Майда толтырылған трансформаторлардың өрт қаупін азайту: стандарттар мен ең жақсы практикалар

Электр энергетикалық жүйелердегі өрт қауіпсіздігі бүкіл әлем бойынша электр желілері операторлары мен өнеркәсіптік объектілер үшін маңызды мәселе болып табылады. Майға малынған трансформатор электр инфрақұрылымындағы ең маңызды, бірақ потенциалды қауіпті компоненттердің бірі болып табылады және өрт қауіпін азайту бойынша толық шаралар қажет етеді. Осындай үлкен электр құрылғылары изоляциялық майдың мыңдаған галлондарын қамтиды және егер дұрыс қауіпсіздік шаралары қолданылмаса, үлкен өрт қаупін туғызады. Ішкі қауіптерді түсіну және дәлелденген азайту әдістерін қолдану салдарынан туындайтын апаттарды, ұзақ уақытқа созылатын электр қосылымдарының болмауын, жабдықтардың зақымдануын және персонал мен тұрғындар үшін пайда болатын қауіп-қатерлерді болдырмауға мүмкіндік береді.

Майға малынған трансформаторлардағы өрт қауіптерін түсіну

Негізгі өрт қауіпінің көздері

Майға батырылған трансформаторлармен байланысты негізгі өрт қаупі изоляциялау және салқындату мақсатында қолданылатын минералды майдың үлкен көлемінен туындайды. Мұндай трансформаторлар әдетте өздерінің сыйымдылығы мен кернеу рейтингіне байланысты 10 000-нан 100 000 галлонға дейін трансформатор майын қамтиды. Электр ақаулары, доға немесе асыра жүктелу салдарынан пайда болатын жоғары температура әсерінен бұл май жануы мүмкін және тез таралатын қатты өрт тудырады. Ішкі электр ақаулары — олар өткізгіштер арасында немесе өткізгіштерден ыдыс қабырғасына дейін доға пайда болған кезде изоляцияның бұзылуы салдарынан туындайтын ең жиі кездесетін тұтандыру көзі.

Сонымен қатар, осы электрлік жабдықтардағы өрт қаупіне сыртқы факторлар да үлкен үлес қосады. Күнделектер трансформатордың қорғаныс жүйелерін тым көп жүктеп, ішкі ашық жарылыстар мен сәйкес май өрттеріне әкелетін күрт кернеу толқындарын туғызуы мүмкін. Көліктердің соқтығысуы, құрылыс жұмыстары немесе қатаң ауа-райы оқиғалары салдарынан механикалық зақымданулар трансформатор резервуарларын жарып жіберіп, майдың ағуына және қосымша өрт қаупінің пайда болуына әкеледі. Май тестінің жеткіліксіздігі, ескірген бөлшектерді уақытылы алмастырмау немесе техникалық қызмет көрсету кезіндегі дұрыс емес жұмыс істеу сияқты сақтандыру практикасының нашар болуы өрт оқиғаларының ықтималдығын одан әрі арттырады.

Трансформаторлардың өртенуінің салдары

Майда шаңғылатылған трансформаторда өрт болған кезде, салдарлар бірден құрылғының зақымдануынан әлдеқайда асып түседі. Трансформатор майының жануы нәтижесінде пайда болатын ыстықтың температурасы 1000°C-тан жоғары болуы мүмкін, бұл жанасу құрылғылары мен құрылыстардың зақымдануына әкеледі. Улы қосылыстарды қамтитын тығыз қара түтін персоналға және жақын орналасқан қауымдастықтарға үлкен денсаулық қаупін туғызады және жиі айналасындағы аймақтарды эвакуациялауды талап етеді. Экологиялық әсерге төгілген май мен өрт сөндіру химикаттарының әсерінен топырақ пен жер асты суларының ластануы кіреді, ал оны тазарту операциялары бірнеше ай немесе жылдарға созылуы мүмкін.

Трансформаторлардың өрттенуінен болатын экономикалық шығындар едәуір, бұған зақымданған жабдықты ауыстыру құны ғана емес, сонымен қатар ұзақ уақытқа созылатын электр қуатының үзілуінен түскен табыстың жоғалуы да кіреді. Негізгі өнеркәсіптік тұтынушылар алмастыру мақсатында трансформаторларды сатып алып, орнату кезінде бірнеше күн немесе апта бойы өндірісті тоқтатуға мәжбүр болуы мүмкін. Жабдықты ауыстыру, экологиялық тазарту және түскен табыстың жоғалуын қосқанда, үлкен масштабты электр станциялары үшін маңызды трансформатор өртінің жалпы құны жиі бірнеше миллион доллардан асады.

