Transformatorowy system gaśniczy. Integracja systemów bezpieczeństwa pożarowego z systemem zautomatyzowanego sterowania procesem stacji transformatorowej

Zapewnienie bezpieczeństwa przeciwpożarowego w stacjach elektroenergetycznych (PS) wymaga kompetentnego i odpowiedzialnego podejścia, ponieważ pomimo tego, że prawdopodobieństwo pożaru w podstacji jest niskie, skutki pożaru mogą być katastrofalne ze względu na tony wybuchowego oleju transformatorowego. Aby zredukować wszelkie możliwe ryzyko do zera, instalując systemy ochronne, należy używać wyłącznie najbardziej niezawodnego sprzętu. Na przykładzie największej podstacji w obwodzie moskiewskim - Odintsovo - rozważymy zaawansowane technologie w dziedzinie bezpieczeństwa przeciwpożarowego.

Nowy obiekt energetyczny w obwodzie moskiewskim

Dziś podstacja Odintsovo dostarcza energię elektryczną ponad 40 tysiącom odbiorców w sektorach przemysłowym, społecznym i mieszkaniowym okręgu o tej samej nazwie w obwodzie moskiewskim. Podstacja została zbudowana w 1938 roku. Z pierwotnej instalacji na przestrzeni ostatnich lat praktycznie nic nie pozostało, gdyż obiekt jest stale unowocześniany i udoskonalany. W 2014 roku zakończono kolejną przebudowę, która stała się największą w branży energetycznej obwodu moskiewskiego w ciągu ostatnich kilku lat. Głównym celem przeprowadzonych prac było zwiększenie mocy stacji ze 120 do 286 MVA. Wymagało to budowy rozdzielni 1110 kV, montażu czterech transformatorów (dwóch wewnętrznych o mocy 63 MW i dwóch zewnętrznych o mocy 80 MW), montażu rozdzielnic wnętrzowych (10 i 6 kV). Projekt został sfinansowany w ramach programu gubernatora „Nasz region moskiewski” inwestycje kapitałowe wyniosły 1568,9 mln rubli 2.

Rekonstrukcja pomogła rozwiązać długotrwały problem - wyeliminować niedobór prądu w regionie Odintsovo. Obiekt energetyczny pozwoli na wybudowanie prawie 1,5 mln mkw. m nowych mieszkań to jedna piąta całości w całym regionie moskiewskim i dwa roczne wolumeny w dzielnicy Odintsovo i zachodniej części Nowej Moskwy. Dzięki podstacji Odintsovo możliwe stało się utworzenie pierwszej linii naziemnego metra na odcinku Moskwa-Odintsovo. Dodatkowo zwiększenie mocy podstacji zwiększyło niezawodność zasilania oddziałów kolejowych na kierunku białoruskim i kijowskim.

Centrum żywienia nowej generacji

Przy wyposażeniu podstacji dystrybucyjnej w Odintsovo wykorzystano wyłącznie rozwiązania wiodących producentów - Bresler, Elektrozavod OJSC, Siemens, GRUNDFOS itp. Po raz pierwszy w regionie moskiewskim, w oparciu o podstację Odintsovo, zastosowano napięcie 110 kV rozdzielnica opracowana przez chińską firmę XD Electric i wyprodukowana w Rosji. Oleg Budargin, szef OJSC Rosseti, zauważył, że realizacja tego projektu jest ilustracyjnym przykładem udanej międzynarodowej współpracy energetycznej między Rosją a Chinami i otwiera szerokie możliwości dalszej realizacji programu rozwoju elektroenergetyki w regionie Region moskiewski. GIS jest kompaktowy: jeśli wcześniej kompletna rozdzielnica zajmowała ponad 5800 mkw. m, teraz mieści się w hali o powierzchni zaledwie 238 mkw. m, czyli 24 razy mniej. Dzięki temu, że aparatura rozdzielcza znajduje się w pomieszczeniu zamkniętym, jest całkowicie zabezpieczona przed wpływem środowiska zewnętrznego, przyjazna dla środowiska i cicha.

Podstacja Odintsovo w maksymalnym stopniu spełnia wymagania niezawodności, wydajności i bezpieczeństwa. W ramach projektu zainstalowano najnowocześniejsze systemy komunikacji cyfrowej, telemechaniki oraz światłowodowe kanały komunikacji. Zorganizowany jest drenaż oleju z transformatorów mocy, co eliminuje możliwość zanieczyszczenia gleby produktami naftowymi. Bezpieczeństwo podstacji i otaczających ją budynków zapewnia nowoczesny system gaśniczy, który stał się jednym z najbardziej złożonych technicznie i inteligentnych rozwiązań inżynierskich wdrożonych w ostatnim czasie. Projekt został uznany za najlepszy w kategorii „Bezpieczeństwo” na etapie regionalnym ogólnorosyjskiego konkursu „Grundfos Prize-2014” 3. Przyjrzyjmy się bliżej urządzeniu przeciwpożarowemu w omawianej stacji 110 kV.

Ochrona przeciwpożarowa

Gaszenie podstacji Odintsovo przeprowadzono zgodnie ze wszystkimi aktualnymi dokumentami regulacyjnymi, w szczególności SO 34.49.101-2003 „Instrukcje projektowania ochrony przeciwpożarowej przedsiębiorstw energetycznych” i SP 5.131130.2009 „System ochrony przeciwpożarowej. Instalacje sygnalizacji pożaru i gaszenia pożaru działają automatycznie.” Aby zapewnić bezpieczeństwo, zapewnia się:

• Automatyczne gaszenie autotransformatorów wodą rozpyloną za pomocą tryskaczy zalewowych OPDR-15;
• Automatyczne gaszenie pożaru zamkniętych kabli podstacji za pomocą tryskaczy zalewowych DVVO-10;
• Zewnętrzne gaszenie pożaru budynków i budowli z hydrantów zainstalowanych na pierścieniowym systemie zaopatrzenia w wodę;
• Gaszenie pożaru wewnętrznego w budynkach za pomocą hydrantów.

