變電站大型含油設(shè)備綜合消防系統(tǒng)及方法
【專利摘要】一種變電站大型含油設(shè)備綜合消防系統(tǒng)，包括主控制器、排油注氮裝置、干粉滅火裝置、變電站含油設(shè)備；所述主控制器的輸入輸出端分別與排油注氮裝置、干粉滅火裝置連接；所述排油注氮裝置用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集變壓器的狀態(tài)參數(shù)并傳輸給主控制器，接受主控制器的相應(yīng)的控制信號(hào)；所述干粉滅火裝置用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集變電站大型含油設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)并傳輸給主控制器，接收主控制器相應(yīng)的控制信號(hào)；本發(fā)明將排油注氮技術(shù)與干粉滅火技術(shù)相結(jié)合，在綜合考慮變電站大型含油設(shè)備的工況之后，實(shí)施自動(dòng)控制，并加入冗余控制信號(hào)，最大限度地防止誤動(dòng)和拒動(dòng)，提高了500kV及以上變電站大型含油設(shè)備的消防監(jiān)控及自動(dòng)滅火功能，達(dá)到有效預(yù)防和有效撲救的效果。
【專利說明】變電站大型含油設(shè)備綜合消防系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變電站消防安全領(lǐng)域，特別是涉及針對(duì)含油設(shè)備的消防系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]作為變電站內(nèi)核心一次設(shè)備的變壓器、電抗器、電容器等，大多采用油浸自然冷卻式，其礦物絕緣油用量巨大，例如500kV主變單相油重約50噸，而100kV主變單相油重則更是達(dá)到約130噸、調(diào)補(bǔ)變單相油重達(dá)到約48噸，高壓電抗器單相油重達(dá)到約70噸。所用絕緣油閃點(diǎn)在135?150°C，燃點(diǎn)在165?195°C，自燃點(diǎn)約332°C，易蒸發(fā)、燃燒，同空氣混合能構(gòu)成爆炸混合物。若一旦發(fā)生嚴(yán)重過載、短路等故障，絕緣物和油在電弧的作用下急劇汽化使容器內(nèi)部壓力急劇增加，輕則損壞或燒毀變壓器，重則起火爆炸，大量噴油還能進(jìn)一步擴(kuò)大火災(zāi)，嚴(yán)重危害供電可靠性，甚至有可能造成電網(wǎng)瓦解，其危險(xiǎn)性大、損失大，社會(huì)負(fù)面影響較大。
[0003]我國(guó)220kV變壓器的消防手段目前大多為排油注氮裝置，該裝置由控流閥、感溫式火災(zāi)探測(cè)器、就地消防柜、遠(yuǎn)程控制柜等組成。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，猛烈的電弧使絕緣油分解，在箱體內(nèi)部產(chǎn)生大量可燃?xì)怏w，使瓦斯氣體繼電器動(dòng)作造成斷路器跳閘。在熱慣性的作用下油箱壓力會(huì)繼續(xù)增大，超過壓力釋放閥和壓力控制器設(shè)定值時(shí)，迫使頂部套管或變壓器本體破裂，大量燃燒的油可能會(huì)涌出，當(dāng)其溫度超過排油充氮裝置靠近著火點(diǎn)的感溫式火災(zāi)探測(cè)器的設(shè)定溫度(一般高于變壓器跳閘的設(shè)定溫度值)時(shí)，感溫玻璃球爆裂，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，聯(lián)鎖打開排油閥排去油箱頂部的變壓器油卸壓以防止爆炸起火。同時(shí)裝在油枕下的斷流閥在流量變化時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，切斷油枕到變壓器箱體的補(bǔ)油油路，杜絕因高位油枕外溢的“火上澆油”。排油3?1s后，減壓后的氮?dú)庖?.8?1.0MPa的壓力從箱體底部注入，攪拌和強(qiáng)制冷卻絕緣油，并在油面上層形成氮?dú)獗Ｗo(hù)層隔絕氧氣，達(dá)到降溫和阻燃的目的。
[0004]排油注氮裝置在實(shí)際使用過程中，均存在不同程度的誤動(dòng)現(xiàn)象，誤動(dòng)時(shí)變壓器仍帶負(fù)荷工作，此時(shí)排油會(huì)造成變壓器的不可恢復(fù)性損壞，因而經(jīng)常被投切為“手動(dòng)”，此狀態(tài)下，消防柜需就地打開才能投入使用，而一旦變壓器發(fā)生火災(zāi)人員很難接近消防柜，未能起到應(yīng)有的作用。
[0005]目前針對(duì)電容器、電抗器的消防手段大致以視頻及手動(dòng)滅火器材為主，沒有自動(dòng)動(dòng)作的消防設(shè)施。
[0006]因此，迫切需要將排油注氮技術(shù)與干粉滅火技術(shù)相結(jié)合，在綜合考慮變電站大型含油設(shè)備的工況之后，實(shí)施自動(dòng)控制，并加入冗余控制信號(hào)，最大限度地防止誤動(dòng)和拒動(dòng)，提高500kV及以上變電站大型含油設(shè)備(包括變壓器、調(diào)補(bǔ)變壓器、電抗器、電容器等，調(diào)補(bǔ)變壓器也是變壓器，500kV變電站里沒有，只在新型特高壓電力設(shè)備中才有)的消防監(jiān)控及自動(dòng)滅火功能，達(dá)到有效預(yù)防和有效撲救的效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種變電站大型含油設(shè)備綜合消防系統(tǒng)及方法，用于實(shí)現(xiàn)排油注氮裝置的自動(dòng)化以及干粉滅火裝置的輔助應(yīng)用，提高整體的自動(dòng)控制水平與可靠性。
