Transformatorers brandskyddssystem – orsaker typer och krav

Orsaker till transformerbrandar

Transformer kan tända på grund av flera kritiska problem, inklusive överhettning, allvarliga kortslutningar, fel i isolerande olja och blixttråffar. Även om transformerbrandar är relativt ovanliga kan deras konsekvenser vara förödande. Som visas i figuren nedan blir en transformer ofta irreparabelt skadad inom minuter när den brinner. Det är dock viktigt att ta itu med det potentiella inflytandet av sådana brandar på angränsande utrustning och strukturer, eftersom rätt motåtgärder kan begränsa kollateral skada.

Brandrisker och skydd för transformer

En obevakad transformerbrand kan orsaka omfattande skador och leda till långvariga, oschemalagda elavbrott. För högspännings-transformer med spänningar över 123 kV är det standardpraxis att installera dedikerade brandskyddssystem. En vanlig lösning är fastmonterade vattenspraysystem, ofta kallade transformer "flod" eller "brandsluktvatten" system, som illustreras i figur 1.

Dessa system är utformade för att snabbt släcka brandar genom att doppa transformer med ett kontrollerat, högvolymsvattenspray, vilket minskar risken för att branden sprider sig till angränsande utrustning eller strukturer och minimera driftstopp.

Transformer brandskyddssystem

Detta system aktiveras av flammadetektorer om transformer är installerad utomhus, eller av rökdetektorer om inomhus.

Typer av transformer brandskyddssystem

Transformer brandskyddssystem kan indelas i:

Vattenbaserade och dimsystem

• Komponenter: Brandpumpar, fasta vattenspraysystem/nozzlar, ventiler, ventilkomponenter och rörledningar.

• Funktion: Snabbt släck brandar genom att doppa transformer med vatten, genom att använda högtrycksprayar eller fina dimmor för att kyla ytor och kväva lågor.

Branddetektionssystem

• Komponenter: Branddetektorer (termiska, rök- eller flammadetektorer), kontrollpaneler och kablar.

• Funktion: Upptäcka brandhot tidigt och utlösa släckningsystem eller larm för att minimera svars tid.
  

Motverkande överväganden

Brandsläckning kan vara mindre kritisk om:

• Transformer är placerad på avstånd från byggnader och annan utrustning.

• Brinnande olja kan effektivt inneslutas (t.ex. via brandskyddade barriärer eller dräneringssystem).

I de flesta fall krävs dock brandskyddsåtgärder för att skydda anläggningens strukturer, angränsande utrustning och personal.

Alternativa lösningar

Användning av mindre brandfarliga isoleringsvätskor (t.ex. oljor med hög flamtemperatur eller syntetiska ester) kan minska brandriskerna och kan eliminera behovet av aktiva släckningsystem, vilket gör dem till en möjlig alternativ i vissa installationer.

Krav för transformer brandskydd

Följande är de grundläggande principerna för transformer brandskydd:

Nya anläggningar med mineraloljefyllda transformer

• Nya installationer med stora mineraloljefyllda transformer placerade nära anläggningsstrukturer eller annan utrustning måste inkludera aktiva brandskyddssystem för att skydda strukturerna, angränsande utrustning och miljön.

• De kräver också ordentligt utformade innehållssystem (t.ex. oljeinnehållsdikar) för att förhindra miljöförorening från spilld olja.

• För nya anläggningar - och där det är praktiskt i befintliga anläggningar - bör mineraloljefyllda transformer placeras borta från byggnader, annan utrustning och vattendrag för att minimera brand- och miljörisker. I sådana fall kan aktiv brandskydd vara onödig om separationsavstånd och andra riskminimeringsåtgärder är tillräckliga.
  

Befintliga anläggningar

• Funktionella brandskyddssystem i drift bör fortsätta skydda anläggningsstrukturer och utrustning men måste periodiskt granskas för tillräcklighet och överensstämmelse med gällande normer och standarder.

• Inaktiva eller icke-fungerande brandskyddssystem måste utvärderas för överensstämmelse med moderna standarder och återställas till driftstatus där det krävs.

• Befintliga anläggningar utan brandskyddssystem måste installera dem där det är nödvändigt för att skydda kritiska strukturer eller utrustning, enligt riskbedömningar.

Transformer underhåll och bedömning

• Transformer kräver periodiska tillståndsbedömningar utöver rutinmässiga inspektioner, tester och underhåll. Enheter med låga tillståndsindex bör prioriteras för rehabilitering eller ersättning för att minska misslyckandets risker.

Brandinnehållande strukturer

• Brandväggar eller barriärer bör installeras mellan angränsande transformer, mellan transformer och anläggningsstrukturer, mellan enfasenheter, eller mellan transformer och annan utrustning där det är möjligt. Dessa barriärer begränsar spridningen av brand och explosion, vilket minimerar kollaterala skador.

Systemdrift och efterlevnad

• Brandsläckningssystem måste regelbundet driftsättas, underhållas och testas för att säkerställa tillförlitlighet vid nödsituationer.

• Oljeinnehåll och olje-vatten separationsstrukturer (t.ex. spillberms, interceptor tankar) måste följa alla relevanta miljölagar, föreskrifter och industristandarder för att förhindra förorening.

Tillgång och offentlig säkerhet

• Tillträde till transformerområden måste begränsas till auktoriserad personal endast. Åtgärder bör vidtas för att fysiskt begränsa publiks närhet till transformer, vilket minskar risken för skada eller obehörig ingripande.

• Alla brandskydd och innehållsåtgärder måste vara i linje med tillämpliga miljölagar för att förhindra regleringsbrottslighet och ekologisk skada.

Genom att följa dessa principer kan anläggningar effektivt minska brandrisker, skydda infrastruktur, skydda personal och minimera miljöpåverkan från transformerincidenter.