Hệ thống Phòng cháy Chữa cháy cho Máy biến áp – Nguyên nhân Gây ra Sự cố, Các Loại và Yêu cầu

Nguyên nhân gây cháy biến áp

Biến áp có thể bắt lửa do một số vấn đề quan trọng, bao gồm quá nhiệt, ngắn mạch nghiêm trọng, lỗi trong dầu cách điện và sét đánh. Mặc dù cháy biến áp tương đối hiếm gặp, hậu quả của nó có thể rất nghiêm trọng. Như được mô tả trong hình dưới đây, biến áp bị bao trùm bởi lửa thường bị hư hỏng không thể sửa chữa trong vài phút. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải giải quyết tác động tiềm tàng của những vụ cháy này lên thiết bị và cấu trúc lân cận, vì các biện pháp giảm thiểu thích hợp có thể hạn chế thiệt hại phụ trợ.

Rủi ro cháy và bảo vệ cho biến áp

Một vụ cháy biến áp không được kiểm soát có thể gây ra thiệt hại lớn và dẫn đến mất điện kéo dài, không theo lịch trình. Đối với biến áp công suất cao với điện áp vượt quá 123 kV, việc cài đặt hệ thống bảo vệ cháy nổ chuyên dụng là thông lệ. Một giải pháp phổ biến là hệ thống phun nước cố định, thường được gọi là hệ thống "phun mưa" hoặc "nước chữa cháy" cho biến áp, như được minh họa trong Hình 1.

Các hệ thống này được thiết kế để dập tắt nhanh chóng đám cháy bằng cách phun nước với lưu lượng lớn được kiểm soát, giảm thiểu rủi ro lan truyền lửa sang thiết bị hoặc cấu trúc lân cận và tối thiểu hóa thời gian ngừng hoạt động.

Hệ thống bảo vệ chống cháy biến áp

Hệ thống này được kích hoạt bởi bộ phát hiện ngọn lửa nếu biến áp được lắp đặt ngoài trời, hoặc bởi bộ phát hiện khói nếu ở trong nhà.

Loại hệ thống bảo vệ chống cháy biến áp

Hệ thống bảo vệ chống cháy biến áp có thể được phân loại thành:

Hệ thống nước và hệ thống sương mù

• Thành phần: Bơm chữa cháy, hệ thống phun nước cố định/nozzle, van, bộ phận van, và đường ống.

• Chức năng: Dập tắt nhanh chóng đám cháy bằng cách phun nước lên biến áp, sử dụng phun nước áp lực cao hoặc sương mù mịn để làm mát bề mặt và dập tắt ngọn lửa.

Hệ thống phát hiện cháy

• Thành phần: Bộ phát hiện cháy (cảm biến nhiệt, khói, hoặc ngọn lửa), bảng điều khiển, và dây cáp.

• Chức năng: Phát hiện sớm mối đe dọa cháy và kích hoạt hệ thống dập tắt hoặc báo động để giảm thiểu thời gian phản ứng.
  

Xem xét giảm thiểu

Việc dập tắt cháy có thể ít quan trọng hơn nếu:

• Biến áp được đặt xa các cấu trúc và thiết bị khác.

• Dầu cháy có thể được chứa hiệu quả (ví dụ: qua hàng rào chống cháy hoặc hệ thống thoát nước).

Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, việc bảo vệ cấu trúc nhà máy, thiết bị lân cận và nhân viên đòi hỏi các biện pháp dập tắt cháy.

Giải pháp thay thế

Sử dụng chất cách điện ít cháy (ví dụ: dầu có điểm chớp cao hoặc este tổng hợp) có thể giảm rủi ro cháy và có thể loại bỏ nhu cầu về hệ thống dập tắt chủ động, làm cho chúng trở thành giải pháp khả thi trong một số lắp đặt.