[0008]一種變電站大型含油設(shè)備綜合消防系統(tǒng)，包括主控制器、排油注氮裝置、干粉滅火裝置、變電站含油設(shè)備；所述主控制器的輸入輸出端分別于排油注氮裝置、干粉滅火裝置連接，干粉滅火裝置與排油注氮裝置、變電站含油設(shè)備配套設(shè)置；所述排油注氮裝置用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集變壓器的狀態(tài)參數(shù)并傳輸給主控制器，接受主控制器的相應(yīng)的控制信號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)的控制動(dòng)作保護(hù)變壓器；所述干粉滅火裝置用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集變壓器、電抗器、電容器的狀態(tài)參數(shù)并傳輸給主控制器，接收主控制器相應(yīng)的控制信號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)的控制動(dòng)作；所述主控制器用于接收排油注氮裝置、干粉滅火裝置采集的各狀態(tài)參數(shù)，分析計(jì)算后按照預(yù)設(shè)程序發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。
[0009]所述干粉滅火裝置包括氮?dú)膺M(jìn)氣管路、氣粉混合管路、干粉儲(chǔ)氣罐；干粉儲(chǔ)氣罐罐體上設(shè)置有進(jìn)氣口、出氣口，氮?dú)膺M(jìn)氣管路的出氣口連接干粉儲(chǔ)氣罐的進(jìn)氣口，干粉儲(chǔ)氣罐的出氣口連接氣粉混合管路的進(jìn)氣口 ；從干粉儲(chǔ)氣罐的進(jìn)氣口開始沿氮?dú)膺M(jìn)氣管路方向依次設(shè)置有氮?dú)鈫蜗蜷y、氮?dú)馊肟诹髁坑?jì)、氮?dú)馊肟陔姶砰y、氮?dú)馊肟冢粡母煞蹆?chǔ)氣罐的出氣口開始沿氣粉混合管路方向依次設(shè)置有氣粉混合出口手動(dòng)閥、氣動(dòng)電動(dòng)閥、氣粉混合管路流量計(jì)。
[0010]所述干粉儲(chǔ)氣罐中設(shè)置有攪拌器。
[0011]所述排油注氮裝置包括氮?dú)庾⑷胪?、變壓器本體補(bǔ)油通路、排油通路、氮?dú)馀懦鐾贰?br> [0012]所述氮?dú)庾⑷胪窞?N2鋼瓶通過管路與注氮電磁閥的進(jìn)氣端口連接，注氮電磁閥的出氣端口通過管路與限流減壓閥的進(jìn)氣口連接，限流減壓閥的出氣口通過管路與單向閥的進(jìn)氣端連接，單向閥的出氣端連接變壓器本體的進(jìn)氣端口，在N2鋼瓶與注氮電磁閥之間的管路上設(shè)置有入口氣路N2壓力檢測(cè)電接點(diǎn)，限流減壓閥與單向閥之間的管路上設(shè)置有入口 N2壓力檢測(cè)電接點(diǎn)；
[0013]所述氮?dú)馀懦鐾窞?緊急排氮電磁閥的進(jìn)氣端與變壓器本體的出氣端連接，緊急排氮電磁閥的出氣端與氮?dú)獬隹谶B接；
[0014]所述變壓器本體補(bǔ)油通路為:斷流電磁閥的進(jìn)油口連接變壓器油枕的出油口，斷流電磁閥的出油口通過管路連接變壓器本體的進(jìn)油口，斷流電磁閥與變壓器本體之間的管路上設(shè)置有瓦斯繼電器；
[0015]所述排油通路為:排油電磁閥的進(jìn)油口通過管路與變壓器本體的出油口連接，排油電磁閥的出油口通過管路與排油出口連接，排油電磁閥與排油出口之間的管路上設(shè)置有流量計(jì)。
[0016]一種變電站大型含油設(shè)備綜合消防方法，包括以下步驟:
[0017]S1、初始化，打開第一檢修手動(dòng)閥、第二檢修手動(dòng)閥、第三檢修手動(dòng)閥、第四檢修手動(dòng)閥、氣粉混合出口手動(dòng)閥、斷流電磁閥；閉合防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥、注氮電磁閥、緊急排氮電磁閥、排油電磁閥、氮?dú)馊肟陔姶砰y、氣動(dòng)電動(dòng)閥；
[0018]S2、選擇是進(jìn)行手動(dòng)控制還是進(jìn)行自動(dòng)控制；
[0019]S3、當(dāng)選擇自動(dòng)控制時(shí)，主控制器判斷變壓器溫度是否超溫、瓦斯?jié)舛仁欠癯瑯?biāo)、斷路器是否跳閘、視頻信號(hào)是否正常、環(huán)境風(fēng)速是否正常。
[0020]S4、當(dāng)主控制器監(jiān)測(cè)到瓦斯超標(biāo)或者斷路器跳閘或者溫度超溫或者視頻信號(hào)異常時(shí)立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)溫度超溫、瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)、斷路器跳閘同時(shí)發(fā)生時(shí)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)排油注氮裝置；當(dāng)視頻信號(hào)異常、瓦斯超標(biāo)同時(shí)發(fā)生時(shí)發(fā)出報(bào)警信信號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)干粉滅火裝置；
