变压器排油注氮灭火装置

河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 BPZM BDM I 变压器排油注氮灭火装置 产品说明书 河 北 博 为 电 气 有 限 公 司 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 1 目 录 一 概述 2 二 装置工作原理 3 三 装置功能及特点 10 四 选型及订货须知 11 五 装置技术指标 12 六 装置面板布置及说明 13 七 装置外形尺寸及安装尺寸 14 八 后板端子图及说明 16 九 操作及调试说明 19 十 维护注意事项 21 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 2 一 概述 油浸电力变压器总是存在着发生火灾的危险 无论是电力变压器铁芯产生的 持续高温 还是 由于短路 过电压等的内部电弧产生的 高能放电引起的突发性短 暂高温 只要能使变压器油的温度大于400 就会分解出各种可燃气体 致使 变压器内部压力增大 变压器内部超压 造成其自身 薄弱部位 如变压器瓷套管 器身焊缝 防爆口等处 破成裂口 使变压器油及产生的可燃气体一起从裂口中喷 出 喷出的变压器油及可燃气体的 混合物在与空气接触摩擦后 就产生火焰 起 火甚至爆炸 造成重大损失 国家有关标准规定大型变压器必须配置灭火装置 另外数量众多的油浸变压 器在工业 民用建筑群中应用 虽许多容量较小 却处于经济发展的中心位置和 政治 军事 交通有关的地域 应配置灭火装置加以重点保护 在无人值守的变 电站 对消防系统的要求也越来越高 针对变压器故障的特点 我公司研制了BPZM BDM I 变压器排油注氮灭火装 置 本装置是专门用于油浸变压器防护和灭火的一种新型装置 弥补了当前水喷雾 灭火系统及其他灭火系统不能预防火灾的不足 装置具有防爆 防火 灭火的功 能 即为防止火灾危险的产生而开发的成套灭火装置 此系列灭火装置不适用于变压器油箱外部和分接开关箱内部火源的灭火 BPZM BDM I 变压器排油注氮灭火装置引用标准如下 GB T 7261 继电器及继电保护装置的基本试验方法 JB3336 电站设备自动化装置通用技术条件 GB T 1226 一般压力表 GB 5099 钢制无缝气瓶 GB T 8979 纯氮 GA 61 2002 固定灭火系统驱动 控制装置通用技术条件 GA 835 2009 油浸变压器排油注氮灭火装置 CECS187 2005 油浸变压器排油注氮技术规程 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 3 二 装置工作原理 系统结构 BPZM BDM 排油注氮变压器灭火装置包括控制部分和灭火部分 灭火部分由灭 火柜 注氮管路 排油管路 探测器 压力控制器 断流阀组成 灭火柜 见图二 包括氮气瓶 减压器 氮气释放阀 排气阀 单向阀 快速排油阀等 控制部 分主要是指控制屏或控制箱 本装置应用于灭火系统示意图如下 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 4 变径 截止球阀 自动控制系统 灭火箱 断流阀 温度探测器 控制屏 主 控 排气组件 排气组件 附件 事故油池 疏油管 150 截止阀 端子箱 气体继电器 电源 DC220V 灭火 室 远传信号 1 5电缆 1 5电缆 5电缆6芯 灭火装置厂铺设 变压器厂铺设 施工单位敷设 5电缆2芯 施工单位敷设施工单位敷设 5电缆2根 5电缆10芯 根据用户需要施工单位敷设 C220V 施工单位敷设 5电缆4芯 施工单位敷设 5电缆2芯 油枕 变压器断路 器端子箱 图一 灭火系统示意图 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 5 压缩弹簧 面 板 压力 开关 低泻排气阀 面板紧固螺栓4 20 紧固螺栓2 130 灭火柜体 紧固螺栓4 50 氮气瓶 三通 电磁阀 流量阀 注氮管排油管 观察孔 碟阀 压力控制器 门锁 手动排气柄 隔离球阀 压力调节阀 灭火箱端子 自动开关 加热器 重 锤 电磁机构 温湿度控制器 温度传感器 湿度传感器 球阀连杆机构 机械手动 河北博为电气有限公司 图二 BPZM BDM 灭火装置结构图 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 