Sistema di Protezione Antincendio per Trasformatori – Cause, Tipi e Requisiti

Cause degli Incendi dei Trasformatori

I trasformatori possono incendiarsi a causa di diversi problemi critici, inclusi il surriscaldamento eccessivo, i cortocircuiti gravi, i guasti nell'olio isolante e i colpi di fulmine. Sebbene gli incendi dei trasformatori siano relativamente rari, le loro conseguenze possono essere devastanti. Come illustrato nella figura sottostante, un trasformatore avvolto dalle fiamme è spesso danneggiato in modo irreparabile in pochi minuti. Tuttavia, è cruciale affrontare l'impatto potenziale di tali incendi su attrezzature e strutture adiacenti, poiché misure di mitigazione appropriate possono limitare i danni collaterali.

Rischi d'Incendio e Protezione per i Trasformatori

Un incendio non contenuto di un trasformatore può causare danni estesi e portare a interruzioni prolungate e non programmate del servizio elettrico. Per i trasformatori ad alta potenza con tensioni superiori a 123 kV, è pratica standard installare sistemi di protezione antincendio dedicati. Una soluzione comune sono i sistemi di spruzzo d'acqua fissi, spesso noti come sistemi "deluge" o "d'acqua antincendio" per trasformatori, come illustrato nella Figura 1.

Questi sistemi sono progettati per sopprimere rapidamente gli incendi inondando il trasformatore con uno spruzzo d'acqua controllato e ad alto volume, riducendo il rischio che l'incendio si propaghi a equipaggiamenti o strutture adiacenti e minimizzando i tempi di inattività.

Sistemi di Protezione Antincendio per Trasformatori

Questo sistema viene attivato da rilevatori di fiamma se il trasformatore è installato all'esterno, o da rilevatori di fumo se all'interno.

Tipi di Sistemi di Protezione Antincendio per Trasformatori

I sistemi di protezione antincendio per trasformatori possono essere categorizzati come:

Sistemi ad Acqua e Nebbia

• Componenti: pompe antincendio, sistemi di spruzzo d'acqua fissi/bocchette, valvole, componenti delle valvole e tubazioni.

• Funzione: sopprimere rapidamente gli incendi inondando il trasformatore con acqua, utilizzando spruzzi ad alta pressione o nebbie fini per raffreddare le superfici e soffocare le fiamme.

Sistemi di Rilevazione dell'Incendio

• Componenti: rilevatori di incendio (sensori termici, di fumo o di fiamma), pannelli di controllo e cavi.

• Funzione: rilevare precocemente i rischi d'incendio e attivare i sistemi di soppressione o allarmi per minimizzare i tempi di reazione.
  

Considerazioni per la Mitigazione

La soppressione dell'incendio può essere meno critica se:

• Il trasformatore è posizionato lontano da strutture ed equipaggiamenti adiacenti.

• L'olio in fiamme può essere contenuto efficacemente (ad esempio, tramite barriere resistenti al fuoco o sistemi di drenaggio).

Tuttavia, in gran parte dei casi, la protezione delle strutture della centrale, degli equipaggiamenti adiacenti e del personale richiede misure di soppressione dell'incendio.

Soluzioni Alternative

L'uso di fluidi isolanti meno infiammabili (ad esempio, oli ad alta temperatura di flash o esteri sintetici) può ridurre i rischi d'incendio e potrebbe eliminare la necessità di sistemi di soppressione attivi, rendendoli una soluzione alternativa fattibile in alcune installazioni.

Requisiti per la Protezione Antincendio dei Trasformatori

I seguenti sono i principi fondamentali per la protezione antincendio dei trasformatori:

Nuove Impianti con Trasformatori Riempiti con Olio Minerale

• Le nuove installazioni che prevedono grandi trasformatori riempiti con olio minerale situati vicino a strutture di impianto o ad altri equipaggiamenti devono incorporare sistemi di soppressione attiva dell'incendio per proteggere la struttura, gli equipaggiamenti adiacenti e l'ambiente.

• Inoltre, richiedono sistemi di contenimento adeguatamente progettati (ad esempio, argini di trattenimento dell'olio) per prevenire la contaminazione ambientale da olio versato.

• Per nuovi impianti - e dove praticabile in impianti esistenti - i trasformatori riempiti con olio minerale dovrebbero essere posizionati lontano dagli edifici, da altri equipaggiamenti e da corsi d'acqua per minimizzare i rischi di incendio e ambientali. In tali casi, la soppressione attiva dell'incendio potrebbe non essere necessaria se le distanze di separazione e altre misure di mitigazione del rischio sono sufficienti.
  

Impianti Esistenti

• I sistemi di soppressione dell'incendio funzionanti in operazione dovrebbero continuare a proteggere le strutture e l'equipaggiamento dell'impianto, ma devono essere periodicamente rivisti per la loro idoneità e conformità ai codici e standard attuali.

• I sistemi di soppressione dell'incendio inattivi o non funzionanti devono essere valutati per la conformità agli standard moderni e ripristinati a stato operativo quando necessario.

• Gli impianti esistenti privi di sistemi di soppressione dell'incendio devono installarli quando necessario per proteggere strutture o equipaggiamenti critici, come determinato dalle valutazioni del rischio.

Manutenzione e Valutazione dei Trasformatori

• I trasformatori richiedono valutazioni periodiche dello stato oltre a ispezioni, test e manutenzione di routine. Le unità con indici di condizione bassi dovrebbero essere priorizzate per la riabilitazione o la sostituzione per ridurre i rischi di guasto.

Strutture di Contenimento dell'Incendio

• Muri o barriere antincendio dovrebbero essere installati tra trasformatori adiacenti, tra trasformatori e strutture di impianto, tra unità monofase o tra trasformatori e altro equipaggiamento, ove possibile. Queste barriere limitano la propagazione del fuoco e delle esplosioni, minimizzando i danni collaterali.

Operazione del Sistema e Conformità

• I sistemi di soppressione dell'incendio devono essere regolarmente operati, mantenuti e testati per garantire la affidabilità in caso di emergenza.

• Le strutture di contenimento dell'olio e di separazione olio-acqua (ad esempio, banchine di contenimento, serbatoi intercettori) devono conformarsi a tutte le leggi, regolamenti e standard industriali pertinenti per prevenire l'inquinamento.

Accesso e Sicurezza Pubblica

• L'accesso alle aree dei trasformatori deve essere limitato solo al personale autorizzato. Si devono prendere misure per limitare fisicamente la vicinanza del pubblico ai trasformatori, riducendo il rischio di infortuni o interferenze non autorizzate.

• Tutte le misure di protezione e contenimento dell'incendio devono essere conformi alle leggi ambientali applicabili per prevenire la non conformità regolamentare e danni ecologici.

Adottando questi principi, gli impianti possono mitigare efficacemente i rischi d'incendio, proteggere l'infrastruttura, salvaguardare il personale e minimizzare l'impatto ambientale derivante da incidenti ai trasformatori.