[0021]S02、當(dāng)進(jìn)行手動(dòng)控制時(shí)，操作人員發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)工作異樣時(shí)，根據(jù)具體情況啟動(dòng)排油注氮裝置或者干粉滅火裝置，啟動(dòng)排油注氮裝置的具體操作為，關(guān)閉斷流電磁閥，打開防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥、排油電磁閥，之后再打開注氮電磁閥；啟動(dòng)干粉滅火裝置的具體操作為，打開氮?dú)馊肟陔姶砰y、氣動(dòng)電動(dòng)閥；
[0022]S5、完成滅火保護(hù)工作后重新初始化系統(tǒng)。
[0023]本發(fā)明的有益效果為，將排油注氮排油注氮技術(shù)與干粉滅火技術(shù)相結(jié)合，在綜合考慮變電站大型含油設(shè)備的工況之后，實(shí)施自動(dòng)控制，并加入冗余控制信號(hào)，最大限度地防止誤動(dòng)和拒動(dòng)，提高了 500kV及以上變電站大型含油設(shè)備(含油設(shè)備包括變壓器、電抗器、電容器，但不限于上述所列設(shè)備)的消防監(jiān)控及自動(dòng)滅火功能，達(dá)到有效預(yù)防和有效撲救的效果。
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的變電站大型含油設(shè)備綜合消防系統(tǒng)及方法作進(jìn)一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為變電站大型含油設(shè)備綜合消防系統(tǒng)原理圖；
[0026]圖2為干粉滅火裝置原理圖；
[0027]圖3為排油注氮裝置原理圖；
[0028]圖4為變電站大型含油設(shè)備綜合消防方法流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]如圖1所示，本發(fā)明變電站大型含油設(shè)備綜合消防系統(tǒng)，包括主控制器1、排油注氮裝置2、干粉滅火裝置3、變電站含油設(shè)備4 ;所述主控制器I的輸入輸出端分別與排油注氮裝置2、干粉滅火裝置3連接，干粉滅火裝置3與排油注氮裝置2、變電站含油設(shè)備4配套設(shè)置；所述排油注氮裝置2用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集變壓器的狀態(tài)參數(shù)并傳輸給主控制器1，接受主控制器I的相應(yīng)的控制信號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)的控制動(dòng)作保護(hù)變壓器；所述干粉滅火裝置3用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集變壓器、電抗器、電容器的狀態(tài)參數(shù)并傳輸給主控制器1，接收主控制器I相應(yīng)的控制信號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)的控制動(dòng)作；所述主控制器I用于接收排油注氮裝置2、干粉滅火裝置3采集的各狀態(tài)參數(shù)，分析計(jì)算后按照預(yù)設(shè)程序發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。排油注氮裝置2實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的防火即故障的預(yù)防保護(hù)，干粉滅火裝置3用于實(shí)現(xiàn)變電站含油設(shè)備4的防火即故障預(yù)防，其中變電站含油設(shè)備4包括變壓器、電抗器、電容器等；主控制器I采用PLC控制器。
[0030]如圖2所示，干粉滅火裝置3包括氮?dú)膺M(jìn)氣管路、氣粉混合管路、干粉儲(chǔ)氣罐04 ；干粉儲(chǔ)氣罐04罐體上設(shè)置有進(jìn)氣口、出氣口，氮?dú)膺M(jìn)氣管路的出氣口連接干粉儲(chǔ)氣罐04的進(jìn)氣口，干粉儲(chǔ)氣罐04的出氣口連接氣粉混合管路的進(jìn)氣口 ；從干粉儲(chǔ)氣罐04的進(jìn)氣口開始沿氮?dú)膺M(jìn)氣管路方向依次設(shè)置有氮?dú)鈫蜗蜷y03、氮?dú)馊肟诹髁坑?jì)02、氮?dú)馊肟陔姶砰yV01、氮?dú)馊肟?01 ;從干粉儲(chǔ)氣罐04的出氣口開始沿氣粉混合管路方向依次設(shè)置有氣粉混合出口手動(dòng)閥V02、氣動(dòng)電動(dòng)閥V03、氣粉混合管路流量計(jì)06。當(dāng)變電站含油設(shè)備4出現(xiàn)明火時(shí)，干粉滅火裝置3工作進(jìn)行滅火，氮?dú)馊肟陔姶砰yV01、氮?dú)鈫蜗蜷y03、氮?dú)馊肟诹髁坑?jì)02打開，氮?dú)鈴牡獨(dú)馊肟?01進(jìn)入經(jīng)干粉儲(chǔ)氣罐04吹起干粉，形成氣粉混合物，經(jīng)氣粉混合管路噴出實(shí)現(xiàn)滅火作用；主控制器I的第一、第二信號(hào)輸出端分別連接氮?dú)馊肟陔姶砰yV01、氮?dú)鈫蜗蜷y03，控制其開關(guān)；主控制器I的第一、第二信號(hào)輸入端分別連接氮?dú)馊肟诹髁坑?jì)02、氣粉混合管路流量計(jì)06，監(jiān)測(cè)氮?dú)?、氣粉混合物的流量；變電站含油設(shè)備4的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置有視頻監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)是否有明火出現(xiàn)，該視頻監(jiān)測(cè)裝置與主控制器I的第三信號(hào)輸入端連接。