6 工作原理 变压器 故障 局部高温分解气体 气体继电器动作 变压器断电 内部压力增高 压力控制器动作箱体破裂着火温度探测器动作 打开排油阀排部分变压器油 关闭阀关闭隔离油枕 向变压器注入氮气 底部低温油通过氮气搅拌迅速上升 表层热油冷却到燃点以下灭火 持 续注氮20分钟以上防止爆炸或复燃 严重 图三 装置工作原理结构框图 变压器内部因故障分解大量气体 气体继电器动作 大量气体使变压器内部压 力增大 如达到压力控制器所设定压力 小于变压器箱体所承受压力 时 压力控 制器动作 气体继电器和压力控制器动作作为装置防爆启动的两组充要启动条件上 传装置控制部分 控制屏或控制器 控制部分启动装置防爆 装置瞬时打开排油 阀排油 排油阀手柄带动连杆机构瞬时打开隔离球阀 同时安装在储油柜与变压器 之间的断流阀因流量迅速加大而关闭 截断储油柜补充给变压器的变压器油 变压 器排油卸压 防止变压器破裂 经延时后注氮释放阀打开 氮气瓶向变压器持续注 氮二十分钟以上 搅动变压器油 降低变压器内局部故障点处温度 达到防爆防火 目的 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 7 一旦变压器内发生严重故障 气体继电器动作 在装置卸压之前变压器箱破裂 喷出的可燃气体接触空气起火 此时安装在变压器箱顶的点式温度探测器动作 气 体继电器和温度探测器动作信号上传给装置的控制部分 控制部分启动装置灭火 同上 排油阀瞬时打开 截流阀关闭 排出变压器顶层已燃烧的热油 在设定的延 时 一般 20 秒 后 注氮阀打开 氮气搅动变压器油 变压器底部大量低温油上 升到顶部 使顶部变压器油温降到变压器油燃点以下 达到灭火目的 经试验在注 氮后一分钟之内灭火 氮气持续注入二十分钟以上 防止复燃 其中 断流阀利用液体动压力原理 当流量超过给定值时 断流阀关闭 作用 是在排油阀打开后 阻断储油柜和变压器油箱 否则达不到排油降压的作用 并可 以防止储油柜中的油浇到燃烧的火上 加剧火势 控制原理 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置电气原理如下图所示 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 8 压力开关动作控制回路 注氮阀打开信号回路 电源信号回路 关闭阀关闭信号回路 报警信号回路 气体继电器控制回路 灭火开启阀控制回路 灭火控制回路 探测器动作控制回路 探测器动作信号回路 开启阀回路 注氮回路 系统电源控制回路 双电源输出回路 双电源互投信号回路 双电源互投回路 双电源接入回路 压力开关动作信号回路 手动预备信号回路 气体继电器信号回路 排油阀打开信号回路 灭火排油 电磁排油回路 K6 K6 XB2 线圈保护器 6HLRD 3HLRD SB K8 XB1 线圈保护器 Y L 电磁阀 注氮 电磁阀 排油 11HLGD K5 K5 7HLRD QY FMQ K4 K3 K2 K7 K1 KG K1 K3 K2 SB 3 4 2SB K1 K2 2HLRD 2SBQT 2 K3 K2 5HLRD 4HLRD 73 84 JZ2 JZ2 10HLRDJZ2 JZ2 JZ1 2ZK2ZK 22 JZ1 JZ1 9HLRDJZ1 JZ1 JZ2 1ZK1ZK K8 YL K7 1HLRD K1 K7 K8 K9 K9 K4 K10 K10 K7 K8 K9 BJJC 1SB K10 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 9 8HLRD 加热信号回路 温度 设定 加热器 湿度探测器 温度探测器 温湿度控制器 湿度测量回路 温度测量回路回路 加热电源控制回路 加热控制回路 QM2 LQM2 电源断电报警 灭火启动 开启阀开启报警 灭火启动排油 阀打开报警 气体继电器动作报警 K5 K4 K3 K2 K7 K8 K9 K10 气体继电器动作报警 压力启动 排油阀打开报警 压力启动 开启阀开启报警 压力开关启动报警 温度探测器启动报警 K1 图四 BPZM BDM 灭火装置电气原理图 注注 1ZK 2ZK 双电源开关 JZ1 JZ2 双电源继电器 9HLRD 10HLRD 双电源信号灯 1SB 系统电源投入退出选择开关 2SB 自动手动方式选择开关 SBM 手动灭火开关 K1 K10 中间继电器 