Odpowiednie obliczenia pomogły w prawidłowym doborze sprzętu dla każdego z tych procesów. Zatem obliczone zużycie wody do gaszenia pożaru w podstacji składa się z trzech składników: objętości wody do automatycznego gaszenia transformatora, przepływu z hydrantów wewnętrznych i z gaszenia zewnętrznego. W rezultacie całkowite szacunkowe zużycie wody na potrzeby gaśnicze wynosi 118,4 l/s, czyli 427,0 m3/godz., a wymagane ciśnienie w instalacji wynosi 82,0 m. Osiągnięte zostało wymagane ciśnienie wody w instalacji wodociągowej przeciwpożarowej przy użyciu kompletnej jednostki pompującej Hydro MX firmy GRUNDFOS, wiodącego na świecie producenta sprzętu pompującego. Sprzęt ten może być stosowany w instalacjach tryskaczowych, zlewniowych i pianowych, a także w instalacjach z hydrantami.

Instalacja Hydro MX oparta jest na dwóch pompach wspornikowych monoblokowych serii NB (jedna pracująca, druga rezerwowa) o wydajności 427,0 m3/godz., wysokości podnoszenia 62 m i mocy 110 kW każda. Sterowanie pompami odbywa się za pomocą układu sterowania Control MX. Rozwiązanie to umożliwia szybkie dostarczenie dużych ilości wody w sytuacji awaryjnej. „Pomieszczenie, w którym zainstalowano sprzęt gaśniczy, ma niewielką powierzchnię, co odegrało znaczącą rolę w realizacji projektu, ale dzięki kompaktowym rozmiarom instalacji Hydro MX skutecznie poradziliśmy sobie z tym ograniczeniem” – zauważa Evgeniy Strenakov, projektant firmy SevZap STC, oddziału Instytutu Tulaenergosetproekt”, który był zaangażowany w realizację projektu w podstacji Odintsovo. „Do tej pory system gaśniczy podstacji Odintsovo został przetestowany i uruchomiony”.

Wszystko jest nowe

Decydującym czynnikiem przy wyborze sprzętu do systemu gaśniczego był fakt, że jednostki Hydro MX są montowane w Rosji, w mieście Istra pod Moskwą, a ich rozmieszczenie i algorytmy działania zostały opracowane zgodnie z ustawą federalną nr 123 „Przepisy techniczne dotyczące ognia”. Wymagania Bezpieczeństwa” oraz zbiór przepisów SP 5.131300 .2009 „Systemy przeciwpożarowe. Instalacje sygnalizacji pożaru i gaszenia pożaru działają automatycznie.” Ponadto w 2014 r. po wejściu w życie nowego GOST R 53325-2012 „Sprzęt przeciwpożarowy”. Automatyka przeciwpożarowa”, „GRUNDFOS” zaprezentował zmodernizowane instalacje Hydro MX 1/1 z urządzeniami kierowania ogniem Control MX 1/1 (FCU).

Sprzęt stał się uniwersalny: obecnie jedno urządzenie można stosować do gaszenia zalewowego i tryskaczowego oraz w układzie z kranami i hydrantami. Rozszerzono także możliwości sterowania - za pomocą PPU można wykrywać uszkodzenia w liniach zasilających i sygnałowych, takie jak przerwy i zwarcia, a także sterować jednym zaworem za pomocą napędu elektrycznego (3x380 V). „Pomimo tego, że od przyjęcia GOST R 53325-2012 minęło już prawie 1,5 roku, jedynie 20% sprzętu przeciwpożarowego znajdującego się obecnie na rynku spełnia jej wymagania” – podkreśla Roman Marikhbein, kierownik ds. rozwoju biznesu w dziale Industrial Equipment Dział w GRUNDFOS” „Główną zaletą zmodernizowanych jednostek Hydro MX firmy GRUNDFOS jest pełna zgodność ze wszystkimi krajowymi normami.”

Najsmutniejszym przykładem pożaru podstacji transformatorowej w historii krajowej energetyki jest pożar podstacji na Wyspie Wasiljewskiej w Petersburgu w 2002 roku. Wtedy płonęły cztery transformatory olejowe i co minutę mogła nastąpić eksplozja. Policjanci ewakuowali ludzi i ogrodzili potencjalnie niebezpieczny obszar. Aby wyeliminować wypadek, konieczne było odcięcie prądu na ogromnym obszarze – bez prądu pozostały setki domów, szpitali i przedszkoli, zerwana została komunikacja ze stacjami pogotowia ratunkowego, wstrzymano transport elektryczny. Miasto znalazło się na skraju stanu wyjątkowego. Jak się później okazało, podstację, która spłonęła, zbudowano w 1926 r., a ostatnie naprawy i wymianę urządzeń przeprowadzono na niej w latach 70. XX w. Sprawa ta po raz kolejny pokazuje, jak ważna jest terminowa przebudowa obiektów elektroenergetycznych i konieczność wykorzystania doświadczeń z już realizowanych projektów, takich jak stacja elektroenergetyczna 110 kV Odintsovo.