[0031]上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上干粉儲(chǔ)氣罐04中還設(shè)置有攪拌器05，攪拌器05與主控制器I的第三信號(hào)輸出端連接，攪拌器05用于定時(shí)攪拌干粉儲(chǔ)氣罐04中的干粉，防止時(shí)間長(zhǎng)后干粉固化，設(shè)備失效，攪拌器05在主控制器I的控制下每間隔12小時(shí)攪拌10分鐘。
[0032]此外，還可以在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置環(huán)境風(fēng)速監(jiān)測(cè)裝置并與主控制器I的第四信號(hào)輸入端連接，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速超過預(yù)設(shè)值時(shí)，干粉滅火裝置3不啟動(dòng)，以免噴出的干粉非但起不到滅火的作用，反而被吹散到周圍影響現(xiàn)場(chǎng)消防人員的觀察視線。
[0033]如圖3所示，排油注氮滅火裝置包括N2鋼瓶G、入口 N2壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PGl、防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥Vl、注氮電磁閥V2、限流減壓閥X、入口氣路N2壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PG2、單向閥D、第一檢修手動(dòng)閥V3、變壓器本體B、第二檢修手動(dòng)閥V4、變壓器本體壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PG3、緊急排氮電磁閥V5、氮?dú)獬隹?CK、變壓器油枕YZ、第三檢修手動(dòng)閥V6、斷流電磁閥V7、瓦斯繼電器W、第四檢修手動(dòng)閥V8、排油電磁閥V9、流量計(jì)LL、漏油報(bào)警裝置L、排油出口 P。
[0034]上述各裝置器件構(gòu)成了氮?dú)庾⑷胪?、氮?dú)馀懦鐾贰⒆儔浩鞅倔w補(bǔ)油通路、排油通路；
[0035]氮?dú)庾⑷胪?N2鋼瓶G通過管路與注氮電磁閥V2的進(jìn)氣端口連接，注氮電磁閥V2的出氣端口通過管路與限流減壓閥X的進(jìn)氣口連接，限流減壓閥X的出氣口通過管路與單向閥D的進(jìn)氣端連接，單向閥D的出氣端連接變壓器本體B的進(jìn)氣端口，在N2鋼瓶G與注氮電磁閥V2之間的管路上設(shè)置有入口氣路N2壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PGl，限流減壓閥X與單向閥D之間的管路上設(shè)置有入口 N2壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PG2 ；
[0036]氮?dú)馀懦鐾?緊急排氮電磁閥V5的進(jìn)氣端與變壓器本體B的出氣端連接，緊急排氮電磁閥V5的出氣端與氮?dú)獬隹?CK連接；
[0037]變壓器本體補(bǔ)油通路:斷流電磁閥V7的進(jìn)油口連接變壓器油枕YZ的出油口，斷流電磁閥V7的出油口通過管路連接變壓器本體B的進(jìn)油口，斷流電磁閥V7與變壓器本體B之間的管路上設(shè)置有瓦斯繼電器W ;
[0038]排油通路:排油電磁閥V9的進(jìn)油口通過管路與變壓器本體B的出油口連接，排油電磁閥V9的出油口通過管路與排油出口 P連接，排油電磁閥V9與排油出口 P之間的管路上設(shè)置有流量計(jì)LL。
[0039]氮?dú)庾⑷胪酚糜谙蜃儔浩鞅倔wB提供氮源；氮?dú)馀懦鐾酚糜诮档妥儔浩鞅倔wB內(nèi)的壓力以及排出變壓器本體B內(nèi)的殘余氣體；變壓器本體補(bǔ)油通路用于給變壓器本體B補(bǔ)充漏掉的油源；排油通路用于排出變壓器本體B內(nèi)的油源。
[0040]變壓器正常工作下氮?dú)庾⑷胪窙]有氮?dú)庾⑷?，氮?dú)馀懦鐾凡煌ǎ庞屯反蜷_，補(bǔ)油通路打開與變壓器本體B連通，變壓器正常工作過程中當(dāng)排油通路檢測(cè)到變壓器本體B漏油時(shí)，補(bǔ)油通路自動(dòng)給變壓器本體B補(bǔ)油；當(dāng)變壓器工作出現(xiàn)異常時(shí)(如溫度過高、猛烈的電弧使絕緣油分解，在變壓器本體內(nèi)部產(chǎn)生大量可燃?xì)怏w)，變壓器本體補(bǔ)油通路斷開不再向變壓器本體B補(bǔ)充油源，同時(shí)排油通路打開將變壓器本體B內(nèi)的油源排出一定量，開始排油3?1s (時(shí)間根據(jù)實(shí)際情況可自行設(shè)定)后氮?dú)庾⑷胪反蜷_開始向變壓器本體B內(nèi)注入氮?dú)狻?br> [0041]首先斷開補(bǔ)油通路與變壓器本體B的連接可以防止變壓器油枕YZ補(bǔ)油擴(kuò)大事故。