Халықаралық қауіпсіздік стандарттары мен реттеу саласындағы нормативтік негіз

IEEE және IEC қауіпсіздік стандарттары

Электр және электроника инженерлері институты (IEEE) мұнайға батырылған трансформаторларда өрт қауіпсіздігіне арналған толық стандарттар әзірлеген. IEEE C57.9 минералды майға батырылған трансформаторларды жүктеу бойынша нақты нұсқауларды, соның ішінде өрттерге әкелуі мүмкін қыздыру шарттарын болдырмауға көмектесетін температураны бақылау талаптарын қамтиды. Бұл стандарт трансформатордың әртүрлі бөліктері үшін рұқсат етілетін максималды жұмыс температураларын көрсетеді және әртүрлі айналадағы жағдайларда қауіпсіз жүктеу деңгейлерін есептеу тәртібін сипаттайды.

Халықаралық электротехникалық комиссия (IEC) стандарттары глобальды танылған қауіпсіздік протоколдарымен IEEE талаптарын толықтырады. IEC 60076 сериясының стандарттары өрт қауіпсіздігіне және сынақ процедураларына қоса, күштік трансформаторларға арналған жалпы талаптарды қамтиды. Бұл стандарттар қысымды босату құрылғылары, температураны бақылау жүйелері және өрт қаупін азайтатын май сақтау талаптары сияқты нақты конструкциялық ерекшеліктерді алға тартады. IEEE және IEC стандарттарына сәйкестік трансформаторлардың халықаралық деңгейде қабылданған қауіпсіздік критерийлеріне сай келуін және әртүрлі жұмыс ортасында қауіпсіз пайдаланылуын қамтамасыз етеді.

Ұлттық өрттен қорғау ассоциациясының нұсқаулары

Ұлттық өрттен қорғау ассоциациясының (NFPA) 850-ші стандарты электр генерациялау қондырғылары мен жоғары кернеулі трансформаторлық подстанциялар үшін толық өрттен қорғау талаптарын белгілейді. Бұл стандарт нақты түрде қамтиды мұнайға батыру трансформаторы қондырғылар, бірліктер арасында жеткілікті арақашықтықты, дұрыс май ұстау жүйелерін және тиісті өрт сөндіру жабдықтарын талап етеді. NFPA 850 құрылыстар мен жер шекараларынан минималды таза кеңістікті талап етеді, бұл өрттің көрші құрылыстарға немесе жабдықтарға таралуының алдын алу үшін қажет.

Жанғыш және жанатын сұйықтықтар үшін NFPA 30-ды қоса алғанда, трансформатор орнатуларының маңындағы майды сақтау, пайдалану және тасып кетуді болдырмау талаптарын белгілейтін қосымша NFPA стандарттары бар. Бұл ережелер май ұстау аймақтары, су бөгейтін жүйелер мен өрт сөндіру инфрақұрылымы үшін құрылыс стандарттарын көрсетеді. Жергілікті компетентті органдар жиі NFPA стандарттарына сәйкестікті талап етеді және электр қондырғыларын сақтандыру шарты ретінде сақтандыру компаниялары оны талап етуі мүмкін.

Жобалауға негізделген өрттен сақтану стратегиялары

Жетілдірілген изоляциялық жүйелер

Қазіргі заманның майға малынған трансформаторлары өрт қауіпін едәуір төмендету үшін жетілдірілген оқшаулау материалдары мен конфигурацияларды пайдаланады. Жоғары температураға шыдамды оқшаулау қағаздары мен прессшпан материалдары жұмыс істеу температурасының көтерілуіне бұзылмай шыдай алады, осылайша ішкі доға пайда болуына әкелетін оқшаулаудың істен шығу ықтималдығын азайтады. Дәстүрлі целлюлоза негізіндегі материалдармен салыстырғанда термиялық жағынан жақсартылған крафт қағазы мен арамид талшықты оқшаулаулар трансформатордың қызмет ету мерзімін ұзартып, қауіпсіздік шектерін жақсарту үшін жоғарырақ термиялық тұрақтылық қамтамасыз етеді.