XB1 XB2 线圈保护器 1HLRD 气体继电器信号灯 2HLRD 灭火启动信号灯 3HLRD 防爆启动信号灯 4HLRD 排油信号灯 5HLRD 注氮信号灯 6HLRD 手动灭火预备信号灯 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 10 7HLRD 关闭阀关闭信号灯 8HLRD 加热器除湿加热信号灯 11HLRD 系统投入信号灯 L 电磁机构 排油 Y 电磁阀 氮气开启阀 QT 探测器 YL 压力控制器 KG 气体继电器 DL1 断路器跳闸接点 1 DL2 断路器跳闸接点 2 QY 断流阀 FMQ 蜂鸣器 BJJC 报警解除开关 当 2SB 打到自动位置时 若变压器内部发生故障 油箱内部气体增加 气体 继电器动作 常开触点 KG 闭合 K1 K7 动作 变压器压力的增大到设定值时 压力控制器动作 K8 动作 驱动 K6 动作 此时由于重瓦斯保护动作 断路器常 闭辅助接点 DL1 闭合 电磁机构 L 动作 重锤落下 排油阀瞬时打开 变压器开 始排油 在 K8 整定延时 0 20 秒 过后 延时常开触头 K8 接通 K9 继电器线 圈通电 常开触点闭合 断路器常闭辅助接点已闭合 电磁阀打开 氮气通过减压 阀 开启阀 单向阀及注氮管路进入油箱底部 迫使油箱内部变压器油循环 油箱 下部较低温度的油和顶层高温 注氮持续20min 以上 达到防爆防火目的 变压器油起火时 探测器的感温元件熔断 触头接通 继电器K2 动作 电磁结 构动作 重锤落下 排油阀瞬时打开 变压器开始排油 在K2 整定延时 0 20 秒 过后 延时常开触头 K2 接通 K3 继电器线圈通电 常开触点闭合 电磁阀 打开 氮气通过减压阀 开启阀 单向阀及注氮管路进入油箱底部 迫使油箱内部 变压器油循环 油箱下部较低温度的油和顶层高温油混合 既可消除热油层 从而 使表层油温度降到闪点之下 油箱内部火焰2min 内自动熄灭 注氮持续 20min 以上 避免复燃 当 2SB 打到手动位置时 可按下 SBM 进行手动灭火 其灭火情况同自动时 灭火柜内装有温湿度控制器和加热装置 在温度达到设定温度之下或湿度超过设定 湿度 加热器加热 以达到加热或除湿 保持灭火柜正常运行时的温度和湿度 三 装置功能及特点 1 以防为主 消防结合 限制内部故障引起火灾的损坏范围 可以有效的防 止变压器破裂所产生的火灾 一旦着火 动作后可以立即灭火 灭火时间短 减少 变压器火灾造成的损失 2 不用水或泡沫等灭火介质 免除了消防排水设计和相关设施 结构紧凑 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 11 易于安装 不受水源等地理环境限制 不会冻冰 阻塞 3 属环保产品 该设备不对环境和变压器本身造成任何污染 4 造价低 运行管理简单 维护方便 连续自动监视 5 装置设计特殊机械结构 具有强的防震防误动能力 6 具有 485 通讯接口功能 符合 MODBUS 通讯规约 可将监测信息上传 四 选型及订货须知 型号说明 BPZM BDM I 设计系列号 公司型号 装置型号变压器排油注氮灭火 注 当油浸变压器采用排油注氮装置时 应根据单台油浸变压器的容量 油量 构造及其周围环境等条件进行选型 排油注氮装置的氮气瓶符合现行国家标准 钢制无缝气瓶 GB5099 的有关规 定 其参考配置如下表 订货须知 本公司主要推出带防爆功能的变压器排油注氮灭火装置 用户可根据自身的 需要 订购不带防爆功能的排油注氮灭火装置 也可选择是否加装 485 通讯 功能 排油注氮灭火装置型号BDM I 油浸变压器容量 MV A 50 单位氮气瓶容积 L 40 氮气瓶数量 个 2 氮气瓶工作压力 MPa 20 13 注氮工作压力 MPa 0 5 0 8 排油管直径 mm 100 或 150 注氮孔个数 个 4 或 2 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 12 另用户如有特殊要求 请与本公司联系 我们将最大限度地满足用户的需求 以达到客户最大的满意 五 装置技术指标 1 温度探测器动作温度 130 7 2 压力控制器动作压力 0 06 0 16Mpa 可调 3 断流阀关闭流速 1 0 1 2m s 4 氮气瓶容积 2 40L 5 氮气瓶内氮气公称压力 13Mpa 20 6 排油管路直径 100mm 7 注氮管路直径 25mm 