur non maîtrisé peut causer d'importants dégâts et entraîner des coupures de courant prolongées et non planifiées. Pour les transformateurs haute puissance avec des tensions dépassant 123 kV, il est une pratique standard d'installer des systèmes de protection contre l'incendie dédiés. Une solution courante est les systèmes de pulvérisation d'eau fixes, souvent appelés systèmes "déluge" ou "eau anti-incendie" pour les transformateurs, comme illustré à la Figure 1.

Ces systèmes sont conçus pour supprimer rapidement les incendies en aspergeant le transformateur avec un jet d'eau contrôlé et de grande quantité, atténuant ainsi le risque de propagation du feu à l'équipement ou aux structures adjacentes et minimisant les temps d'arrêt.

Systèmes de protection contre l'incendie des transformateurs

Ce système est activé par des détecteurs de flamme si le transformateur est installé en extérieur, ou par des détecteurs de fumée s'il est en intérieur.

Types de systèmes de protection contre l'incendie des transformateurs

Les systèmes de protection contre l'incendie des transformateurs peuvent être classés en:

Systèmes basés sur l'eau et systèmes de brume

• Composants: Pompes à incendie, systèmes de pulvérisation d'eau fixes/buses, vannes, composants de vannes et tuyauterie.

• Fonction: Supprimer rapidement les incendies en aspergeant le transformateur avec de l'eau, en utilisant des jets à haute pression ou des brumes fines pour refroidir les surfaces et étouffer les flammes.

Systèmes de détection d'incendie

• Composants: Détecteurs d'incendie (capteurs thermiques, de fumée ou de flamme), panneaux de contrôle et câblage.

• Fonction: Détecter les risques d'incendie précocement et déclencher les systèmes de suppression ou les alarmes pour minimiser le temps de réponse.
  

Considérations d'atténuation

La suppression de l'incendie peut être moins critique si:

• Le transformateur est situé à distance des structures et autres équipements.

• L'huile en combustion peut être contenue efficacement (par exemple, via des barrières résistant au feu ou des systèmes de drainage).

Cependant, dans la plupart des cas, la protection des structures de l'installation, des équipements adjacents et du personnel nécessite des mesures de suppression de l'incendie.

Solutions alternatives

L'utilisation de fluides isolants moins inflammables (par exemple, des huiles à point d'éclair élevé ou des esters synthétiques) peut réduire les risques d'incendie et peut éliminer la nécessité de systèmes de suppression actifs, les rendant une alternative viable dans certaines installations.

Exigences pour la protection contre l'incendie des transformateurs

Les principes fondamentaux suivants s'appliquent à la protection contre l'incendie des transformateurs:

Nouvelles installations avec des transformateurs remplis d'huile minérale

• Les nouvelles installations comportant de grands transformateurs remplis d'huile minérale situés près des structures de l'installation ou d'autres équipements doivent intégrer des systèmes de suppression active de l'incendie pour protéger la structure, les équipements adjacents et l'environnement.

• De plus, ils nécessitent des systèmes de confinement correctement conçus (par exemple, des digues de retenue d'huile) pour prévenir la contamination environnementale par l'huile répandue.

• Pour les nouvelles installations - et là où cela est possible dans les installations existantes - les transformateurs remplis d'huile minérale doivent être situés loin des bâtiments, d'autres équipements et des cours d'eau pour minimiser les risques d'incendie et environnementaux. Dans ces cas, la suppression active de l'incendie peut ne pas être nécessaire si les distances de séparation et d'autres mesures d'atténuation des risques sont suffisantes.
  

Installations existantes

• Les systèmes de suppression de l'incendie fonctionnels en opération doivent continuer à protéger les structures et l'équipement de l'installation, mais doivent être périodiquement revus pour leur adéquation et leur conformité aux codes et normes en vigueur.

• Les systèmes de suppression de l'incendie inactifs ou non fonctionnels doivent être évalués pour leur conformité aux normes modernes et restaurés à un état opérationnel si nécessaire.

• Les installations existantes sans systèmes de suppression de l'incendie doivent en installer là où cela est nécessaire pour protéger les structures ou l'équipement critiques, tel que déterminé par des évaluations de risques.

Maintenance et évaluation des transformateurs

• Les transformateurs nécessitent des évaluations de condition périodiques en plus des inspections, tests et maintenance de routine. Les unités ayant des indices de condition faibles doivent être prioritaires pour la réhabilitation ou le remplacement afin de réduire les risques de défaillance.

Structures de confinement des incendies

• Des murs ou des barrières anti-feu doivent être installés entre les transformateurs adjacents, entre les transformateurs et les structures de l'installation, entre les unités monophasées, ou entre les transformateurs et d'autres équipements, là où cela est faisable. Ces barrières limitent la propagation du feu et des explosions, minimisant les dommages collatéraux.

Exploitation du système et conformité

• Les systèmes de suppression de l'incendie doivent être régulièrement exploités, entretenus et testés pour assurer leur fiabilité en cas d'urgence.

• Les structures de confinement de l'huile et de séparation eau-huile (par exemple, les talus de retenue, les cuves intercepteurs) doivent se conformer à toutes les lois, réglementations et normes industrielles pertinentes pour prévenir la pollution.

Accès et sécurité publique

• L'accès aux zones de transformateurs doit être restreint au personnel autorisé uniquement. Des mesures doivent être prises pour limiter physiquement la proximité du public aux transformateurs, réduisant ainsi le risque de blessure ou d'interférence non autorisée.

• Toutes les mesures de protection contre l'incendie et de confinement doivent être conformes aux lois environnementales applicables pour prévenir la non-conformité réglementaire et les dommages écologiques.

En respectant ces principes, les installations peuvent atténuer efficacement les risques d'incendie, protéger les infrastructures, garantir la sécurité du personnel et minimiser l'impact environnemental des incidents de transformateurs.