Трансформатор орамаларындағы жылуды шашыратуды жақсарту және ыстық нүктелердің температурасын төмендету үшін аралас орам конфигурациялары мен жақсартылған май ағыны үлгілері сияқты инновациялық изоляциялық дизайн әдістері қолданылады. Бұл конструкциялық жақсартулар жоғары жүктеме жағдайында изоляцияның бүтіндігін сақтауға көмектеседі және іске қосылуы мүмкін термиялық дәреженің өсуінен болатын фатальдық істен шығуларды болдырмақа мүмкіндік береді. Дизайн сатысындағы күрделі есептеу моделдеуі инженерлерге изоляцияның орналасуын және майдың циркуляция үлгілерін оптимизациялауға, трансформатордың барлық бөлігінде температураның біркелкі таралуын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

Жақсартылған салқындату және бақылау жүйелері

Жетілдірілген суыту жүйелері майға батырылған трансформаторларда өртті тудыруы мүмкін қызып кету жағдайларын болдырмауда маңызды рөл атқарады. Бірнеше сорғы конфигурациялары бар мәжбүрлі май циркуляциялық жүйелер жеке сорғылар істен шыққан жағдайда да жылу алуын жалғастыруды қамтамасыз ететін еселенген суыту мүмкіндігін ұсынады. Оптимизацияланған қанатшалар конфигурациялары бар жетілдірілген радиаторлар конструкциялары жылу беру тиімділігін арттырады, осылайша трансформаторларды тең жүктеме жағдайларында төмен температурада жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

Нақты уақыт режиміндегі бақылау жүйелері май температурасы, орама температурасы және салқындату жүйесінің жұмыс істеуі сияқты маңызды параметрлерді үздіксіз бақылайды. Бұл жүйелер температура шектеріне жақындаған кезде салқындату жабдықтарының жұмысын автоматты түрде реттеу немесе трансформатордың жүктемесін төмендету арқылы қауіпті қызып кету жағдайларын алдын ала болдырмақшы болады. Жоғарғы деңгейлі басқару және деректерді жинау (SCADA) жүйелерімен интеграциялану арқылы алысқа орналасқан бақылау мен басқару мүмкіндігі пайда болады, ол операторлардың дамып келе жатқан ақауларға от шарттары пайда болар алдында тез реакция жасауына мүмкіндік береді.

Жұмыс істеу кезіндегі өрттен қорғану шаралары

Превентивті сақтау бағдарламалары

Мұнайлы трансформаторларда өрт қауіпін азайтудың негізін кешенді алдын алу шаралары құрайды. Регулярлы мұнай талдауы изоляцияның бүлінуіне және өрт қаупінің өсуіне әкелуі мүмкін болатын бастапқы ақаулар, ылғалдың ластануы немесе қышқыл түзілу сияқты дамушы проблемаларды анықтайды. Еріген газдарды талдау (DGA) тестілері істен шығуға дейін айлар бойы ішкі доға немесе қызып кету сияқты жағдайларды анықтауға мүмкіндік береді, бұл уақытында шара қолданып, жөндеуге мүмкіндік береді.

Жылулық бейнелеу тексерулері дамушы проблемаларды көрсетуі мүмкін болатын трансформаторлар бетінде, изоляторлар мен қосылыстарда ыстық аймақтарды анықтайды. Қалыпты жұмыс режимі кезінде жүргізілетін бұл тексерулер қосылыстардың босаюын, суыту жабдықтарының зақымдануын немесе мұнай айналымының бітелуін анықтай алады, ол қызып кетуге әкелуі мүмкін. Қорғаныс құрылғыларының, дабылдар мен сигналдардың механикалық тексерулері қажет болған кезде қауіпсіздік жүйелері дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз етеді және қауіпті жағдайлар туралы уақытында хабардар етеді.

Апат жағдайындағы жауап құжаттамалары

Майға батырылған трансформатор орнатуларында өрт оқиғаларының алдын алу үшін нақты анықталған төтенше жағдайларға қарсы шаралар қажет. Төтенше жағдайларға қарсы шаралар қызметкерлердің қауіпсіздігін, эвакуациялық жолдар мен жиналу нүктелерін, сондай-ақ өрт сөндіру бөлімдеріне және коммуналдық қызмет көрсетуші төтенше жағдайларға қарсы топтарға хабардар ету протоколдарын қамтиды. Барлық қатысушы қызметкерлерге тез уақыт ішінде хабарласу арқылы өрттің таралуын және жабдықтарға зиян келуін шектеуге мүмкіндік беретін үйлестірілген шаралар жасалады.