Serwis prasowy firmy „GRUNDFOS”

1 Kompletna rozdzielnica z izolacją gazową

2 Według danych „Planu długoterminowego rozwoju elektroenergetyki obwodu moskiewskiego na lata 2014-2018”.

3 Tradycyjny ogólnorosyjski konkurs firmy GRUNDFOS, którego celem jest rozwój nowoczesnych systemów inżynieryjnych budynków i budowli. W 2014 roku o tytuł najlepszego rywalizowało ponad 830 projektów ze wszystkich okręgów federalnych.

Jednym ze stosunkowo nowych kierunków rozwoju automatyzacji w elektroenergetyce jest tworzenie zautomatyzowanych systemów sterowania procesami (APS) stacji elektroenergetycznej. Przejście do masowej cyfryzacji w różnych sektorach gospodarki nie ominęło w tym zakresie obiektów infrastruktury sieciowej.

Jarosław Mironenko
Zastępca Dyrektora Generalnego SA „Grupa RES”

Zautomatyzowany system kontroli procesu podstacji jest jednocześnie kompleksem oprogramowania i sprzętu (SHC), który rozwiązuje różne problemy związane z gromadzeniem, przetwarzaniem, analizowaniem, wizualizacją, przechowywaniem i przesyłaniem informacji technologicznych oraz zautomatyzowanym sterowaniem urządzeniami podstacji transformatorowej i odpowiednimi działaniami personelu do monitorowania i operacyjnego zarządzania procesami technologicznymi stacji, realizowanymi w interakcji z tym sprzętem i oprogramowaniem. Jeden z modułów wchodzących w skład systemu zautomatyzowanego sterowania procesami stacyjnymi, oprócz czysto technologicznych (określanie żywotności przełączników zaczepów pod obciążeniem transformatorów, monitorowanie stanu izolacji wysokiego napięcia, analiza sytuacji awaryjnych, monitorowanie i zarządzanie poborem mocy ), jest modułem zapewniającym bezpieczeństwo obiektu elektroenergetycznego.

Kluczowe elementy bezpieczeństwa

Bezpieczeństwo zapewnia cały zespół różnorodnych urządzeń zintegrowanych w zautomatyzowanym systemie sterowania procesami, obejmujący systemy:

• ochrona przekaźników i automatyzacja;
• automatyczne gaszenie pożaru;
• alarm bezpieczeństwa;
• kontrola i zarządzanie dostępem do obiektu;
• automatyczny alarm pożarowy i kontrola ewakuacji.

Moduł bezpieczeństwa procesowego obejmuje także układy chłodzenia urządzeń transformatorowych i awaryjnego zasilania operacyjnego. Wszystkie powyższe systemy są ze sobą ściśle zintegrowane, co poprawia bezpieczeństwo obiektu elektroenergetycznego.

Działanie modułu bezpieczeństwa pożarowego

Zazwyczaj integracja systemu bezpieczeństwa pożarowego polega na połączeniu systemów sygnalizacji pożaru, tłumienia pożaru i ostrzegania o pożarze. W rzadkich przypadkach systemy te mogą być zasilane z jednej szyny zasilania awaryjnego, jednak często każde urządzenie sterujące wyposażone jest we własny akumulator. Włączenie modułu bezpieczeństwa pożarowego do systemu zautomatyzowanego sterowania procesami stacji elektroenergetycznej powoduje gwałtowny wzrost liczby powiązań między poszczególnymi systemami bezpieczeństwa pożarowego i systemami automatyki technologicznej.

Alarm pożarowy w systemie gromadzenia i transmisji danych

Najprostszym przykładem jest włączenie podsystemu automatycznej sygnalizacji pożaru w zintegrowany system gromadzenia i przekazywania teleinformacji. Rozwiązania takie służą do organizacji ciągłego, zautomatyzowanego zbierania danych o parametrach sieci elektrycznej i opomiarowaniu energii elektrycznej w bezobsługowych stacjach transformatorowych, począwszy od poziomu napięcia 6–10 kV. System zbiera informacje o położeniu urządzeń łączeniowych oraz stanie zabezpieczeń przekaźników i automatyki, dane o wartościach elektrycznych prądu, napięcia, mocy i energii z liczników energii elektrycznej i czujników telemechaniki, a także informacje z czujników bezpieczeństwa (otwarcie drzwi i okien, ruch, penetracja szafek z urządzeniami) oraz alarmy przeciwpożarowe i przekazuje je do jednolitego centrum dyspozytorskiego organizacji sieci energetycznej. W przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej odpowiedzialny dyspozytor będzie mógł szybko na nią zareagować.

Podejście to znajduje odzwierciedlenie w polityce technicznej największej organizacji sieciowej w Federacji Rosyjskiej, PJSC Rosseti, zgodnie z którą w celu kontroli operacyjnej i zarządzania obiektami sieci 6–10 kV przesyłanie danych z czujników i urządzeń sygnalizacji pożaru do odpowiednich zapewniony jest zautomatyzowany system kontroli procesu.

Automatyka gaśnicza

Oprócz danych z automatycznych czujników sygnalizacji pożaru, centrum kontroli organizacji sieciowej może również odbierać dane z automatycznego systemu gaśniczego. Mogą to być albo ogólne informacje wysyłkowe w celu monitorowania gotowości systemu (na przykład dane z autodiagnostyki), albo informacja o włączeniu trybu „Gaszenie” i powiązanych procesach.

W takim przypadku informacja z systemu gaśniczego może zostać wykorzystana przez system zautomatyzowanego sterowania procesem stacyjnym do transmisji do innych systemów, np.:

• do systemu kontroli dostępu i zarządzania blokadą dostępu do pomieszczenia objętego pożarem;
• do systemu ostrzegania o pożarze w celu poinformowania personelu;
• do systemu sterowania wentylacją, aby wyłączyć wentylację nawiewną.