[0042]入口氣路N2壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PGl用于檢測(cè)氮?dú)怃撈縄出口壓力，確保氮?dú)怃撈績(jī)?nèi)經(jīng)減壓后的氣體足夠供給，當(dāng)壓力小于1.0MPa時(shí)報(bào)警；注氮電磁閥V2用于控制氮?dú)庾⑷胪返耐〝?；限流減壓閥X用于對(duì)N2鋼瓶G內(nèi)流出的氮?dú)膺M(jìn)行壓力設(shè)定，避免壓力過高；入口N2壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PG2用于檢測(cè)氮?dú)庾⑷胪飞系乃虚y門是否通暢打開，如限流減壓閥X、注氮電磁閥V2、單向閥D三者中的任一未打開，則其壓力顯示為0，發(fā)出報(bào)警信號(hào)；注氮過程中，當(dāng)壓力小于0.6MPa時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)；單向閥D用于防止變壓器本體B內(nèi)的油源流入氮?dú)庾⑷胪罚?br> [0043]緊急排氮電磁閥V5用于控制氮?dú)馀懦鐾返耐〝?；變壓器油枕YZ用于給變壓器本體B補(bǔ)充油源，斷流電磁閥V7用于控制變壓器本體補(bǔ)油通路的通斷，瓦斯繼電器W用于檢測(cè)變壓器本體B內(nèi)部的瓦斯?jié)舛?，?dāng)檢測(cè)到有瓦斯?jié)舛却笥陬A(yù)設(shè)值時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；排油電磁閥V9用于控制排油通路的通斷，流量計(jì)LL用于檢測(cè)排油是否通暢，以及檢測(cè)排油電磁閥V9是否打開:V9未打開時(shí)，流量計(jì)LL上無流量顯示；變壓器本體B內(nèi)的油從高處通過管路流出，其流量穩(wěn)定，當(dāng)流量計(jì)LL顯示的流量值小于穩(wěn)定值時(shí)，可認(rèn)為排油通路有堵塞。
[0044]變壓器正常工作情況下，注氮電磁閥V2閉合，氮?dú)庾⑷胪窋嚅_；緊急排氮電磁閥V5閉合，氮?dú)馀懦鐾窋嚅_；斷流電磁閥V7打開，變壓器本體補(bǔ)油通路打開；排油電磁閥V9閉合，排油通路斷開；當(dāng)變壓器內(nèi)部工作異常時(shí)，斷流電磁閥V7閉合，變壓器本體補(bǔ)油通路斷開；排油電磁閥V9打開，排油通路打開；之后注氮電磁閥V2打開，氮?dú)庾⑷胪反蜷_；在變壓器正常工作情況下因?yàn)樾盘?hào)的誤傳而開始進(jìn)行注氮排油動(dòng)作時(shí)，可以在停止排油注氮程序后，打開緊急排氮電磁閥V5將注入變壓器本體B的高壓氮?dú)饧皶r(shí)排除，避免隨著氮?dú)獾淖⑷氘a(chǎn)生的高壓對(duì)變壓器本體B造成損壞。
[0045]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在注氮電磁閥V2與入口氣路N2壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PGl之間的管路上設(shè)置有防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥VI，防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥Vl與注氮電磁閥V2雙重電磁閥對(duì)氮?dú)庾⑷胪返耐〝噙M(jìn)行控制，正常情況下，不發(fā)生注氮?jiǎng)幼?，此時(shí)防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥Vl作為注氮電磁閥V2的防漏前級(jí)；注氮?jiǎng)幼鲿r(shí)，注氮電磁閥V2打開后，防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥Vl才打開，防止氮?dú)獾耐蝗患訅菏沟米⒌姶砰yV2拒動(dòng)，增加了系統(tǒng)的安全冗余度。
[0046]緊急排氮電磁閥V5與變壓器本體B之間的管路上設(shè)置有變壓器本體壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PG3，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器本體B內(nèi)部的壓力，在注氮排油過程結(jié)束后，當(dāng)變壓器本體壓力超過設(shè)定值時(shí)，聯(lián)動(dòng)緊急排氮電磁閥V5打開，氮?dú)鈴牡獨(dú)馀懦鐾放懦?，避免變壓器本體超壓。
[0047]流量計(jì)LL與排油出口 P之間的管路上設(shè)置有漏油報(bào)警裝置L，漏油報(bào)警裝置L為浮球式成熟產(chǎn)品，串接在排油通路上，排油時(shí)只作為通路流通，不排油時(shí)，如管路有微泄漏，隨著泄漏油液的增多，逐漸將浮球漂起，當(dāng)浮球的位置達(dá)到設(shè)定值時(shí)，即發(fā)出排油管路漏油的報(bào)警，告知工作人員檢查閥門管路。
[0048]單向閥D與變壓器本體B之間的管路上設(shè)置有第一檢修手動(dòng)閥V3，變壓器本體壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PG3與變壓器本體B的出氣端之間的管路上設(shè)置有第二檢修手動(dòng)閥V4，斷流電磁閥V7與變壓器油枕YZ之間的管路上設(shè)置有第三檢修手動(dòng)閥V6，排油電磁閥V9與變壓器本體B之間的管路上設(shè)置有第四檢修手動(dòng)閥V8 ;變壓器正常工作時(shí)第一檢修手動(dòng)閥V3、第二檢修手動(dòng)閥V4、第三檢修手動(dòng)閥V6、第四檢修手動(dòng)閥V8為常開狀態(tài)，當(dāng)需要各個(gè)通路需要檢修時(shí)可以閉合相應(yīng)的檢修手動(dòng)閥，使相應(yīng)的通路與變壓器本體B隔離。