Өрт сөндіру жүйесін іске қосу процедуралары мүкемел құжатталған болуы керек және өрт сөндіру жаттығулары арқылы рет-ретімен қайталануы тиіс. Персоналдың даярлауына портативті өрт сөндіргіштерді дұрыс пайдалану, тұрақты сөндіру жүйелерін іске қосу және өрт сөндіру бөлімінің қызметкерлерімен ынтымақтастық жасау енгізілуі тиіс. Токтың әсер етуіне ұшыраған электр тізбектері үшін авариялық тоқтату процедуралары өрт сөндіру жұмыстарын күрделендіруі мүмкін немесе жауап қызметкерлері үшін қосымша қауіп-қатерлер туғызуы мүмкін қосымша электр ақауларын болдырмауға көмектеседі.

Өрт Сөндіру және Анықтау Технологиялары

Автоматты Өрт Табу Жүйелері

Мұнайға батырылған трансформатор орнатулары үшін заманауи жанып кетуді анықтау жүйелері жанып кету жағдайларын тез анықтау үшін көптеген анықтау технологияларын пайдаланады. Оптикалық жалын детекторлары көмірсутекті жанар майдың нақты спектрлік сипаттамаларын анықтай алады және дәстүрлі жылулық детекциялау әдістеріне қарағанда тезірек жауап береді. Бұл дамыған детекторлар дәнекерлеу жұмыстары немесе көліктің шығарынды газдары сияқты жалған тревога көздері мен нақты жанып кетулерді ажыратуға мүмкіндік береді, бұл уайым тудыратын тревогаларды азайтады және нақты жанып кету жағдайларына деген сезімталдықты сақтайды.

Көпкритерийлік анықтау жүйелері жоғары сенімділіктегі өртті анықтау мен ең аз дұрыс емес сигналдармен жұмыс істеу үшін жылулық, оптикалық және газдық детектор технологияларын біріктіреді. Жылулық бейнелеу камералары трансформатор бетінде температура аномалияларын үздіксіз бақылап отырады, бұл өрттің пайда болуына әкеп соғуы мүмкін. Газды анықтау жүйелері ішкі электр құрылғыларының ақаулары немесе майының ыдырауын көрсететін жанғыш буды немесе ыдырау өнімдерін анықтай алады және тұтатын алдында ескерту береді.

Суға негізделген өрт сөндіру жүйелері

Үлкен майға малынған трансформаторлар үшін су қолданудың электрлік қауіптеріне қарамастан, сулы шашыратқыш өрт сөндіру жүйелері ең кең таралған өрттен қорғану әдісі болып табылады. Бұл жүйелер жылуды тиімді сіңіру және буды басу үшін ұсақ су тамшыларын құратын арнайы құрылған шашыратқыш басшықтарды пайдаланады. Дұрыс жүйе жобасы трансформатордың бүкіл бетіне жеткілікті судың таралуын қамтамасыз етеді және жұмыс істеу кезінде электрлік оқшаулану арақашықтығын сақтайды.

Жаңбырлатқыш жүйелері үлкен трансформатор орнатылымдарының үстіне жылулық немесе оптикалық өрт табу жүйелері арқылы іске қосылған кезде тез су береді. Бұл жүйелерге суды беруді бастамас бұрын трансформаторлардың электрмен жабдықталмауын қамтамасыз ету үшін электрлік қорғаныс құрылғыларымен мұқият келісім жасау қажет. Күшті заттар немесе суландырушы агенттер сияқты арнайы су қоспалары су шығынын және қоршаған ортаға әсерін азайта отырып, басу тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.

Қоршаған ортаға әсері және сәйкестік

Майлы заттарды ұстау және төгілуін алдын алу

Қоршаған ортаны қорғау талаптары жердің және жер асты суларының қалыпты жұмыс істеу кезінде немесе өрт болған кезде ластануын болдырмау үшін майға батырылған трансформаторлар орнатылуының айналасында толық май ұстау жүйелерін талап етеді. Дұрыс жобаланған ұстау аймақтары ең үлкен трансформатордың барлық май қорын және өрт сөндіру суының қосымша көлемін ұстай алатындай жеткілікті сыйымдылыққа ие болуы керек. Ұстау қабырғалары мен едендері трансформатор майының және өрт сөндіру заттарының химиялық әсерлеріне төзімді болатын өткізбейтін жабындармен жабылуы керек.