Ta interakcja systemów ochrony przeciwpożarowej i systemów inżynieryjnych jest obecnie aktywnie wykorzystywana w różnych obiektach bez integracji z systemami sterowania procesami. Specyfika elektroenergetyki polega w tym przypadku na konieczności funkcjonowania jednego centrum dyspozytorskiego, które z reguły już istnieje do kontroli technologicznej i zarządzania obiektem elektroenergetycznym.

Zapewnienie ochrony technologicznej

Automatyczny system gaśniczy może nie tylko przesyłać dane do systemu sterowania procesem, ale także je odbierać. Automatyka gaśnicza w ramach modułu „Automatyka technologiczna obiektów elektroenergetycznych” zawarta jest w obwodzie działania przekaźnikowych zabezpieczeń i automatyki (RPiA) zgodnie z normą „Operator systemu jednolitego systemu energetycznego” STO 59012820.29.020.002- 2012. RD 34.15.109-91 „Zalecenia dotyczące projektowania automatycznych instalacji gaśniczych wodnych do transformatorów elektroenergetycznych” stanowi, że rozruch instalacji gaśniczej transformatora musi być zapewniony z następujących zabezpieczeń działających w celu odłączenia transformatora:

• II stopień ochrony gazowej;
• zabezpieczenie różnicowe;
• urządzenia monitorujące stan izolacji wejściowej dla transformatorów blokowych podłączanych do generatorów bez rozłączników, dla transformatorów instalowanych w pomieszczeniach zamkniętych oraz dla transformatorów instalowanych w obiektach bez stałego personelu konserwacyjnego.

Aby zrozumieć potrzebę integracji zabezpieczeń przekaźnikowych i automatyki z automatycznymi systemami gaśniczymi dla określonych zabezpieczeń, można przedstawić następujące charakterystyki.

Ochrona gazu

Zabezpieczenie gazowe przeznaczone jest do odłączenia od sieci transformatora o napięciu 110 kV i większym w przypadku uszkodzenia wewnętrznego w kadzi transformatora olejowego energetycznego. Zasada działania tego urządzenia zabezpieczającego opiera się na ruchu pływaka w oleju zbiornika wyrównawczego transformatora, który zamyka/rozwiera parę styków automatyki. W przypadku zwarć międzyzwojowych lub uszkodzenia izolacji blach stalowych obwodu magnetycznego transformatora tworzy się gaz, który wypiera olej ze zbiornika przekaźnika, pływak opada, a styki zamykają się. Przekaźnik może zadziałać także wtedy, gdy poziom oleju w kadzi transformatora jest krytyczny. Wszystkie powyższe sytuacje są sytuacjami awaryjnymi i potencjalnie stwarzają zagrożenie pożarowe.

Zabezpieczenie różnicowe

Zabezpieczenie różnicowe transformatora jest głównym zabezpieczeniem transformatora i służy do ochrony przed zwarciami uzwojeń transformatora i przewodów znajdujących się w obszarze zasięgu tego zabezpieczenia. Zasada działania tego zabezpieczenia opiera się na porównaniu prądów obciążenia każdego z uzwojeń transformatora. W trybie normalnym na wyjściu przekaźnika zabezpieczenia różnicowego nie występuje prąd niezrównoważony. W przypadku zwarcia pojawia się prąd niezrównoważony - prąd różnicowy, a przekaźnik całkowicie odłącza transformator od sieci. Zwarcie w uzwojeniu transformatora jest najbardziej niebezpiecznym pożarowo wypadkiem technologicznym w podstacji.

Urządzenia monitorujące izolację

Aby już na etapie początkowym wykryć uszkodzenia izolacji wewnętrznej przepustów, stosuje się urządzenia monitorujące stan izolacji przepustów. Zasada ich działania opiera się na pomiarze sumy prądów układu trójfazowego przepływających pod wpływem napięcia roboczego przez izolację trzech wejść podłączonych do różnych faz transformatora. Uszkodzenie izolacji przepustu wysokiego napięcia może spowodować pożar transformatora.

Zatem działanie tych zabezpieczeń jest bezpośrednio związane z zapewnieniem bezpieczeństwa pożarowego stacji transformatorowej. Należy zauważyć, że zgodnie z RD 34.15.109-91 niedopuszczalne jest sekwencyjne uruchamianie elementów wyzwalających określonych zabezpieczeń, które uruchamiają instalację gaśniczą.

`Rozpoczęcie gaszenia i wyłączenie transformatora

Oprócz wyzwalania automatyki pożarowej z zabezpieczeń technologicznych możliwa jest także sytuacja odwrotna. Pomieszczenie, w którym znajduje się transformator, wyposażone jest w automatyczny alarm pożarowy, który chroni transformatory w przypadku pożaru w pomieszczeniu. Uruchomienie systemu alarmowego w obiektach, w których nie ma stałego personelu konserwacyjnego, powoduje nie tylko uruchomienie systemu gaśniczego, ale także awaryjne wyłączenie transformatora. W przypadku obiektów energetycznych, w których stale przebywa personel, automatyczne uruchomienie instalacji gaśniczej musi być zduplikowane poprzez zdalne załączenie (wyłączenie) przez dyżurujący personel z szaf sterowniczych, a także w miejscu zainstalowania zaworów odcinających i pompy. Warunkiem rozpoczęcia gaszenia jest odłączenie transformatora od sieci. Zgodnie z RD 153-34.0-49.101-2003 „Instrukcje projektowania zabezpieczeń przeciwpożarowych przedsiębiorstw energetycznych” uruchomienie instalacji gaśniczej transformatora (reaktora) należy przeprowadzić za pomocą urządzenia monitorującego wyłączenie przełączników po wszystkich stronach zasilacza. W ten sposób zapewniona jest integracja systemu telesygnalizacji o stanie transformatora i gaszenia pożaru.

