油浸變壓器bmh-1a型排油注氮滅火系統(tǒng)控制回路分析

油浸變壓器bmh-1a型排油注氮滅火系統(tǒng)控制回路分析

0排油注氮滅火系統(tǒng)油提取物壓板是主要的壓力設(shè)備。氣壓器是碳?xì)浠衔锖涂芍涞囊后w。在使用油提取物時(shí)，應(yīng)采取消防和消防措施[l]。目前主變壓器的消防方式主要有4種:氣體滅火系統(tǒng)、水噴霧消防系統(tǒng)、排油注氮消防系統(tǒng)以及合成泡沫消防系統(tǒng)。目前,河北南部電網(wǎng)運(yùn)行的125MVA及以上主變壓器采用排油注氮消防系統(tǒng)的約占60%、水噴霧消防系統(tǒng)約占38%,少數(shù)室內(nèi)變電站使用合成泡沫消防系統(tǒng),尚無使用氣體滅火系統(tǒng)的變壓器。其中排油注氮消防系統(tǒng)絕大部分為某公司BMH-1A型產(chǎn)品。目前BMH-1A型排油注氮滅火系統(tǒng),無論是自動(dòng)還是手動(dòng)控制方式下其控制回路均存在啟動(dòng)條件單一、接線不合理等問題,容易引起裝置誤動(dòng)。本文根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行情況以及檢修經(jīng)驗(yàn),介紹了BMH-1A型排油注氮消防系統(tǒng)的工作原理,分析了該裝置誤動(dòng)的因素,提出了控制回路和機(jī)械機(jī)構(gòu)的改造方法,并針對(duì)變電站實(shí)際情況提出了針對(duì)性的工程改造方案。1氮?dú)忾_啟閥工作原理排油注氮消防系統(tǒng)主要包括消防柜、電器控制單元、氣體繼電器、火焰探測(cè)器、氮?dú)馄?、減壓閥、氮?dú)忾_啟閥、充氮管路、排油管路、快速排油閥、斷流閥(又稱關(guān)閉閥)等。排油注氮消防系統(tǒng)如圖1所示。氣體繼電器探測(cè)到變壓器內(nèi)部的可燃?xì)怏w后,根據(jù)可燃?xì)怏w的濃度,決定是發(fā)信號(hào),還是跳開變壓器各側(cè)的斷路器。當(dāng)變壓器發(fā)生火災(zāi)時(shí),火焰探測(cè)器啟動(dòng),當(dāng)氣體繼電器與火焰探測(cè)器都啟動(dòng)時(shí),快速排油閥開啟,迅速放掉變壓器內(nèi)部的油。斷流閥在油枕向箱體補(bǔ)油的油流增大排放時(shí)關(guān)閉,其作用是隔離變壓器油枕和箱體內(nèi)的油,防止儲(chǔ)油柜中的油澆到初燃的火上,加劇火勢(shì)。氮?dú)忾_啟閥是決定氮?dú)鈨?chǔ)存與釋放的裝置,是決定是否向變壓器充氮的關(guān)鍵部件,正常情況下,氮?dú)夂陀蛪毫鞠嗟?。氮?dú)忾_啟閥開啟方式有2種:(1)開啟閥開啟條件滿足,電路延時(shí)接通后引爆電雷管,開啟閥快速打開,氮?dú)膺M(jìn)入變壓器內(nèi)。(2)開啟閥開啟條件滿足,電路延時(shí)接通后接通注氮機(jī)構(gòu)電磁鐵啟動(dòng),注氮機(jī)構(gòu)重錘下落,氮?dú)馔ㄟ^減壓閥進(jìn)入變壓器內(nèi)。BMH-1A型排油注氮消防系統(tǒng)氮?dú)忾_啟閥使用第1種開啟方式。2油送氮滅火系統(tǒng)的控制原理和問題分析2.1火焰探測(cè)器的工作原理排油注氮滅火系統(tǒng)控制原理如圖2所示。圖中云線部分為需要改造的回路。