8 灭火柜重量 230 240kg 9 灭火柜控制电路电压 DC220 5 V 各次谐波分量值之和小于直流量1 10 灭火装置控制器信号电压 DC24V 11 灭火时间 小于 2min 12 注氮时间 大于 20min 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 13 六 装置面板布置及说明 手动灭火 防爆启动注氮阀开排油阀开灭火启动 气体继电器 自动手动投入退出 解除报警 手动预备系统投入 断流阀关加热器开 报警信号 号电源I II号电源 I I号电源投入I号电源投入 图五 BPZM BDM 灭火装置前面板示意图 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 14 七 装置外形尺寸及安装尺寸 变压器排油注氮灭火柜 型号 BW 20 I型 出厂编号 生产日期 年 月 河北博为电气有限公司 工作环境温度 30 氮气贮存压力 15 0 5Mpa 控制电压 DC220V 灭火时 瞬时启动排油阀 延时后启动氮气释放阀 河北博为电气有限公司 变压器排油注氮灭火柜 BPZM BDM I 观察窗 图六 BPZM BDM 灭火装置外形及安装尺寸 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 15 河北博为电气有限公司 号电源号电源 压力开关动注氮阀开启排油阀开探测器启动气体继电器 自动手动 投入退出 报警解除 号电源投入 手动档打开 号电源投入 系统投入 注氮阀关闭加热器加热 报警信号 报警信号 加热器加热注氮阀关闭 系统投入手动档打开报警解除 退出投入 手动自动 气体继电器探测器启动 排油阀开注氮阀开启压力开关动 压力开关动注氮阀开启排油阀开探测器启动气体继电器 自动手动 投入退出 报警解除手动档打开系统投入 注氮阀关闭加热器加热 报警信号 手动灭火 手动灭火 手动灭火 BPZM BDM I变压器排油注氮灭火控制屏 图七 BPZM BDM 灭火装置 控制屏外形及安装尺寸 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 16 八 后板端子图及安装说明 MD XT 13 38 12 11 D XT D XT 32 31 35 34 33 36 37 2 3 2 10 5 7 6 9 8 4 3 1 9 12 11 14 13 10 5 4 6 8 7 28 29 18 22 21 20 19 25 24 27 26 23 17 16 15 30 1 14 QYQTKG 变 压 器 端 子 箱 DC1DC2 灭火柜端子 至断路器端子箱 至公共测控屏 图八 控制器后板端子接线图 上图所示 控制屏从变压器接收气体信号 温度信号 在灭火过程中接收断流 阀信号的所有信号线经变压器端子箱接出 控制屏接收压力控制器信号由灭火柜端 子接出 控制屏发出控制信号至灭火柜的电磁机构 控制排油和注氮 接入灭火柜 端子 控制信号发出至变电站公共测控机 安装说明 1 1 基基础础准准备备 在地平面下设一个混凝土结构的油池以接收灭火装置动作时排出的油 其容积 取决于排油量的多少 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 17 注 用户可根据此图外形尺寸对地基 外形适度加大 但决不能小于此尺寸 排油 电缆 塑料管 钢管 图九 灭火柜基础 灭火装置地基见图九 灭火装置与变压器之间的排油管路水平长度3 8m 固定灭火箱的基础必须水平 以防灭火箱的变形 影响关门 若从变压器到灭火柜 间的管路太长 为避免引起较大的变形 应在管路中间部位设一个支柱 应建防火 墙保护灭火箱 该防火墙不能妨碍管路通道 不能引起管道变形 2 2 灭灭火火柜柜的的安安装装 将灭火柜安装到做好的地基上 紧固好地脚螺丝 挂上重锤 灭火箱应可靠接 地 接地螺栓为 M12 3 3 控控制制屏屏的的安安装装 灭火装置的控制屏应安装在主控室 用于显示灭火装置的工作状态和对灭火装 置进行远距离控制 从灭火柜到主控室应铺设电缆通道 控制屏连接线通过控制屏 下部 3 个 40mm 的孔引入 控制屏安装在主控室内便于观察和操作的位置 其外 形和安装尺寸见图七 4 4 排排油油注注氮氮管管路路的的安安装装 首先用地脚螺钉把灭火箱安装就位 把管路进口处的保护盖拆除 排油注氮管 