Масляные силовые трансформаторы

О ПРОЕКТЕ

Пожары на силовых масляных трансформаторах представляют собой одну из наиболее опасных аварийных ситуаций на объектах электроэнергетики. Основной риск связан с наличием значительных объемов минерального изоляционного масла, которое при аварийных режимах может воспламеняться и обеспечивать быстрое развитие пожара.
При повреждении изоляции, коротких замыканиях или перегрузках происходит интенсивный нагрев масла с последующим выделением горючих паров. Образование взрывоопасной паровоздушной смеси и наличие источников зажигания (электрическая дуга, искрение, нагретые поверхности) могут приводить к пожару и взрывным явлениям.
Дополнительную опасность представляет растекание горящего масла, что способствует распространению пожара на соседнее оборудование и инфраструктуру подстанции.
В связи с этим противопожарная защита силовых трансформаторов требует применения высокоэффективных автоматических установок пожаротушения, обеспечивающих быстрое подавление горения и охлаждение оборудования.

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ

Готовим

ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ

Для обеспечения противопожарной защиты силовых трансформаторов применяется комбинированная система пожаротушения на базе водопенных насадков.
Основное оборудование:
– водопенные дренчерные насадки КРФ-ВПН;
– пеносмесители (дозаторы) КРФ-Д;
– пожарный фильтр КРФ-Ф;
– узел подключения пожарной техники КРФ-УПТ;
– осциллирующее устройство КРФ-ОСЦ.
Применяемое оборудование обеспечивает подачу раствора пенообразователя и воды с заданными параметрами интенсивности и равномерности орошения.

ОСОБЕННОСТИ ОБЪЕКТА ЗАЩИТЫ

Силовые трансформаторы являются объектами с высокой пожарной нагрузкой, обусловленной наличием горючего изоляционного масла.
Ключевые особенности:
– наличие больших объемов горючей жидкости;
– высокая температура масла при аварийных режимах (до 300–400 °C);
– возможность образования взрывоопасных паровоздушных смесей;
– риск взрыва и разрушения оборудования;
– интенсивное тепловыделение при пожаре;
– наличие открытых площадок с возможностью распространения огня по разлившемуся маслу.
Эксплуатация трансформаторов под высоким напряжением и нагрузкой формирует постоянные условия повышенного риска возникновения аварийных ситуаций.

ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Проектирование систем пожаротушения силовых трансформаторов связано с рядом сложных инженерных задач.

1. Быстрое развитие пожара
При возгорании масла происходит интенсивное горение с высокой скоростью распространения, особенно при растекании жидкости.

2. Образование взрывоопасных смесей
Выделяющиеся пары масла образуют взрывоопасную среду, что повышает риск разрушения оборудования.

3. Необходимость одновременного тушения и охлаждения
Система должна не только подавлять горение, но и обеспечивать охлаждение корпуса трансформатора для предотвращения повторного воспламенения.

4. Высокие требования к интенсивности орошения
Необходима равномерная подача огнетушащего вещества по всей поверхности трансформатора с заданной интенсивностью.

5. Защита соседнего оборудования
При проектировании необходимо учитывать возможность распространения пожара на соседние трансформаторы и оборудование.

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

Современным эффективным решением является применение комбинированной системы пожаротушения, включающей две стадии:

1. Фаза пенотушения (3–5 минут)
Подача раствора пленкообразующего пенообразователя через водопенные насадки КРФ-ВПН обеспечивает:
– быстрое подавление пламени;
– образование изолирующей пленки на поверхности масла;
– предотвращение испарения горючих компонентов.

2. Фаза водяного охлаждения (до 30 минут)
После окончания подачи пенообразователя система переключается на подачу воды, обеспечивая:
– охлаждение корпуса трансформатора;
– снижение температуры оборудования;
– предотвращение повторного возгорания.
Основные параметры системы:
– интенсивность подачи раствора пенообразователя — 0,2 л/(с·м²);
– интенсивность подачи воды — 0,2 л/(с·м²);
– время охлаждения — до 30 минут;
– инерционность системы — не более 3 минут.
Осциллирующая подача огнетушащего вещества с помощью КРФ-ОСЦ обеспечивает равномерное покрытие защищаемой зоны и повышение эффективности тушения.

НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

– Федеральный закон от 21.12.1994 № 69-ФЗ «О пожарной безопасности»;
– Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»;
– ТР ЕАЭС 043/2017. Технический регламент Евразийского экономического союза «О требованиях к средствам обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения»;
– ГОСТ Р 12.3.047-2012 Национальный стандарт Российской Федерации. Система безопасности труда. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля;
– ГОСТ Р 51043-2002 "Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Оросители. Общие технические требования. Методы испытаний";
– ГОСТ Р 50680-94 "Установки водяного пожаротушения автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний";
– ГОСТ Р 50588-2012 "Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний";
– СП 485.1311500.2020 "Системы противопожарной защиты. Установки пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования";
– СП 486.1311500.2020 "Системы противопожарной защиты. Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и системами пожарной сигнализации. Требования пожарной безопасности";
– РД 34.15.109-91 "Рекомендации по проектированию автоматических установок водяного пожаротушения масляных силовых трансформаторов";
– РД 34.49.502-96 "Инструкция по эксплуатации установок пожаротушения с применением воздушно-механической пены";
– ВНПБ 29-14 СТО 34.01-27.3-002-2014 "Проектирование противопожарной защиты объектов электроснетевого комплекса ОАО «Россети». Общие технические требования";
– СТО РусГидро 01.01.78-2012 "Гидроэлектростанции. Нормы проектирования".