Ta praktyka integracji systemu gaśniczego w podstacji i systemach ochrony procesu znajduje odzwierciedlenie nie tylko w rosyjskich dokumentach regulacyjnych, ale także w zagranicznych normach i zaleceniach. Zatem zgodnie z Wytycznymi dotyczącymi bezpieczeństwa pożarowego transformatorów wydanymi przez Grupę Roboczą A2.33 Międzynarodowej Rady ds. Systemów Wielkonapięciowych CIGRE, sygnał może służyć jako ostrzeżenie o wykryciu uszkodzenia transformatora i polecenie uruchomienia aktywny system przeciwpożarowy (na przykład gazowy lub wodny system gaśniczy), uzyskany z urządzenia nadmiarowego ciśnieniowego lub z przekaźnika gazowego Buchholza.

Sprzeczności regulacyjne

W punkcie 3.2.56 PUE podano, że zabezpieczeniom różnicowym i gazowym transformatorów, autotransformatorów i dławików bocznikowych nie należy przypisywać funkcji czujników uruchomienia instalacji gaśniczej, a obwód gaśniczy tych elementów powinien być uruchamiany ze specjalnego urządzenia wykrywającego pożar . W dokumentach regulacyjnych występuje sprzeczność. Jednakże Główna Dyrekcja Techniczna Ministerstwa Energii i Elektryfikacji ZSRR decyzją z dnia 27 września 1985 r. nr 3–5/85 zawiesiła funkcjonowanie tego paragrafu PUE i wprowadziła opisany powyżej schemat uruchamiania automatyczne transformatory gaśnicze. Pełny tekst decyzji podany jest w RD 34.49.104 (RD 34.15.109-91) „Zalecenia dotyczące projektowania automatycznych instalacji wodnych gaśniczych dla transformatorów mocy olejowej”.

Kontrola i zarządzanie sytuacją na różnych poziomach

Oprócz integracji automatyki pożarowej z systemami sterowania procesami, wiele dużych przedsiębiorstw elektroenergetycznych wdraża odrębne systemy zarządzania bezpieczeństwem. Przykładem jest wdrożenie zintegrowanego zautomatyzowanego systemu zarządzania bezpieczeństwem (KASUB) w PJSC FGC UES. System ten, stosowany od 2010 roku, ma na celu podniesienie poziomu bezpieczeństwa obiektów energetycznych, w tym w zakresie zapewnienia antyterroryzmu i bezpieczeństwa publicznego, w warunkach katastrof spowodowanych przez człowieka i żywiołów, zmniejszenie ryzyka wystąpienia sytuacji awaryjnych, w tym prawdopodobieństwa ich wystąpienia, a także integracji systemowej systemów zabezpieczeń i automatyki. KASUB integruje wiele modułów i jest bezpośrednio podłączony do dyspozytorów zautomatyzowanych systemów sterowania procesami stacji elektroenergetycznych. Głównym celem wdrażania takich rozwiązań jest możliwość kontrolowania i zarządzania sytuacją w obiekcie w sytuacji awaryjnej przez różne poziomy organizacji przedsiębiorstwa energetycznego.

Rosnąca złożoność automatyki przeciwpożarowej w obiektach elektroenergetycznych, jej integracja z zabezpieczeniami technologicznymi, wprowadzenie kompleksowych systemów zarządzania bezpieczeństwem – wszystko to docelowo ma na celu zapewnienie bezpieczeństwa podstacji oraz zmniejszenie zagrożenia zdrowia i życia ludzi. I chciałbym, żeby dalszy rozwój automatyzacji w tym obszarze był zorientowany właśnie na ten cel jako nadrzędny.

Podstacje transformatorowe są obiektami o podwyższonym zagrożeniu pożarowym, a skutki pożaru w tym przypadku mogą być niezwykle poważne. Jednocześnie niektóre nie mają zastosowania w podstacjach transformatorowych. Ochrona przeciwpożarowa podstacji musi uwzględniać charakterystykę tych obiektów.

Konsekwencje pożaru podstacji transformatorowych mogą być katastrofalne. To zagrożenie życia ludzi, przerwy w dostawie prądu i poważne straty dla przedsiębiorstwa. Podjęcie odpowiednich środków bezpieczeństwa przeciwpożarowego zmniejszy ryzyko wystąpienia zagrożenia pożarowego i złagodzi skutki pożaru.

Pożary w podstacjach transformatorowych mogą powstać na skutek: prac spawalniczych, nieprawidłowego działania olejowych wyłączników wysokiego napięcia, przekładników prądowych i napięciowych, transformatorów mocy, przewodów elektrycznych pod napięciem, szyn zbiorczych itp. Na tej podstawie określa się obszary i źródła możliwych określa się ogień, przeprowadza się jego rozmieszczenie i dostarcza środek gaśniczy.

Wybór środka gaśniczego

Nowoczesne systemy gaśnicze wykorzystują różnorodne środki gaśnicze - wodę, pianę, gaz i specjalne mieszanki suchego proszku. Jednak w przypadku gaszenia pożarów w obiektach, w których znajdują się urządzenia elektryczne pod napięciem, najbardziej akceptowalną metodą jest albo.

Rozwój automatycznych systemów gaśniczych odbywa się zgodnie z wymaganiami Kodeksu Postępowania SP 5.13130.2009 „Systemy ochrony przeciwpożarowej.

