Система пожаротушения трансформаторов – причины возникновения пожаров типы и требования

Причины пожаров трансформаторов

Трансформаторы могут загореться по нескольким критическим причинам, включая чрезмерный перегрев, серьезные короткие замыкания, неисправности изоляционного масла и удары молнии. Хотя пожары трансформаторов относительно редки, их последствия могут быть разрушительными. Как показано на приведенном ниже рисунке, трансформатор, охваченный огнем, часто становится безвозвратно поврежденным в течение нескольких минут. Однако важно учитывать потенциальное воздействие таких пожаров на соседнее оборудование и сооружения, так как соответствующие меры по смягчению последствий могут ограничить побочный ущерб.

Риски пожара и защита трансформаторов

Несдерживаемый пожар трансформатора может вызвать значительные повреждения и привести к длительным, неплановым отключениям электроэнергии. Для мощных трансформаторов с напряжением, превышающим 123 кВ, стандартной практикой является установка специальных систем пожаротушения. Одним из распространенных решений являются фиксированные системы водяного распыления, часто называемые "ливневыми" или "пожарными" системами для трансформаторов, как показано на рисунке 1.

Эти системы предназначены для быстрого подавления пожаров путем обливания трансформатора контролируемым, высоконапорным водяным распылением, что снижает риск распространения огня на соседнее оборудование или сооружения и минимизирует время простоя.

Системы пожаротушения трансформаторов

Эта система активируется датчиками пламени, если трансформатор установлен на открытом воздухе, или датчиками дыма, если он находится внутри помещения.

Типы систем пожаротушения трансформаторов

Системы пожаротушения трансформаторов можно разделить на:

Водные и туманные системы

• Компоненты: насосы для воды, фиксированные системы водяного распыления/распылители, клапаны, компоненты клапанов и трубопроводы.

• Функция: быстрое подавление пожаров путем обливания трансформатора водой, используя высоконапорные распыления или мелкую водяную пыль для охлаждения поверхностей и задувания пламени.

Системы обнаружения пожаров

• Компоненты: датчики пожара (термические, дымовые или датчики пламени), панели управления и кабели.

• Функция: раннее обнаружение пожарных опасностей и активация систем подавления или сигнализации для минимизации времени реакции.
  

Меры по смягчению последствий

Подавление пожара может быть менее критичным, если:

• Трансформатор расположен вдали от сооружений и другого оборудования.

• Горящее масло можно эффективно сдерживать (например, с помощью огнестойких барьеров или систем стока).

Однако, в большинстве случаев, защита сооружений, соседнего оборудования и персонала требует мер по подавлению пожара.

Альтернативные решения

Использование менее воспламеняемых изоляционных жидкостей (например, масел с высокой температурой вспышки или синтетических эфиров) может снизить риски пожара и может исключить необходимость активных систем подавления, делая их жизнеспособной альтернативой в некоторых установках.

Требования к защите трансформаторов от пожара

Основные принципы защиты трансформаторов от пожара следующие:

Новые объекты с трансформаторами, заполненными минеральным маслом

• Новые установки, включающие крупные трансформаторы, заполненные минеральным маслом, расположенные вблизи сооружений или другого оборудования, должны включать активные системы пожаротушения для защиты сооружений, соседнего оборудования и окружающей среды.

• Кроме того, они требуют правильно спроектированных систем сдерживания (например, дамбы для удержания масла) для предотвращения загрязнения окружающей среды разлитым маслом.

• Для новых объектов - и там, где это практически возможно, на существующих объектах - трансформаторы, заполненные минеральным маслом, следует располагать вдали от зданий, другого оборудования и водоемов, чтобы минимизировать риски пожара и загрязнения окружающей среды. В таких случаях активное пожаротушение может быть необязательным, если расстояния между объектами и другие меры по смягчению рисков достаточны.
  

Существующие объекты

• Функциональные системы пожаротушения, находящиеся в эксплуатации, должны продолжать защищать сооружения и оборудование, но должны периодически проверяться на соответствие и соблюдение текущих норм и стандартов.

• Неактивные или неработающие системы пожаротушения должны быть оценены на соответствие современным стандартам и восстановлены до рабочего состояния при необходимости.

• На существующих объектах, где отсутствуют системы пожаротушения, их необходимо установить там, где это необходимо для защиты критически важных сооружений или оборудования, как определено оценкой рисков.

Обслуживание и оценка состояния трансформаторов

• Трансформаторы требуют периодической оценки состояния, помимо регулярных осмотров, тестирования и обслуживания. Агрегаты с низкими показателями состояния следует приоритизировать для ремонта или замены, чтобы снизить риски отказа.

Структуры для сдерживания пожара

• Огнестойкие стены или барьеры должны быть установлены между смежными трансформаторами, между трансформаторами и сооружениями, между однофазными блоками или между трансформаторами и другим оборудованием, где это возможно. Эти барьеры ограничивают распространение огня и взрывов, минимизируя побочный ущерб.

Эксплуатация системы и соответствие требованиям

• Системы пожаротушения должны регулярно эксплуатироваться, обслуживаться и тестироваться, чтобы обеспечить надежность в случае чрезвычайных ситуаций.

• Структуры для сдерживания масла и разделения масла и воды (например, бермы для сбора разливов, перехватывающие резервуары) должны соответствовать всем применимым экологическим законам, нормам и отраслевым стандартам, чтобы предотвратить загрязнение.

Доступ и общественная безопасность

• Доступ к зонам, где расположены трансформаторы, должен быть ограничен только для авторизованного персонала. Должны приниматься меры для физического ограничения близости общественности к трансформаторам, что снижает риск травм или несанкционированного вмешательства.

• Все меры по защите от пожара и сдерживанию должны соответствовать применимым экологическим законам, чтобы предотвратить несоответствие нормативным требованиям и экологический ущерб.

Соблюдение этих принципов позволяет объектам эффективно смягчать риски пожара, защищать инфраструктуру, обеспечивать безопасность персонала и минимизировать экологическое воздействие от инцидентов с трансформаторами.