[0049]主控制器I的第四至第九信號(hào)輸出端分別連接防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥VI，防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥V1、緊急排氮電磁閥V5、斷流電磁閥V7、排油電磁閥V9、限流減壓閥X，控制其的開關(guān)動(dòng)作；主控制器I的第五至第十信號(hào)輸入端分別連接流量計(jì)LL、漏油報(bào)警裝置L、入口 N2壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PGl、入口氣路N2壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PG2、瓦斯繼電器W、變壓器本體壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PG3，接收其采集的流量信息、報(bào)警信息、壓力信息等。
[0050]如圖4所示，本發(fā)明變電站大型含油設(shè)備綜合消防方法包括如下步驟:
[0051]S1、初始化，打開第一檢修手動(dòng)閥V3、第二檢修手動(dòng)閥V4、第三檢修手動(dòng)閥V6、第四檢修手動(dòng)閥V8、氣粉混合出口手動(dòng)閥V02、斷流電磁閥V7 ;閉合防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥V1、注氮電磁閥V2、緊急排氮電磁閥V5、排油電磁閥V9、氮?dú)馊肟陔姶砰yVO1、氣動(dòng)電動(dòng)閥V03 ；
[0052]S2、選擇是進(jìn)行手動(dòng)控制還是進(jìn)行自動(dòng)控制；
[0053]S3、當(dāng)進(jìn)行自動(dòng)控制時(shí)，主控制器I判斷變壓器溫度是否超溫、瓦斯?jié)舛仁欠癯瑯?biāo)、斷路器是否跳閘、視頻信號(hào)是否正常、環(huán)境風(fēng)速是否正常。
[0054]S4、當(dāng)主控制器I監(jiān)測(cè)到瓦斯超標(biāo)或者斷路器跳閘或者溫度超溫或者視頻信號(hào)異常時(shí)立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)溫度超溫、瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)、斷路器跳閘同時(shí)發(fā)生時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)排油注氮裝置2 ;當(dāng)視頻信號(hào)異常、瓦斯超標(biāo)同時(shí)發(fā)生時(shí)發(fā)出報(bào)警信信號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)干粉滅火裝置3 ;
[0055]S02、當(dāng)進(jìn)行手動(dòng)控制時(shí)，操作人員發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)工作異樣時(shí)，根據(jù)具體情況啟動(dòng)排油注氮裝置或者干粉滅火裝置，啟動(dòng)排油注氮裝置的具體操作為，關(guān)閉斷流電磁閥(V7)，打開防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥(VI)、排油電磁閥(V9)，之后再打開注氮電磁閥(V2);啟動(dòng)干粉滅火裝置的具體操作為，打開氮?dú)馊肟陔姶砰y(VOl)、氣動(dòng)電動(dòng)閥(V03)；
[0056]S5、完成滅火保護(hù)工作后重新初始化系統(tǒng)。
[0057]在步驟S4中啟動(dòng)排油注氮裝置2后:
[0058]如果主控制器I判斷為系統(tǒng)誤動(dòng)作，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，工作人員可按下排油注氮裝置急停按鈕，此時(shí)注氮電磁閥V2、防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥V1關(guān)閉，緊急排氮電磁閥V5打開，將管路及變壓器內(nèi)氮?dú)鈴牡獨(dú)馀懦鐾放懦觯?br> [0059]如果主控制器I接收到的變壓器本體壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PG3實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的壓力超過設(shè)定值，聯(lián)動(dòng)緊急排氮電磁閥V5動(dòng)作,氮?dú)鈴牡獨(dú)馀懦鐾放懦觯?br> [0060]如果變壓器本體未爆裂時(shí)，排油注氮工作結(jié)束后，腔內(nèi)仍然存在殘余的氮?dú)?，則打開緊急排氮電磁閥V5排出腔內(nèi)余氣，便于檢修時(shí)的開腔工作。
[0061]在步驟S4或步驟S02中啟動(dòng)干粉滅火裝置2后:
[0062]如果主控制器I接收環(huán)境風(fēng)速監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)值后，判斷風(fēng)速超過設(shè)定風(fēng)速，則控制干粉滅火裝置停止工作或禁止干粉滅火裝置工作。
