油浸变压器水喷雾灭火系统设计

1、油浸变压器水喷雾灭火系统设 计 作者：郑苗 1利港电厂变压器的基本概况 利港电厂位于苏南负荷中心，是江苏省主 力火电厂之一。华东电网电力负荷年均增 长率约为9.7%，可见电厂的正常运作具有 支管重要的作用。消防系统对电厂的正常 运作是至关重要的。电厂的变压器采用油 浸变压器，其容量为220kv。 2油浸变压器的消防形式的确定 按照火力发电厂与变电所设计防火规范 （gb50229-96),220kv,380kv,500kv独立 变电所，单台容量为125000v及以上的变压 器应设置水喷雾灭火系统，并应具备定期 是喷的条件。电厂的主变压器220kv容量要 高于125kv，因此要采用水喷雾灭火系统

2、3水喷雾灭火系统的灭火机理 利用高压水，经过雾化喷头，水以细小的 水雾滴的形式喷射到正在燃烧的物质表面， 产生表面冷却、窒息、乳化、稀释等4种作 用从而达到灭火目的。 4设计参数的确定 4.1保护面积 利港电厂主变压器没有油枕，因此不需 要考虑油枕的保护面积。变压器实体为不 规则形状，为了便于设计计算，将其理想 成长方体。保护面积s=(c*d- a*b)+2(a+b)*h+a*b.对于本工程， a=5.35m,b=13.8m,h=4.8m，c=9.5m， d=16.4m，则s=339.64m2 。变压器本体 面积s（本体）=a*b+2(a+b)*h=257m2 基 坑面积s基坑=c*d-a*b

3、=82.64m2 4.2变压器特性 油浸变压器容量220kv，根据自动喷雾灭火 规范要求： 油坑喷雾强度w1=6 l/min.m2 变压器本体喷雾强度w2=20 l/min.m2 4.2基本参数表 公称直径计算内径 dn1514.75 dn2020.25 dn2526 dn3234.75 dn4040 dn5052 dn6567 dn8079.5 dn100105 dn125130 dn150155 dn200206 5自动喷水灭火系统设计计算 根据水喷雾灭火系统设计规范 （gb5021995）有关条款计算， 具体公式： q水雾喷头的流量（l/min） p工作压力（mpa） k流量系数 n保护

4、对象的水雾喷头计算数量 s变压器保护面积（m2） w变压器设计喷雾强度 （l/min.m2） qj系统的计算流量（l/s） qj水雾喷头的实际流量（l/min） n sw q q jq i i n 1 6 0 1 qkp10 5.1变压器面积计算 变压器实体为不规则形 状，为了便于设计计算， 将其理想成长方体（如下 图）。保护面积s=(c*d- a*b)+2(a+b)*h+a*b.对于 本工程， a=5.35m,b=13.8m,h=4.8 m，c=9.5m，d=16.4m， 则s=339.64m2 。变压器 本体面积s（本体） =a*b+2(a+b)*h=257m2 基坑面积s基坑=c*d-

5、a*b=82.64m2 5.2变压器喷头选型计算 根据自动喷雾灭火系统规范要求，选用离心雾化型水雾喷头，喷头的 工作压力为0.35mpa。喷头采用美国诺蒂菲尔消防设备有限公司的水雾喷头 5.2.1本体顶面 喷头型号为：zstw-11/125，k=53.45喷头工作压力p(mpa)=0.35(mpa) = 53.45*1.87=100 l/min s本体=a*b=5.35*13.8=73.83m2 喷头数量n=s本体*w2/q=73.83*20/100 =14.7个 5.2.2长边侧面： 喷头也选用zstw-11/125，k=53.45这种型号的喷头因此q=100 l/min喷头数 量n=s长边

6、w2/q=13.8*4.8*20/100=13.25 5.2.3短边侧面： 喷头也选用zstw-11/125，k=53.45这种型号的喷头因此q=100l/min喷头数 量n=s短边w2/q=5.35*4.8*20/100=5.14 5.2.4油坑保护面： 由于油坑的保护面积很小基本可以忽略，在实际安装中也可以得到适当弥补， 即将下环喷头适当向下倾斜。 5.3喷头布置 根据变压器的外形和全包容的原则， 在布置喷头时，水平方向上布置两个环 路， 变压器上方设置支管喷头进行布置。 在设计中，保护顶部的喷头避开了其带 电高压管套。实际布置喷头数量在原有 的设计上面增加了喷头 由于水幕喷头选择口径为1

7、2.7mm的水 幕喷头因此上下环选择公称直径为 80mm的管道上下环连接管选择100mm 的管道，母管选择125mm的管道 喷头布置：3m和5m标高设上下两个 水平环网，下环喷头保护油坑和变压器 本体侧面下半部，上环喷头保护变压器 本体侧面上半部和顶部，此外油枕上另 设一排喷头保护顶部上环喷射不到的部 分。具体喷头型号和数量为： 变压器本体侧面、顶面：zstwb-30- 120，k=53.45，n=56个 5.3.1变压器平面图 水雾锥底圆半径按下式计算 r=b*tg（/2) 式中r-水雾锥底圆半径，m b-水雾喷头的喷口与保护对象之间的距离， m -水雾喷头的雾化角，o 本工程b约为2米，=

8、30 r=1.4m。根据雾 规，矩形布置时喷头间距不应大于1.4倍的 水雾锥底圆半径，即2米 但是为了适当保护 顶部和基坑，因此适当向上 5.3.3结论 系统的计算流量qj87.5316796l/s 系统的设计流量qs1.05qj 91.90826358/s 节点16处的压力为38.390470769m 水力计算表如下 节点编号管段编号节点水压本段管长喷头系数喷头流量管段流量设计管径计算管径 管道流速水力坡降本段水损节点高差合计 p(m)l(m)q(l/min)q(l/min)d(mm)d(mm) v(m/s)ihy+hj(m)h(m)h(m) 135.753.45100.99080119 1

9、21.8100.998079.5 0.3393.31e-053.7903.31e-05 235.753.45100.99 231.8201.988079.5 0.6780.0001320.0002900.000286071 335.70028607153.45100.99120582 341.8302.972855038079.5 1.01776744480.00029799132446 0.00064366126084 00.000643661 435.70064366153.45100.9917116 451.8403.964566638079.5 1.35702581250.000529

10、76434776 0.001144290991200.001144291 535.70114429153.45100.9924197 561.8504.956986348079.5 1.69628655890.00082776098349 0.001787963724300.001787964 635.70178796453.45100.99333012 671.8605.950316468079.5 2.03555036370.00119198342060.002574684188400.002574684 735.70257468453.45100.99444285 781.8706.94

11、4759318079.5 2.37481790640.00162243437850.003504458257600.003504458 835.70350445853.45100.9957579 891.8807.940517228079.5 2.71408986670.00211911710770.004577292952500.004577293 935.70457729353.45100.99727528 9102.75908.937792498079.5 3.05336692430.00268203538890.008850716783400.008850717 1035.708850

12、71753.45101.0033192 10111.81009.94111178079.5 3.39266428510.0033112218890.007152239280300.007152239 1135.71600295653.45101.01343383 11121.81110.95454558079.5 3.73199562360.00400671786090.008654510579600.008654511 1235.70865451153.45101.00304171 12131.81211.95758728079.5 4.07129205220.0047683818390.01029970477200.010299705 1335.71895421653.45101.01760718 13140.51312.97519448079.5 4.41063741010.00559640613390.003357843680300.003357844 1535.7189542253.45101.01760718 15-142.251312.9751