Yêu cầu về bảo vệ chống cháy biến áp

Các nguyên tắc cơ bản sau đây dành cho bảo vệ chống cháy biến áp:

Công trình mới với biến áp chứa dầu khoáng

• Các công trình mới có biến áp lớn chứa dầu khoáng đặt gần các cấu trúc nhà máy hoặc thiết bị khác phải tích hợp hệ thống dập tắt cháy chủ động để bảo vệ cấu trúc, thiết bị lân cận và môi trường.

• Ngoài ra, chúng cần có hệ thống chứa đựng được thiết kế đúng cách (ví dụ: đê giữ dầu) để ngăn ngừa ô nhiễm môi trường từ dầu bị đổ.

• Đối với các công trình mới - và khi thực tế trong các nhà máy hiện có - biến áp chứa dầu khoáng nên được đặt xa các tòa nhà, thiết bị khác và dòng nước để giảm thiểu rủi ro cháy và môi trường. Trong những trường hợp đó, việc dập tắt cháy chủ động có thể không cần thiết nếu khoảng cách cách ly và các biện pháp giảm thiểu rủi ro khác đủ.
  

Công trình hiện có

• Các hệ thống dập tắt cháy đang hoạt động phải tiếp tục bảo vệ cấu trúc và thiết bị nhà máy nhưng phải được xem xét định kỳ về tính phù hợp và tuân thủ các quy chuẩn và tiêu chuẩn hiện hành.

• Các hệ thống dập tắt cháy không hoạt động hoặc không hoạt động phải được đánh giá về tính tuân thủ các tiêu chuẩn hiện đại và được khôi phục lại tình trạng hoạt động khi cần thiết.

• Các công trình hiện có không có hệ thống dập tắt cháy phải lắp đặt chúng khi cần thiết để bảo vệ các cấu trúc hoặc thiết bị quan trọng, theo đánh giá rủi ro.

Bảo dưỡng và đánh giá biến áp

• Biến áp yêu cầu đánh giá tình trạng định kỳ ngoài các cuộc kiểm tra, thử nghiệm và bảo dưỡng thông thường. Các đơn vị có chỉ số tình trạng thấp nên được ưu tiên cải tạo hoặc thay thế để giảm rủi ro hỏng hóc.

Cấu trúc chứa cháy

• Tường hoặc hàng rào chống cháy nên được lắp đặt giữa các biến áp liền kề, giữa biến áp và cấu trúc nhà máy, giữa các đơn vị một pha, hoặc giữa biến áp và thiết bị khác khi có thể. Những hàng rào này hạn chế sự lan rộng của lửa và nổ, giảm thiểu thiệt hại phụ trợ.

Hoạt động hệ thống và tuân thủ

• Các hệ thống dập tắt cháy phải được vận hành, bảo dưỡng và kiểm tra định kỳ để đảm bảo độ tin cậy trong trường hợp khẩn cấp.

• Các cấu trúc chứa dầu và tách dầu-nước (ví dụ: đê chắn dầu, bể chặn) phải tuân thủ tất cả các luật, quy định và tiêu chuẩn ngành liên quan để ngăn ngừa ô nhiễm.

Truy cập và an toàn công cộng

• Truy cập vào khu vực biến áp phải được giới hạn chỉ cho nhân viên được ủy quyền. Các biện pháp phải được thực hiện để hạn chế sự tiếp cận của công chúng đến biến áp, giảm thiểu rủi ro bị thương hoặc can thiệp trái phép.

• Tất cả các biện pháp bảo vệ chống cháy và chứa đựng phải tuân thủ các luật môi trường áp dụng để ngăn ngừa vi phạm quy định và tác hại sinh thái.

Bằng cách tuân theo các nguyên tắc này, các cơ sở có thể giảm thiểu hiệu quả rủi ro cháy, bảo vệ cơ sở hạ tầng, bảo vệ nhân viên và giảm thiểu tác động môi trường từ các sự cố biến áp.