Ұстау аймақтарындағы дренаждық жүйелер жаңбыр суларының дренаждық жүйелеріне немесе табиғи су арналарына түсуін болдырмау үшін май-су бөлгіш құрылғыларын қамтуы керек. Авариялық саңылаулар жүйесі өрт болған кезде операторларға ұстау аймақтарын бөліп алуға мүмкіндік береді, бұл жанып жатқан майдың көрші аймақтарға таралуын болдырмауға мүмкіндік береді. Ұстау жүйелерінің ретті тексерілуі мен техникалық қызмет көрсетілуі экологиялық нормативтерге сай болуды және тиімділікті сақтауды қамтамасыз етеді.

Қалдықтарды басқару және төгіп тастау

Майға батырылған трансформаторлармен болатын өрт оқиғалары арнайы төгіп тастау шараларын қажет ететін ластанған материалдардың үлкен мөлшерін туғызады. Трансформатор майы, өрт сөндіру химикаттары және ластанған топырақ қауіпті қалдық ретінде қарастырылып, лицензияланған құрылымдар арқылы төгіп тасталуы тиіс. Зертханалық талдау арқылы қалдық материалдарды дұрыс сипаттау сәйкес келетін өңдеу және төгіп тастау әдістерін таңдауға мүмкіндік береді және экологияға ұзақ мерзімді әсерін азайтады.

Түрлендіргіштің зақымданған бөлшектерін қайта өңдеу және тазалау мүмкіндіктерін бағалау қажет, оның ішінде отқа қарамастан құндылығын сақтауы мүмкін болатын мыс орамалары мен болаттан жасалған ыдыстар. Электр жабдықтарының жануына арналған экологиялық тазарту компаниялары қалдықтарды сипаттау, тасымалдау және жою бойынша сараптама ұсына алады және қолданылатын нормативтік талаптарға сай келуін қамтамасыз етеді. Қалдықтармен жұмыс істеу туралы құжаттама реттеу нормаларына бағыну үшін және сақтандыру бойынша талаптарды қоя алу үшін маңызды.

Жиі қойылатын сұрақтар

Майға малынған трансформаторлардағы өрттердің ең жиі кездесетін себептері қандай?

Ең жиі кездесетін себептерге изоляцияның бүлінуінен туындайтын ішкі электр ақаулары, найзағай соғуы сияқты сыртқы факторлар, трансформатор ыдыстарына механикалық зақым келуі және нашар техникалық қызмет көрсету кіреді. Асырау жүктеме жағдайлары мен салқындату жүйелерінің істен шығуы да майдың тұтатынуына әкелетін қызып кету жағдайларын туғызуы мүмкін. Регулярлы бақылау мен техникалық қызмет көрсету бұл қауіптерді едәуір азайтады.

Трансформатор жарылыстары үшін суға негізделген өрт сөндіру жүйелері қаншалықты тиімді

Суға негізделген сөндіру жүйелері дұрыс жобаланып және орнатылған кезде майлы жарылыстар үшін тез суыту мен буды басу қызметін қамтамасыз етеді. Алайда, суды қолданбас бұрын трансформатордың электрмен жабдықталмауын қамтамасыз ету үшін электрлік қорғаныс жүйелерімен ұқыпты түрде келісім-шарт жасау қажет. Арнайы бүрку үлгілері мен қоспалар тиімділікті арттырады және судың қажеттілігін азайтады.

Трансформатордың өрттен қорғауы үшін қандай қауіпсіздік стандарттарын сақтау керек

Негізгі стандарттарға IEEE C57.91 (трансформаторлардың жүктемесі), IEC 60076 сериясы (жалпы трансформатор талаптары) және NFPA 850 (электрлік қондырғылардың өрттен қорғауы) жатады. Бұл стандарттар арақашықтық, сыйымдылық, табу және сөндіру жүйелері үшін талаптарды көрсетеді. Бірнеше стандарттарға сәйкестік өрт қауіпсіздігінің толық қамтылуын қамтамасыз етеді.

Майға батырылған трансформаторлар қанша жиі өрт қауіпсіздігі тексеруінен өтуі керек

Жанармайдың қауіпсіздігін тексеру жоспарлы техникалық қызмет көрсетудің бір бөлігі ретінде жылына бір рет, ал қауіпсіздік жүйелері мен сақтау аймақтары визуалды тексерілуі ай сайын өткізілуі тиіс. Май анализі трансформатордың жасы мен маңыздылығына байланысты тоқсандық немесе жарты жылдық түрде жүргізілуі керек. Төтенше жағдайлардағы іс-әрекет ережелері жылына бір рет барлық қатысты персоналмен бірге қаралып, жаттықтырылуы тиіс.