Transformatorbrandweersysteem – Oorzaken, Types & Eisen

Oorzaken van Transformatorenbranden

Transformators kunnen branden door verschillende kritieke problemen, waaronder ernstige oververhitting, zware kortsluitingen, defecten in de isolerende olie, en blikseminslagen. Hoewel transformatorenbranden relatief zeldzaam zijn, kunnen hun gevolgen verwoestend zijn. Zoals afgebeeld in de onderstaande figuur, is een transformator die in brand staat vaak binnen enkele minuten onherstelbaar beschadigd. Het is echter cruciaal om de potentiële impact van dergelijke branden op nabijgelegen apparatuur en structuren te adresseren, aangezien adequate beheersmaatregelen bijdraag kunnen leveren aan het beperken van neveneffecten.

Brandrisico's en Bescherming voor Transformators

Een onbeheerste transformatorbrand kan uitgebreide schade veroorzaken en leiden tot langdurige, niet-geplande stroomonderbrekingen. Voor hoogwaardige krachttransformators met spanningen boven de 123 kV, is het gebruikelijk om specifieke brandbeveiligingssystemen te installeren. Een veelvoorkomende oplossing is vaste watersproeisystemen, ook wel bekend als "deluge" of "brandwater" systemen voor transformators, zoals weergegeven in Figuur 1.

Deze systemen zijn ontworpen om branden snel te bedwingen door de transformator te bespuiten met een gecontroleerde, hoge hoeveelheid water, waarmee het risico wordt verminderd dat de brand zich verspreidt naar nabijgelegen apparatuur of structuren en de downtime wordt geminimaliseerd.

Brandbeveiligingssystemen voor Transformators

Dit systeem wordt geactiveerd door vlamdetectoren als de transformator buiten is geïnstalleerd, of door rookdetectoren als deze binnen staat.

Soorten Brandbeveiligingssystemen voor Transformators

Brandbeveiligingssystemen voor transformators kunnen worden ingedeeld in:

Watergebaseerde en Mist Systemen

• Componenten: Brandpompen, vaste watersproeisystemen/sprays, kleppen, klepcomponenten en leidingen.

• Functie: Vuur snel bedwingen door de transformator te bespuiten met water, gebruikmakend van hoge druk spuiten of fijn mist om oppervlakken te koelen en vlammen te smoren.

Branddetectiesystemen

• Componenten: Branddetectoren (thermische, rook- of vlamdetectoren), bedieningspanelen en bedrading.

• Functie: Vroeg brandgevaar detecteren en blussystemen of alarmen activeren om de reactietijd te minimaliseren.
  

Overwegingen voor Beheersmaatregelen

Brandblussing is minder kritisch als:

• De transformator op afstand is gelegen van structuren en andere apparatuur.

• Brandende olie effectief kan worden beheerst (bijvoorbeeld via brandwerende barrières of afvoersystemen).

In de meeste gevallen is het echter noodzakelijk om plantstructuren, nabijgelegen apparatuur en personeel te beschermen, wat brandblussing vereist.

Alternatieve Oplossingen

Het gebruik van minder brandbare isolerende vloeistoffen (bijvoorbeeld olie met een hoge ontvlambare temperatuur of synthetische esters) kan het brandrisico verlagen en kan de behoefte aan actieve blussystemen elimineren, waardoor ze een haalbare alternatief zijn in sommige installaties.

Eisen voor Brandbeveiliging van Transformators

De volgende zijn de fundamentele principes voor brandbeveiliging van transformators:

Nieuwe Installaties met Mineraaloliegevulde Transformators

• Nieuwe installaties met grote mineraaloliegevulde transformators die dicht bij plantstructuren of andere apparatuur staan, moeten actieve brandblussingssystemen integreren om de structuur, nabijgelegen apparatuur en het milieu te beschermen.

• Daarnaast vereisen ze goed ontworpen beheerssystemen (bijvoorbeeld olietoebehoren) om milieuvervuiling door gestorte olie te voorkomen.

• Voor nieuwe installaties—en indien praktisch in bestaande installaties—moeten mineraaloliegevulde transformators zo ver mogelijk van gebouwen, andere apparatuur en waterwegen worden geplaatst om brand- en milieurisico's te minimaliseren. In dergelijke gevallen is actieve brandblussing mogelijk overbodig als scheidingafstanden en andere risicobeheersmaatregelen voldoende zijn.
  

Bestaande Installaties

• Functionele brandblussingssystemen in bedrijf moeten blijven beschermen tegen plantstructuren en apparatuur, maar moeten regelmatig worden geëvalueerd op adequaatheid en compliance met huidige normen en standaarden.

• Inactieve of niet-functionele brandblussingssystemen moeten worden geëvalueerd op compliance met moderne normen en waar nodig worden hersteld naar operationele status.

• Bestaande installaties zonder brandblussingssystemen moeten deze installeren waar nodig om cruciale structuren of apparatuur te beschermen, zoals bepaald door risico-evaluaties.

Onderhoud en Evaluatie van Transformators

• Transformators vereisen periodieke conditie-evaluaties naast routine-inspecties, -tests en -onderhoud. Eenheden met lage conditie-indexen moeten prioriteit krijgen voor rehabilitatie of vervanging om faalrisico's te verkleinen.

Brandbeheersstructuren

• Brandwanden of barrières zouden tussen aangrenzende transformators, tussen transformators en plantstructuren, tussen eenfaseneenheden, of tussen transformators en andere apparatuur moeten worden geïnstalleerd, waar mogelijk. Deze barrières beperken de verspreiding van brand en explosies, waardoor nevenschade wordt geminimaliseerd.

Systeembedrijf en Compliance

• Brandblussingssystemen moeten regelmatig worden bediend, onderhouden en getest om betrouwbaarheid tijdens noodsituaties te garanderen.

• Oliebeheers- en olie-water scheidingssystemen (bijvoorbeeld spillberms, interceptor tanks) moeten voldoen aan alle relevante milieuregels, voorschriften en industriestandaarden om vervuiling te voorkomen.

Toegang en Publieke Veiligheid

• Toegang tot transformatorruimtes moet beperkt zijn tot gemachtigd personeel. Maatregelen moeten worden genomen om de fysieke nabijheid van het publiek tot transformators te beperken, waardoor het risico op letsel of ongeautoriseerde interferentie wordt verminderd.

• Alle brandbeschermings- en beheersmaatregelen moeten voldoen aan toepasselijke milieuregels om non-compliance en ecologische schade te voorkomen.

Door deze principes te volgen, kunnen installaties effectief brandrisico's beheren, infrastructuur beschermen, personeel veiligstellen en de milieuimpact van transformatorincidenten minimaliseren.