Automatyczne systemy i instalacje gaśnicze. Normy i zasady projektowania”, który został wprowadzony w życie w celu wdrożenia ustawy federalnej z dnia 22 lipca 2008 r. nr 123-FZ „Przepisy techniczne dotyczące wymagań bezpieczeństwa pożarowego”.

Systemy gaśnicze w stacjach transformatorowych składają się z modułów ze środkiem gaśniczym, układu rurociągów z dyszami natryskowymi oraz automatyki, która określa miejsce powstania pożaru i uruchamia automatyczny system gaśniczy. Dysze natryskowe rozmieszczone są w taki sposób, aby równomiernie rozprowadzić środek gaśniczy na całej powierzchni, zapewniając skuteczne zwalczanie pożaru.

Projekt systemu gaśniczego

Projekt systemu gaśniczego w stacjach transformatorowych wymaga współpracy wielu specjalistów. Z reguły projekt składa się z części teoretycznej i graficznej - pierwsza określa dobór sprzętu i materiałów do gaszenia pożaru, zawiera obliczenia, druga przedstawia szczegółowe rysunki przyszłego systemu z rozmieszczeniem sprzętu, schematy podłączenia urządzeń, układanie kabli i linii informacyjnych. Nie można zapomnieć o włączeniu lokalnej instalacji gaśniczej do systemu przeciwpożarowego całego budynku.

Kompetentny i szczegółowy projekt systemu gaśniczego w podstacjach transformatorowych sprawia, że ​​proces instalacji jest szybszy i łatwiejszy, eliminując możliwość popełnienia błędu. Stworzenie projektu, a także montaż automatycznego systemu gaśniczego należy powierzać wyłącznie wykwalifikowanym specjalistom, posiadającym duże doświadczenie i znajomość wszelkich norm i standardów.

Naszą specjalizacją jest projektowanie i montaż automatycznych systemów gaśniczych w obiektach różnego typu i o różnym stopniu skomplikowania. Specjaliści firmy są gotowi opracować dla Państwa automatyczne gaszenie pożaru w obiektach elektrycznych o napięciu do 10 kV włącznie, dostosowując się do Państwa życzeń do wymogów prawa.

Każdy projekt jest indywidualny i nie ma jednego uniwersalnego rozwiązania, dlatego też trudno określić cenę systemu gaśniczego zaocznie. Jednak znając wszystkie warunki, nasi eksperci są gotowi przedstawić Państwu przedprojektową ocenę kosztów wszystkich prac.

Strona 17 z 26

Głównymi środkami gaśniczymi pożarów transformatorów są piana powietrzno-mechaniczna, rozpylona woda i kompozycje proszkowe. Optymalne szybkości dostarczania roztworu dla pniaków o niskiej i średniej ekspansji wynoszą 0,15 l X Hm-2 s"1, opryskiwana woda -0,2 l-m~2-s-1, preparaty proszkowe -0,3 kg-m-2 s-1.
We wszystkich przypadkach, gdy olej pali się na lub pod transformatorem, należy odłączyć go od sieci po stronie wysokiego i niskiego napięcia, usunąć napięcie resztkowe i uziemić. Po odłączeniu napięcia ogień można ugasić dowolnymi środkami (rozpylona woda, piana, proszki). Jeżeli na dachu transformatora w pobliżu przepustów pali się olej, należy to usunąć za pomocą rozpylonych strumieni wody, niskorozprężnej pianki pneumatyczno-mechanicznej lub kompozycji proszkowych. Jeżeli obudowa transformatora jest uszkodzona w dolnej części i pod spodem następuje spalanie, wówczas spalanie oleju gaśnie piana, a olej należy spuścić do zbiornika awaryjnego. W przypadku uderzenia płomienia w obudowę sąsiedniego transformatora należy ją zabezpieczyć rozpylonymi strumieniami wody o natężeniu 0,15-0,18 l-m_2-s na nagrzaną powierzchnię. Olej z sąsiednich transformatorów zwykle nie jest odprowadzany. ponieważ pusta obudowa sprzyja spalaniu uzwojeń i jest niebezpieczna pod względem wybuchu.
Pożary transformatorów w zamkniętych ogniwach wybuchowych gasi się w podobny sposób, z tym że dodatkowo istnieje możliwość wypełnienia objętości ogniwa pianą średnioprężną, parą lub gazem obojętnym. W tym przypadku ogniwa nie są otwierane, a generator piany wprowadzany jest przez wcześniej otwarte kratki wentylacyjne.
W niektórych przypadkach gaszenie pożarów transformatorów wodą jest wykluczone ze względu na niemożność zbudowania przeciwpożarowych systemów zaopatrzenia w wodę lub ze względu na wysokie koszty inwestycyjne. W takich przypadkach spośród środków gaśniczych dostępnych obecnie straży pożarnej najskuteczniejsze są kompozycje proszkowe typu PS. i PSB.
Automatyczna instalacja gaśnicza proszkowa składa się ze zbiornika na proszek, systemu rurociągów z dyszami natryskowymi oraz układu automatyki uruchamiającego instalację w przypadku wystąpienia pożaru. Jeżeli w pomieszczeniu, w którym zainstalowany jest transformator, pojawi się pożar, czujnik uruchamia elektrozawór. Azot z butli przepływa rurociągami do zbiornika z proszkiem gaśniczym, a następnie po wychwyceniu proszku przepływa przez dysze natryskowe na miejsce pożaru. Dysze montuje się nad transformatorem w taki sposób, aby cała chroniona powierzchnia została równomiernie opylona skuteczną częścią strumienia proszku.