當(dāng)變壓器發(fā)生火災(zāi)時(shí),油箱內(nèi)部壓力急劇增加,引起氣體繼電器跳閘K1觸點(diǎn)閉合;火焰探測(cè)器的感溫元件熔斷(熔斷溫度約145℃),K4觸頭接通,繼電器K2線圈帶電,不延時(shí)常開觸點(diǎn)閉合,電磁機(jī)構(gòu)啟動(dòng)。重錘把快速排油閥打開,開始排油。在K2整定延時(shí)20s后,延時(shí)常開觸頭接通,K3繼電器線圈通電,常開觸點(diǎn)閉合,開啟閥把氮?dú)馄看蜷_,氮?dú)馔ㄟ^減壓閥和注氮管路進(jìn)入油箱底部,迫使油箱內(nèi)部變壓器油循環(huán),油箱下部較低溫度的油和頂層高溫油混合以消除熱油層,從而使表層油溫降到燃點(diǎn)之下,油箱內(nèi)部火焰自動(dòng)熄滅。2.2火炬系統(tǒng)在使用輔助回路啟動(dòng)錯(cuò)誤(1)自動(dòng)方式時(shí)采用氣體繼電器(瓦斯保護(hù))及火焰探測(cè)器的信號(hào)作為啟動(dòng)方式,有可能在變壓器帶電的情況下進(jìn)行排油注氮,給電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來不良影響。(2)在手動(dòng)控制方式下,按下啟動(dòng)按鈕將直接啟動(dòng)裝置。該啟動(dòng)回路簡潔,但是啟動(dòng)條件單一,無其他閉鎖條件,容易造成誤動(dòng)。(3)火焰探測(cè)器采用多只并聯(lián)方式,任何1只探測(cè)器啟動(dòng),同時(shí)氣體繼電器啟動(dòng)都會(huì)啟動(dòng)裝置,當(dāng)某1只探測(cè)器損壞時(shí)易引起裝置誤啟動(dòng)。(4)在控制屏的組屏方案上,每面變壓器消防控制屏安裝3~4臺(tái)控制單元,存在人為誤操作的可能。(5)重錘是依靠自身落下來啟動(dòng)排油閥的裝置,平時(shí)掛在排油閥擺桿上,導(dǎo)致擺桿長期受力,可能引起排油閥微量滲油;同時(shí)電磁閥拉桿與排油閥擺桿為斜面接觸,存在重錘脫落引起誤排油的可能。3油擠出氮滅火系統(tǒng)的改進(jìn)方案3.1改進(jìn)的滅火裝置及其工作原理針對(duì)裝置存在的問題,對(duì)BMH-1A型排油注氮滅火系統(tǒng)控制回路進(jìn)行改進(jìn),降低滅火裝置誤動(dòng)的可能性,保證裝置在主變正常運(yùn)行時(shí)不誤動(dòng),主變著火時(shí)不拒動(dòng)。修改后的控制回路如圖3所示,云線部分為改造后的回路。改進(jìn)后的控制回路具有下列特點(diǎn):(1)增加了主變?nèi)齻?cè)斷路器位置作為啟動(dòng)條件,在火焰探測(cè)器信號(hào)、氣體繼電器信號(hào)、變壓器三側(cè)斷路器在跳位三個(gè)條件同時(shí)具備后才能啟動(dòng),確保氣體繼電器跳開主變?nèi)齻?cè)斷路器后才啟動(dòng)滅火裝置。(2)設(shè)置手動(dòng)緊急解鎖按鈕SB2,保證變壓器故障著火而K1繼電器未啟動(dòng)時(shí),能人工手動(dòng)可靠啟動(dòng)滅火裝置。(3)將火焰探測(cè)器分成2組,在變壓器油箱頂部高、低壓側(cè)的火焰探測(cè)器均勻交叉分布為2組。每組由4個(gè)探測(cè)器并聯(lián)組成,2組之間再串聯(lián),防止單個(gè)探測(cè)器故障誤啟動(dòng)滅火裝置。