变压器排油注氮灭火装置

1、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- 3 - / 23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

2、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

3、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装置工作原理系统结构BPZM-BDM- 排油注氮变

4、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。 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：油枕1.5 电缆变压器厂铺设断流阀 气体继电器排气组件（附件）端子箱截止球阀变径1.5 电缆 灭火装置厂铺设 截止阀 温度探测器 排气组件.5 电缆 6芯灭火箱.5 电缆 2芯疏油管?150事故油池C220V施工单位敷设施工单位敷设施工.单5 位电敷缆设2芯 .5 电缆4芯控制屏灭火自动控制系统电源DC220V.5 电缆2根施工单位敷设远传信号变

5、压器断路器端子箱施工单位敷设.5 电缆 10芯 根据用户需要施工单位敷设图一 灭 火系统 示意图- 5 - / 23压力调节阀隔离球阀三通手动排气柄电磁阀低泻排气阀流量阀氮气瓶注氮管排油管球阀连杆机构机械手动电磁机构压力控制器温湿度控制器温度传感器湿度传感器自动开关紧固螺栓 2- 130紧固螺栓 4- 50灭火柜体压力 压缩弹簧 开关灭火箱端子碟阀观察孔面板紧固螺栓 4- 20加热器图 二 BPZM-BDM- 灭 火 装 置 结 构 图- 7 - / 23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严重压力控制器动作 箱体破裂着火温度探测器动作打开排油阀排部分变压器

6、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

7、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。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

8、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：- 11 - / 23222SB双电源接入回路双电源互投回路双电源互投信号回路双电源输出回路2SB34K2K8K1QT2HLRDK103HLRD6HLRDSBKGK9K4 K10 K87KK2K71HLRDK1K7BJJCK7K8K9K10K1K3K4K2K5K5系统电源控制回路灭火排

9、油 电磁排油回路 排油阀打开信号回路开启阀回路（注氮回路） 注氮阀打开信号回路探测器动作信号回路压力开关动作信号回路压力开关动作控制回路探测器动作控制回路灭火控制回路手动预备信号回路灭火开启阀控制回路气体继电器控制回路气体继电器信号回路报警信号回路关闭阀关闭信号回路电源信号回路K1- 13 - / 23K2K3气体继电器动作报警K4K5K7K8K9K10图 四 BPZM-BDM灭火启动排油 阀打开报警 灭火启动 开启阀开启报警 温度探测器启动报警电源断电报警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 压力开关启动报警加热电源控制回路加热控制回路加热信号回路温度测量回路

10、回路湿度测量回路-灭火装置电气原理图注： 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-K1 K10- 中间继电器XB11HLRD-气体继电器信号灯2HLRD-3HLRD-防爆启动信号灯4HLRD-手动灭火开关、 XB2-线圈保护器 灭火启动信号灯 排油信号灯 手动灭火预备信号灯5HLRD-注氮信号灯6HLRD-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

11、KG-气体继电器DL1- 断路器跳闸接点 1DL2-断路器跳闸接点 2QY-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

12、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。

13、 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，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

14、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：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

15、）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。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 72、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/s4、氮气瓶容积： 2 40L5、氮气瓶内氮气公

16、称压力：13Mpa（20 ）6、排油管路直径： 100mm7、注氮管路直径： 25mm8、灭火柜重量： 230 240kg9、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110、灭火装置控制器信号电压：DC24V11、灭火时间：小于 2min12、注氮时间：大于 20min- 26 - / 23六 装置面板布置及说明I号电源投入II号电源投入气体继电器灭火启动防爆启动排油阀开 注氮阀开断流阀关 加热器开手动灭火投入 退出手动预备解除报警报警信号系统投入手动 自动I号电源II号电源图五 BPZM-BDM- 灭火装 置前面 板示 意图七 装置外形尺寸及安装尺寸观察窗BPZ

17、M-BDM-I变压器排油注氮灭火柜河北博为电气有限公司图 六 BPZM-BDM- 灭 火 装 置 外 形 及 安 装 尺 寸BPZM-BDM变-I 压器排油注氮灭火控制屏号电源投入 号电源投入气体继电器 探测器启动 压力开关动 排油阀开 注氮阀开启 注氮阀关闭 加热器加热手动档打开 报警解除 报警信号 系统投入手动 自动 手动灭火 投入 退出气体继电器 探测器启动 压力开关动 排油阀开 注氮阀开启 注氮阀关闭 加热器加热手动档打开 报警解除 报警信号 系统投入手动 自动 手动灭火 投入 退出号电源 号电源气体继电器 探测器启动 压力开关动 排油阀开 注氮阀开启 注氮阀关闭 加热器加热手动档打开

18、 报警解除 报警信号 系统投入手动 自动 手动灭火 投入 退出河北博为电气有限公司图七 BPZM-BDM- 灭 火 装 置 控制屏外形及安装尺寸八 后板端子图及安装说明变 压 器 端 子 箱灭火柜端子-TX 1-D25890123141TX D 234579213151617181910212324262829231323334353637383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

19、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 、 基 础 准 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。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。（钢管）塑料管）图九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、灭火柜的安装将灭火柜安装到做好的地基上，紧固好地脚螺丝

20、，挂上重锤。灭火箱应可靠 接地，接地螺栓为 M12。3、控制屏的安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、排油注氮管路的安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

21、.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 、 断 流 阀 的 安 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、探测器的安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起，探测器头部要相对水面倾紧固螺母连接杆探测头外形示意图行程开关图十温度探测器钢板支架焊接变压器箱顶面图十

22、 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。控制屏端子控制屏端子ID-4QT1QT2QT3QT4QTn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；- 27 - / 237、灭火柜使用电压： AC220V。注： 1、

23、为了保证安全，在正式运行之前不要打开氮气瓶瓶头阀2、如本装置退出运行，除切断电源外，必须关闭氮气瓶头阀和变压器的排 油出口和注氮入口上的截止阀。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

24、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

25、，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 “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 AC220V 电压，调节温度控制器设定温度，调到当前室温以 下，此时加热器加热，同时“加热器开”信号灯亮，重新调节温度控制器设定温 度到要求设定值；13 、一切正常后准备投入工作； 在灭火装置调试无误且所有准备工作完成后，可投入运行。运行时控制屏供 DC220V