Transformatorers brannvernssystem – årsaker typer og krav

Årsaker til transformatorbranner

Transformatorer kan fange fyr på grunn av flere kritiske problemer, inkludert overoppvarming, alvorlige kortslutninger, feil i isolerende olje og lynnedslag. Selv om transformatorbranner er relativt sjeldne, kan konsekvensene være ødeleggende. Som vist på figuren nedenfor, blir en transformator ofte irreparabel skadet innen få minutter når den er omgitt av ild. Det er imidlertid viktig å ta hensyn til potensiell påvirkning av slike branner på nærliggende utstyr og strukturer, da riktige tiltak kan begrense kollateralskader.

Brannrisiko og beskyttelse for transformatorer

En ubegrenset transformatorbrann kan forårsake omfattende skader og føre til lange, uplanlagte strømavbrudd. For høykapasitets-transformatorer med spenninger over 123 kV, er det standard praksis å installere dedikerte brannbeskyttelsessystemer. Et vanlig løsning er faste vannspray-systemer, ofte referert til som "deluge" eller "brannvann"-systemer for transformatorer, som vist i figur 1.

Disse systemene er designet for å raskt slukke branner ved å sprøyte transformatoren med et kontrollert, høyt volum av vann, noe som begrenser risikoen for at brannen spres til nærliggende utstyr eller strukturer og minimerer nedetid.

Transformatorbrannbeskyttelsessystemer

Dette systemet aktiveres av flamedetektorer hvis transformatoren er installert utendørs, eller av røykdetektorer hvis den er innendørs.

Typer av transformatorbrannbeskyttelsessystemer

Transformatorbrannbeskyttelsessystemer kan deles inn i:

Vannbaserede og mist-systemer

• Komponenter: Brannpumper, faste vannspray-systemer/sprøyter, ventilhoder, ventilkomponenter og rør.

• Funksjon: Raskt slukker branner ved å sprøyte transformatoren med vann, ved å benytte høytrykkssprøyter eller fine mister for å kjøle overflater og kvæse flammer.

Branndeteksjonssystemer

• Komponenter: Brannsensorer (termiske, røyk- eller flamedetektorer), kontrollpaneler og kabler.

• Funksjon: Oppdager brannfare tidlig og utløser slukkingssystemer eller alarm for å minimere respons_tid.
  

Rammeverk for forebygging

Brannslukking kan være mindre kritisk hvis:

• Transformatoren er plassert langt unna bygninger og annet utstyr.

• Brennende olje kan effektivt inneholdes (f.eks. gjennom brannbestandige barriere eller drenasjesystemer).

I de fleste tilfeller er det nødvendig med brannslukkingstiltak for å beskytte anleggsstrukturer, nærliggende utstyr og personell.

Alternative løsninger

Bruk av mindre flammbare isoleringsflytender (f.eks. høy flytepunkt-oljer eller syntetiske estere) kan redusere brannrisiko og kan eliminere behovet for aktive slukkingssystemer, noe som gjør dem til en mulig alternativ i noen installasjoner.

Krav for transformatorbrannbeskyttelse

De følgende er de grunnleggende prinsippene for transformatorbrannbeskyttelse:

Nye anlegg med mineralolje-fylte transformatorer

• Nye installasjoner med store mineralolje-fylte transformatorer plassert nær anleggsstrukturer eller annet utstyr må inkludere aktive brannslukkingssystemer for å sikre struktur, nærliggende utstyr og miljø.

• De krever også godt designet inneholdelsessystemer (f.eks. oljebeholderdike) for å forhindre miljøforurensning fra spilt olje.

• For nye anlegg - og der det er praktisk i eksisterende anlegg - bør mineralolje-fylte transformatorer plasseres unna bygninger, annet utstyr og vannveier for å minimere brann- og miljørisiko. I slike tilfeller kan aktiv brannslukking være unødvendig hvis separasjonsavstander og andre risikoreduksjonstiltak er tilstrekkelige.
  

Eksisterende anlegg

• Funksjonelle brannslukkingssystemer i drift skal fortsette å beskytte anleggsstrukturer og utstyr, men må periodisk vurderes for tilstrekkelighet og overholdelse av gjeldende regler og standarder.

• Inaktive eller defekte brannslukkingssystemer må vurderes for overholdelse av moderne standarder og gjenopprettes til driftstatus der dette kreves.

• Eksisterende anlegg uten brannslukkingssystemer må installere disse der det er nødvendig for å beskytte kritiske strukturer eller utstyr, basert på risikovurderinger.

Transformatorvedlikehold og vurdering

• Transformatorer krever periodiske tilstands-vurderinger i tillegg til rutineinspeksjoner, testing og vedlikehold. Enheter med lav tilstandsindex skal prioriteres for rehabilitering eller erstattelse for å redusere feilrisiko.

Branninneholdelsesstrukturer

• Brannmur eller barriere skal installeres mellom nabotransformatorer, mellom transformatorer og anleggsstrukturer, mellom énfasenhetene, eller mellom transformatorer og annet utstyr der det er mulig. Disse barriere begrenser spreidning av brann og eksplosjon, og minimerer kollateral skade.

Systemdrift og overholdelse

• Brannslukkingssystemer må regelmessig driftes, vedlikeholdes og testes for å sikre pålitelighet under aksemiljø.

• Oljeinnholdelses- og olje-vann-separasjonssystemer (f.eks. spillberme, interseptortank) må overholde alle relevante miljølover, forskrifter og bransjestandarder for å forhindre forurensning.

Tilgang og offentlig sikkerhet

• Tilgang til transformatoreområder må begrenses til autorisert personell. Tiltak skal tas for å fysisk begrense offentligheten sin nærhet til transformatorer, noe som reduserer risikoen for skade eller uautorisert innblanding.

• Alle brannbeskyttelses- og inneholdelses tiltak må være i overensstemmelse med gjeldende miljølover for å forhindre loverdighet og økologisk skade.

Ved å overholde disse prinsippene, kan anlegg effektivt redusere brannrisiko, beskytte infrastruktur, sikre personell og minimere miljøpåvirkning fra transformatorhendelser.