保證至少在2個(gè)以上探測(cè)器啟動(dòng)后滅火裝置才可靠啟動(dòng),同時(shí)避免任何探測(cè)器單一故障造成裝置誤動(dòng)。改進(jìn)后的探測(cè)器接線如圖4所示。(4)考慮無人值班變電站應(yīng)能遠(yuǎn)方啟動(dòng)滅火裝置,在K1繼電器的啟動(dòng)回路增加遙控啟動(dòng)方式。在自動(dòng)方式下,當(dāng)主變著火時(shí),可遠(yuǎn)方遙控強(qiáng)制啟動(dòng)滅火裝置。(5)在排油閥電磁啟動(dòng)回路串接火焰探測(cè)器、瓦斯和斷路器位置重動(dòng)繼電器(K4、K1)的常開接點(diǎn),避免由于K2繼電器誤啟動(dòng)或誤碰,造成滅火裝置誤啟動(dòng)。在注氮回路串接火焰探測(cè)器重動(dòng)繼電器(K4)的常開接點(diǎn),避免K2繼電器誤啟動(dòng)后啟動(dòng)注氮回路,造成氮?dú)庑孤?6)戶外消防柜處具有機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)功能,在控制回路失電時(shí),可就地啟動(dòng)滅火裝置。(7)對(duì)于排油閥和氮?dú)忾_啟閥控制回路中的中間繼電器(K1、K2、K3、K4),應(yīng)采用大功率中間繼電器,啟動(dòng)電壓應(yīng)大于55%且小于70%額定直流電源電壓,保證直流電源正常時(shí)可靠啟動(dòng),同時(shí)避免直流系統(tǒng)接地引起繼電器誤啟動(dòng),造成滅火裝置誤啟動(dòng)。(8)排油與注氮之間的延時(shí)時(shí)間由20s增大到30s,使人為判斷和采取措施的時(shí)間更充分。3.2桿、排油閥不受力(1)將電磁閥拉桿與排油閥擺桿之間的斜面接觸改為嵌入式接觸。重錘直接掛在電磁閥上,其受力點(diǎn)完全在電磁閥拉桿上,既保證了正常運(yùn)行時(shí)擺桿和排油閥不受力,又防止了重錘的誤脫落,同時(shí)保持了滅火裝置啟動(dòng)即電磁閥吸合時(shí)重錘能夠迅速脫落的特性。(2)由于重錘和排油閥擺桿的連接點(diǎn)與電磁閥拉桿位于同一水平線時(shí),隨重錘下沉?xí)匀恍纬蓪?duì)排油閥的扭動(dòng)力矩。使重錘和排油閥擺桿的連接點(diǎn)與電磁閥拉桿位于同一垂直線上,擺桿與重錘通過銷子連接,具有行程補(bǔ)償功能,只有當(dāng)其下落一段距離后才能帶動(dòng)擺桿受力,正常情況下重錘質(zhì)量完全由電磁閥承擔(dān),擺桿不受力。4增加已開環(huán)者的電氣屏依據(jù)上述改造方案,對(duì)現(xiàn)運(yùn)行的排油注氮消防系統(tǒng)進(jìn)行改造。改造方案如下:(1)采用主變保護(hù)三側(cè)操作箱的TWJ串聯(lián),接入充氮滅火控制裝置的啟動(dòng)回路。(2)對(duì)于采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的變電站,從主變測(cè)控屏取1路備用遙控接點(diǎn),接入充氮滅火控制裝置的啟動(dòng)回路。(3)增加JZC3-40Z型中間繼電器1只,現(xiàn)場卡軌安裝;增加LAY39-22DF/R28型帶燈閉鎖按鈕1只,現(xiàn)場開孔配線,增加標(biāo)牌“緊急解鎖按鈕”。(4)控制屏后按單元加裝有機(jī)玻璃防護(hù)罩。(5)對(duì)火焰探測(cè)器重新分為2組配線。