[0063]此外在步驟S4中啟動(dòng)排油注氮裝置后，還要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氮?dú)怃撈縄出口壓力，確保氮?dú)怃撈績(jī)?nèi)經(jīng)減壓后的氣體足夠供給，當(dāng)壓力小于1.0MPa時(shí)報(bào)警；入口 N2壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PG2用于檢測(cè)氮?dú)庾⑷胪飞系乃虚y門是否通暢打開，如限流減壓閥X、注氮電磁閥V2、單向閥D三者中的任一未打開，則其壓力顯示為0，發(fā)出報(bào)警信號(hào)；注氮過程中，當(dāng)壓力小于0.6MPa時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0064]當(dāng)啟動(dòng)干粉滅火裝置后，還要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)干粉罐的重量，以確保當(dāng)干粉量過少是能夠及時(shí)的補(bǔ)給，此外攪拌器會(huì)每隔12小時(shí)攪拌10分鐘，防止干粉板結(jié)影響使用。
[0065]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種變電站大型含油設(shè)備綜合消防系統(tǒng),包括主控制器1，其特征在于還包括排油注氮裝置2、干粉滅火裝置3、變電站含油設(shè)備4 ;所述主控制器I的輸入輸出端分別與排油注氮裝置2、干粉滅火裝置3連接，干粉滅火裝置3與排油注氮裝置2、變電站含油設(shè)備4配套設(shè)置；所述排油注氮裝置2用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集變壓器的狀態(tài)參數(shù)并傳輸給主控制器1，接受主控制器I的相應(yīng)的控制信號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)的控制動(dòng)作保護(hù)變壓器；所述干粉滅火裝置3用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集變電站大型含油設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)并傳輸給主控制器1，接收主控制器I相應(yīng)的控制信號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)的控制動(dòng)作；所述主控制器I用于接收排油注氮裝置2、干粉滅火裝置3采集的各狀態(tài)參數(shù)，分析計(jì)算后按照預(yù)設(shè)程序發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站大型含油設(shè)備綜合消防系統(tǒng)，其特征在于所述干粉滅火裝置包括氮?dú)膺M(jìn)氣管路、氣粉混合管路、干粉儲(chǔ)氣罐04 ;干粉儲(chǔ)氣罐04罐體上設(shè)置有進(jìn)氣口、出氣口，氮?dú)膺M(jìn)氣管路的出氣口連接干粉儲(chǔ)氣罐04的進(jìn)氣口，干粉儲(chǔ)氣罐04的出氣口連接氣粉混合管路的進(jìn)氣口 ；從干粉儲(chǔ)氣罐04的進(jìn)氣口開始沿氮?dú)膺M(jìn)氣管路方向依次設(shè)置有氮?dú)鈫蜗蜷y03、氮?dú)馊肟诹髁坑?jì)02、氮?dú)馊肟陔姶砰yV01、氮?dú)馊肟?01 ;從干粉儲(chǔ)氣罐04的出氣口開始沿氣粉混合管路方向依次設(shè)置有氣粉混合出口手動(dòng)閥V02、氣動(dòng)電動(dòng)閥V03、氣粉混合管路流量計(jì)06。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變電站大型含油設(shè)備綜合消防系統(tǒng)，其特征在于所述干粉儲(chǔ)氣罐04中設(shè)置有攪拌器05。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變電站大型含油設(shè)備綜合消防系統(tǒng)，其特征在于所述排油注氮裝置包括氮?dú)庾⑷胪贰⒆儔浩鞅倔w補(bǔ)油通路、排油通路、氮?dú)馀懦鐾贰? 所述氮?dú)庾⑷胪窞?N2鋼瓶(G)通過管路與注氮電磁閥(V2)的進(jìn)氣端口連接，注氮電磁閥(V2)的出氣端口通過管路與限流減壓閥⑴的進(jìn)氣口連接，限流減壓閥⑴的出氣口通過管路與單向閥(D)的進(jìn)氣端連接，單向閥(D)的出氣端連接變壓器本體(B)的進(jìn)氣端口，在N2鋼瓶(G)與注氮電磁閥(V2)之間的管路上設(shè)置有入口氣路N2壓力檢測(cè)電接點(diǎn)(PGl)，限流減壓閥(X)與單向閥(D)之間的管路上設(shè)置有入口 N2壓力檢測(cè)電接點(diǎn)(PG2)； 所述氮?dú)馀懦鐾窞?緊急排氮電磁閥(V5)的進(jìn)氣端與變壓器本體(B)的出氣端連接，緊急排氮電磁閥(V5)的出氣端與氮?dú)獬隹?CK)連接； 所述變壓器本體補(bǔ)油通路為:斷流電磁閥(V7)的進(jìn)油口連接變壓器油枕(YZ)的出油口，斷流電磁閥(V7)的出油口通過管路連接變壓器本體⑶的進(jìn)油口，斷流電磁閥(V7)與變壓器本體(B)之間的管路上設(shè)置有瓦斯繼電器(W)； 所述排油通路為:排油電磁閥(V9)的進(jìn)油口通過管路與變壓器本體(B)的出油口連接，排油電磁閥(V9)的出油口通過管路與排油出口⑵連接，排油電磁閥(V9)與排油出口(P)之間的管路上設(shè)置有流量計(jì)(LL)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變壓器排油注氮滅火裝置，其特征在于，在所述注氮電磁閥(V2)與所述入口氣路N2壓力檢測(cè)電接點(diǎn)(PGl)之間的管路上設(shè)置有防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥(Vl);所述緊急排氮電磁閥(V5)與所述變壓器本體(B)之間的管路上設(shè)置有變壓器本體壓力檢測(cè)電接點(diǎn)(PG3);所述流量計(jì)(LL)與所述排油出口⑵之間的管路上設(shè)置有漏油報(bào)警裝置(L)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變壓器排油注氮滅火裝置，其特征在于，單向閥(D)與變壓器本體(B)之間的管路上設(shè)置有第一檢修手動(dòng)閥(V3)，變壓器本體壓力檢測(cè)電接點(diǎn)(PG3)與變壓器本體(B)的出氣端之間的管路上設(shè)置有第二檢修手動(dòng)閥(V4)，斷流電磁閥(V7)與變壓器油枕(YZ)之間的管路上設(shè)置有第三檢修手動(dòng)閥(V6)，排油電磁閥(V9)與變壓器本體(B)之間的管路上設(shè)置有第四檢修手動(dòng)閥(V8)。