O liczbie dysz potrzebnych do zabezpieczenia transformatora decyduje przepustowość dyszy, wymagane natężenie podawania proszku oraz powierzchnia zabezpieczanej powierzchni. Powierzchnię zabezpieczanej powierzchni oblicza się na podstawie średnicy i wysokości obejmujących skrajne punkty transformatora. Jeżeli chłodnice są instalowane z dala od transformatora, są chronione jako oddzielne obiekty. Zużycie proszku przez opryskiwacz przy ciśnieniu roboczym wynosi 0,65-0,7 kg-s-1.
Zbiorniki instalacji gaśniczych proszkowych należy eksploatować zgodnie z „Zasadami projektowania i bezpiecznej eksploatacji zbiorników pracujących pod ciśnieniem”. Podczas pracy należy uważnie monitorować stan proszku w naczyniu i obecność powstałych grudek.
Aby określić wilgotność proszku, należy pobrać próbkę o masie 5 g i wysuszyć ją w temperaturze nie wyższej niż 60°C. Procentową zawartość wilgoci określa się według wzoru

gdzie A jest masą próbki przed suszeniem, g; B to masa próbki po suszeniu, g.
Wilgotność jest dozwolona nie więcej niż 0,5%. Przynajmniej raz w miesiącu należy sprawdzać obecność azotu w butlach transportowych. Jeśli ciśnienie spadnie poniżej 12 MPa, butle należy wymienić. Równolegle ze sprawdzeniem stopnia napełnienia cylindrów dokonuje się przeglądu przekładni, sprawdza się obecność uszczelek, sprawność połączeń, rurociągów, prawidłowe położenie korpusów odcinających, kurków itp. Co najmniej 2 razy w roku, należy sprawdzić dysze natryskowe i w razie potrzeby oczyścić ich otwory wylotowe.
Po każdej operacji instalacji instalację rurociągów należy dokładnie przepłukać sprężonym azotem z oddzielnej butli poprzez reduktor ciśnienia.
W przypadku wewnętrznego uszkodzenia transformatora w wyniku wycieku oleju przez rurę wydechową lub dolny łącznik (w przypadku ścinania śrub lub odkształcenia połączenia kołnierzowego) i późniejszego wystąpienia pożaru wewnątrz transformatora, należy zastosować środki gaśnicze należy do niego doprowadzić przez górne włazy i przez zdeformowany łącznik.
Jeżeli na transformatorze rozwinie się pożar, należy również chronić wsporcze konstrukcje metalowe, otwory i pobliskie urządzenia elektryczne przed działaniem wysokich temperatur za pomocą strumieni wody; w takim przypadku najbliższe urządzenia znajdujące się w obszarze działania strumienia wody (zwłaszcza jego zwarta część) muszą zostać odłączone od zasilania, a urządzenia uziemione.
Jeśli na transformatorze wybuchnie pożar, nie wolno spuszczać z niego oleju, ponieważ może to prowadzić do uszkodzenia uzwojeń wewnętrznych i znacznie komplikuje ugaszenie pożaru.
Pożary w podstacjach transformatorowych gasi się także pianą średniopęczniejącą. W takich przypadkach gaszenie rozpoczyna się od wyeliminowania spalenia oleju rozlanego w pobliżu transformatora, a następnie generatory piany przekazywane są w celu dostarczenia piany bezpośrednio na powierzchnię transformatora.
W przypadku pożaru w rozdzielnicach, spalone izolacje kabli, złączki i lejki można ugasić pianą powietrzno-mechaniczną, wodą, dwutlenkiem węgla, proszkiem i pochodnymi halogenów. Spalanie oleju eliminuje się w taki sam sposób, jak opisano powyżej. W przypadku spalenia izolacji komorę awaryjną należy w każdym przypadku odłączyć od systemu szyn zbiorczych. Do gaszenia pożarów w pomieszczeniach zamkniętych zaleca się stosowanie dysz zraszających o małej wydajności, gdyż wymagane natężenie podawania środka gaśniczego jest zwykle niewielkie, a nadmierna ilość rozlanej wody, a zwłaszcza piany, może spowodować nakładanie się faz, przebicie izolacji i krótkie zwarcia. obwody.