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 18 路按我厂供给的灭火装置安装图安装 管路和灭火柜连接不应受任何不正常的外力 排油管路应有向下 2 的斜度 在变压器设计排油出口和注氮孔时应注意 排油孔 应设置在变压器的端面距变压器油箱顶部200 mm 处 注氮孔应均匀布置在变压 器两测距变压器油箱底部 100 mm 处 5 5 断断流流阀阀的的安安装装 断流阀安装在储油柜和油箱之间的管路上 箭头由储油柜指向油箱 断流阀的工作原理是基于液体的动压原理 一旦作用在挡板1 见图十 上 的力超过给定值 这个力就使挡板摆到断流阀的出口 使断流阀处于关闭状态 两 接线柱 3 接通 若需要把断流阀由关闭状态恢复到初始状态 向下按动手柄2 即可实现 图十 断流阀示意图 6 6 探探测测器器的的安安装装 在变压器箱盖上应焊弯板 以支撑火焰探测器 探测器用螺栓和弯板固定在一 起 探测器头部要相对水面倾2 紧固螺母 探测头 连接杆 行程开关 图十一 温度探测器外形示意图 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 19 钢板支架 焊接 变压器箱顶面 图十二 温度探测器安装支架示意图 探测器要通过变压器端子箱接线到控制屏 各探测器之间必须互相并联接线 连接探测器见图十三 QT1QT2QT3QT4QTn 控制屏端子ID 3 控制屏端子ID 4 图十三 温度探测器接线图 九 操作及调试说明 一 在装置投运前应进行下列检查 1 所有管道螺栓已紧固 垫圈密封良好 2 打开下部排油管检查孔 见图1 检查排油阀的密封性 3 所有电缆接线正确 接头及端子均坚固 接触良好 4 探头引线处 开关及接线盒盖密封完好 5 投退开关选择退出位置 自动 手动开关选择手动位置 6 控制柜使用电压 DC220V 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 20 7 灭火柜使用电压 AC220V 注注 1 1 为为了了保保证证安安全全 在在正正式式运运行行之之前前不不要要打打开开氮氮气气瓶瓶瓶瓶头头阀阀 2 2 如如本本装装置置退退出出运运行行 除除切切断断电电源源外外 必必须须关关闭闭氮氮气气瓶瓶头头阀阀和和变变压压器器的的排排油油 出出口口和和注注氮氮入入口口上上的的截截止止阀阀 二 在灭火装置安装完毕投入使用前 应对灭火装置进行如下调试 1 试验前 打开排油阀电磁机构和注氮阀电磁机构的锁定机构 2 确认氮气瓶头阀关闭 变压器排油出口和注氮口处截止阀关闭 上电前关 闭控制屏上所有开关 系统投退开关打到退出位置 手动 自动选择开关打到手动 位置 3 接通为双直流 220V 控制电源 先闭合 I 号电源再闭合 II 号电源 则 JZ1 吸合 I 号电源投入 灯亮 断开 I 号电源 JZ2 吸合 同时 II 号电源投入 灯亮 反之亦然 4 旋转系统投退开关 投入 退出 到投入位置 控制屏 系统投入 信 号灯和 手动预备 信号灯亮 5 按下自锁手动灭火按钮 排油电磁机构动作 重锤下落 排油阀打开 排油阀开 信号灯亮 声光报警动作 可按下解除报警按钮暂时关闭声光报警 经设定延时后注氮电磁阀动作 注氮阀开 信号灯亮 6 二次按下自锁手动灭火按钮 解除自动灭火 排油阀开 信号灯和 注氮阀开 信号灯灭 关上排油阀 挂上重锤 灭火柜恢复 7 手动 自动选择开关打到自动位置 手动预备 信号灯灭 8 短接控制屏端子 ID 1 和 ID 2 模拟气体继电器信号 气体继电器 信号灯亮 电铃报警 9 短接控制屏端子 ID 3 和 ID 4 模拟温度探测器信号 装置自动灭火 同手动灭火 排油电磁机构动作 重锤下落 排油阀打开 同时 灭火启动 和 排油阀开 信号灯亮 经设定的灭火延时时间后 注氮阀开启 注氮阀开 信号灯亮 断开端子 ID 3 和 ID 4 注氮阀关闭 灭火启动 排油阀开 和 注氮阀开 信号灯灭 10 关闭排油阀 重新挂上重锤 短接控制屏端子ID 5 和 ID 6 模拟压力 控制器信号 装置自动防爆 排油电磁机构动作 重锤下落 排油阀打开 同时 河北博为电气有限公司 BPZM BDM 变压器排油注氮灭火装置说明书 21 排油阀开 信号灯亮 经设定的灭火延时时间后 注氮阀开启 注氮阀开 信号灯亮 断开端子 ID 5 和 ID 6 注氮阀关闭 排油阀开 和 注氮阀开 信号灯灭 11 关闭电源 关闭排油阀 挂上重锤 12 给灭火柜供