7.一種變電站大型含油設(shè)備綜合消防方法，其特征在于包括以下步驟: 51、初始化，打開第一檢修手動(dòng)閥(V3)、第二檢修手動(dòng)閥(V4)、第三檢修手動(dòng)閥(V6)、第四檢修手動(dòng)閥(V8)、氣粉混合出口手動(dòng)閥(V02)、斷流電磁閥(V7);閉合防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥(VI)、注氮電磁閥(V2)、緊急排氮電磁閥(V5)、排油電磁閥(V9)、氮?dú)馊肟陔姶砰y(VOl)、氣動(dòng)電動(dòng)閥(V03)； 52、選擇是進(jìn)行手動(dòng)控制還是進(jìn)行自動(dòng)控制； 53、當(dāng)進(jìn)行自動(dòng)控制時(shí)，主控制器I判斷變壓器溫度是否超溫、瓦斯?jié)舛仁欠癯瑯?biāo)、斷路器是否跳閘、視頻信號(hào)是否正常、環(huán)境風(fēng)速是否正常； 54、當(dāng)主控制器I監(jiān)測(cè)到瓦斯超標(biāo)或者斷路器跳閘或者溫度超溫或者視頻信號(hào)異常時(shí)立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)溫度超溫、瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)、斷路器跳閘同時(shí)發(fā)生時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)排油注氮裝置2 ;當(dāng)視頻信號(hào)異常、瓦斯超標(biāo)同時(shí)發(fā)生時(shí)發(fā)出報(bào)警信信號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)干粉滅火裝置3 ； S02、當(dāng)進(jìn)行手動(dòng)控制時(shí)，操作人員發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)工作異樣時(shí)，根據(jù)具體情況啟動(dòng)排油注氮裝置或者干粉滅火裝置，啟動(dòng)排油注氮裝置的具體操作為，關(guān)閉斷流電磁閥(V7)，打開防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥(VI)、排油電磁閥(V9)，之后再打開注氮電磁閥(V2);啟動(dòng)干粉滅火裝置的具體操作為，打開氮?dú)馊肟陔姶砰y(VOl)、氣動(dòng)電動(dòng)閥(V03)； 55、完成滅火保護(hù)工作后重新初始化系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變電站大型含油設(shè)備綜合消防方法，其特征在于在步驟S4中啟動(dòng)排油注氮裝置(2)后: 如果主控制器(I)判斷為系統(tǒng)誤動(dòng)作，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，工作人員可按下排油注氮裝置急停按鈕，此時(shí)注氮電磁閥(V2)、防氮?dú)鈨?nèi)漏電磁閥(Vl)關(guān)閉,緊急排氮電磁閥(V5)打開，將管路及變壓器內(nèi)氮?dú)鈴牡獨(dú)馀懦鐾放懦觯? 如果主控制器(I)接收到的變壓器本體壓力檢測(cè)電接點(diǎn)PG3(11)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的壓力超過設(shè)定值，聯(lián)動(dòng)緊急排氮電磁閥(V5)動(dòng)作，氮?dú)鈴牡獨(dú)馀懦鐾放懦觯? 如果變壓器本體未爆裂時(shí)，排油注氮工作結(jié)束后，腔內(nèi)仍然存在殘余的氮?dú)?，則打開緊急排氮電磁閥(V5)排出腔內(nèi)余氣，便于檢修時(shí)的開腔工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變電站大型含油設(shè)備綜合消防方法，其特征在于在步驟S4或步驟S02中啟動(dòng)干粉滅火裝置(2)后: 如果主控制器(I)接收環(huán)境風(fēng)速監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)值后，判斷風(fēng)速超過設(shè)定風(fēng)速，則控制干粉滅火裝置停止工作或禁止干粉滅火裝置工作。
【文檔編號(hào)】A62C3/16GK104436477SQ201410718105
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】范明豪, 祁炯, 李偉 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司電力科學(xué)研究院