室内变压器消防系统及其控制方法的研究

陈晓 国网江苏省电力有限公司常州供电分公司

随着电网的发展和设备的进步，目前大部分变电站内的变压器已由原来的室外配置转为室内配置。一旦变压器发生故障，很可能导致电气火灾事故，严重威胁供电人员的安全。针对这种情况，目前已有室内细水雾消防装置，通过向室内配置的变压器空间多角度喷射细水雾来启动灭火，然而这种方式需要安装大容量储水箱、细水雾泵组、控制器等多个设备，结构比较复杂，且细水雾的冷却、绝缘、窒息效果有限，不能良好地起到消防灭火的作用；并且，一般的室内细水雾消防装置往往只通过温度这一信号控制其动作，可靠性较低，也会影响消防效果。

一、设计方案

本文设计的室内变压器消防系统，包括继电保护器、控制器、二氧化碳灭火装置、温度监测装置和烟气监测装置。二氧化碳灭火装置位于变压器的上方，且安装在室内的侧壁上，二氧化碳灭火装置包括用于储存液态二氧化碳的储液部、安装在储液部上的喷射组件以及控制喷射组件的喷口开闭的电控开关，喷射组件的喷口朝向变压器设置，温度监测装置用于监测测变压器的温度，感烟探测装置用于监测室内的烟气浓度，控制器与继电保护器、温度监测装置和烟气监测装置均电性连接，控制器用于接收继电保护器、温度监测装置和烟气监测装置发送的信号并根据信号控制电控开关的打开和关闭。

温度监测装置包括感温电缆和温控模块，感温电缆缠绕在所述变压器的外侧，感温电缆缠绕变压器的圈数至少为两圈，温控模块用于当感温电缆的感测温度高于预定温度时向控制器发送温度报警信号。

烟气监测装置包括多个感烟探测器，间隔安装于室内的顶壁，感烟探测器包括感烟模块和控制模块，控制模块用于当感烟模块感测的烟气浓度高于预定浓度时向控制器发送烟雾报警信号。

室内变压器消防系统还包括与门电路，与门电路的输入端分别连接继电保护器、温度监测装置和烟气监测装置，与门电路的输出端连接控制器。

储液部上设置有输液口和输液管，输液管的一端与输液口相连，另一端的端口位于室内的中部或下部。（见图1）

二、控制方法

室内变压器消防系统通过在二氧化碳灭火装置内充入液态二氧化碳对室内变压器进行灭火，液态二氧化碳的冷却、绝缘、窒息效果均较好，可以提高整个消防系统的消防效果；另外，二氧化碳灭火装置相对于现有的细水雾消防装置而言，其储液部可以做到更小，占用空间更小，更加方便安置；由于储液部内储存的是液态二氧化碳，方便从喷射组件喷出，无须设置其他复杂结构（例如细水雾泵组），该二氧化碳灭火装置只需要设置电控开关便可以智能控制二氧化碳的喷射与否，结构简单；更进一步地，该室内消防系统中，控制器根据继电保护器、温度监测装置和烟气监测装置发送的信号控制电控开关的打开和关闭，即，该二氧化碳灭火装置的触发条件包括多个，可以提高整个消防系统的可靠性，进而提高消防效果。

图1 室内变压器消防系统示意图

只有当控制器同时接收到继电保护器的断开信号、温度监测装置的温度报警信号和烟气监测装置的烟雾报警信号时，才会控制电控开关打开，通过上述设置可以提高整个消防系统的可靠性，避免二氧化碳灭火装置发生误触发，例如，由于变压器所在的电网中的其他位置出现故障导致所述继电保护器断开时，由于变压器所在的位置没有发生火灾，温度监测装置和烟气监测装置均不会向控制器发送相应的报警信号，控制器便不会控制上述二氧化碳灭火装置动作。

三、总结

本文研究的室内变压器消防系统结构合理，实用性强，二氧化碳灭火装置相对于现有的细水雾消防装置而言，其储液部可以做到更小，占用空间更小，更加方便安置；同时，控制方法逻辑清晰、具有较强的推广应用价值。