Aby skutecznie ugasić pożary w rozdzielnicach, często konieczne jest usunięcie dymu i obniżenie temperatury w pomieszczeniach. W tym celu w arsenale straży pożarnej zwykle stosuje się wyciągi dymne; W przypadku pracy oddymiającej z oddymieniem na zewnątrz pomieszczenia należy stosować oddymiające oddymiacze. Przy oddymianiu za pomocą oddymiaczy konieczne jest zamknięcie wszystkich żaluzji w budynku i zabezpieczenie otworów drzwiowych nadprożami plandekowymi.
Przykład 12. W elektrowni wodnej doszło do pożaru w wyniku zwarcia na wejściu kabla 220 kV, po którym nastąpiła eksplozja transformatora blokowego.
Podczas eksplozji górna część metalowej obudowy wlotowej o masie 50 kg została wyrzucona na odległość 30 m i spadła na pokrycie maszynowni; olej zaczął się palić w transformatorze i zagłębieniu systemu odwadniającego. Pod transformatorami, z których każdy zawierał 59 ton oleju, znajdował się tunel kablowy. Na każdy transformator blokowy pracowały cztery bloki elektrowni wodnej.
W przypadku pożaru uruchomiono dwie pompy pożarowe oraz instalację tryskaczową do gaszenia pianą transformatora awaryjnego. Jednakże górna część (osłona) transformatora i znajdujący się w nim olej znajdowały się poza zasięgiem stacjonarnego systemu gaśniczego pianowego.
Dyżurny inżynier po otrzymaniu wielu sygnałów o awarii transformatora i nie rozumiejąc sytuacji, włączył z centrali stacjonarne wodne systemy gaśnicze w czterech przedziałach tunelu kablowego pod transformatorami. W pierwszej minucie pracy pękła rura wodociągowa o średnicy 200 mm w instalacji tryskaczowej transformatora awaryjnego i dopływ piany prawie ustał. Pęknięcie rury i zadziałanie stacjonarnych systemów gaśniczych w czterech przedziałach kablowych spowodowało gwałtowny spadek ciśnienia w wodociągach przeciwpożarowych. Uruchomienie trzeciej (zapasowej) pompy pożarniczej na przepompowni nie przyniosło oczekiwanego efektu. W wyniku zorganizowanego pierwszego ataku pianowego straż pożarna wyeliminowała spalanie oleju w studzience drenażowej pod transformatorem awaryjnym, zapewniając w ten sposób dostęp do korka zamontowanego na kołnierzu zaworu spustowego oleju. Korek został wykręcony i olej spłynął z transformatora do kanalizacji. Po drugim ataku ogień ugaszono.
W praktyce przeciwpożarowa kurtyna wodna może pełnić funkcję urządzenia zabezpieczającego, pełniącego funkcję bariery ogniowej. Ma za zadanie zmniejszać intensywność promieniowania cieplnego pochodzącego ze źródła spalania, np. z płonącego transformatora. Instalacja kurtyny wodnej jest wskazana, jeśli nie jest możliwe zachowanie znormalizowanej szczeliny pomiędzy transformatorami, sąsiednimi grupami transformatorów lub pomiędzy transformatorami a innym sprzętem. Zazwyczaj taka sytuacja ma miejsce, gdy wymagana powierzchnia nie jest dostępna.
Wyróżnia się trzy rodzaje kurtyn wodnych: kurtyny strumieniowe, natryskowe i wodne. Rodzaj kurtyny wodnej dobierany jest w zależności od wysokości chronionych obiektów oraz wymaganej wysokości samej kurtyny. Ostatni wskaźnik określa się w zależności od obecności izolatorów wejściowych w transformatorze. W tabeli Rysunek 6 przedstawia charakterystykę porównawczą kurtyn wodnych według danych zagranicznych.
Tabela 6. Charakterystyka porównawcza kurtyn wodnych

A co do propozycji Inteligentnych i Inteligentnych... Powiedziałem, że to prawie przerwa reklamowa. Dlaczego tego nie ukryję? Ponieważ nie jestem przyzwyczajony do kłamstwa. Nie interesuje mnie „kradzież”. Włączyłem się w dyskusję chcąc pomóc. To jednak teksty. A teraz do rzeczy.
Zagrożeniem pożarowym transformatorów jest ogromna ilość oleju transformatorowego, a także przewodów, kabli, palnych izolatorów, przez które płomień może przedostać się do sąsiednich pomieszczeń.
Jak rozwija się pożar transformatora? WEWNĄTRZ transformatora występuje np. zwarcie międzyzwojowe, które powoduje bardzo szybki, niemal natychmiastowy wzrost temperatury i wrzenie oleju. W takim przypadku po wzroście temperatury oleju chłodzącego (transformatorowego) transformator automatycznie się wyłącza (jak powiedzieli elektrycy). Jednakże wewnątrz transformatora proces spalania JUŻ trwa, co prowadzi do wrzenia oleju. W takim przypadku konstrukcja transformatora przewiduje spuszczanie oleju do zbiorników podziemnych. JEDNAK proces wrzenia (zwiększania objętości) oleju następuje na tyle szybko, że część oleju zostaje wyrzucona przez zbiornik wyrównawczy. CZĘŚCIOWO może to wynosić nawet 2–3 tony (ponownie zdaniem specjalistów ds. energetyki). Osobiście w moim przypadku (nie będę kłamać - jedyny od 20 lat w ochronie przeciwpożarowej) olej spalił się na powierzchni około 50 metrów kwadratowych.
Zatem zadanie gaśnicze składa się z 2 zadań: 1 - ugaszenie wycieku oleju w celu ochrony pobliskich pomieszczeń, samego budynku itp.; 2 - pozostałości oleju gaśniczego W SAMYM transformatorze.
Odnośnie zadania 2 - niektórzy (np. Francuzi z SERGI) proponują doprowadzenie gazów obojętnych do płaszcza (wewnątrz transformatora). Taka operacja jest możliwa jedynie na etapie produkcji transformatora. W przypadku DZIAŁAJĄCEGO transformatora jest to bardzo wątpliwe (zaczynam używać twojego slangu).
W przypadku pierwszego zadania proszki gaśnicze radzą sobie w odpowiednim czasie (każdy certyfikowany strażak powie Ci, że łatwopalne ciecze i gazy można ugasić pianą lub proszkami).
I jeszcze jedno... Widzę, że macie kochani bardzo mgliste pojęcie na temat gaszenia transformatorów. Jednak ja też. A to naprawdę trudny temat. Choćby dlatego, że znajduje się na styku dwóch dziedzin: przeciwpożarowej i energetycznej. Potwierdza to zamieszanie w samych dokumentach UE RAO – tutaj jest to możliwe, a tam nie (sam pisałeś, powołując się na RD). Biorąc pod uwagę zamknięty charakter energetyków (spróbuj udać się do ich zakładu bez przepustki), temat automatycznego gaszenia jest słabo poznany; w podręcznikach przeciwpożarowych piszą jedynie o taktyce gaszenia przez jednostki operacyjne.
Dlatego staram się dzielić i wspólnie to rozwiązywać.
W sumie to jedyna rzecz, która mnie interesuje w witrynie 0-1: pozwala mi komunikować się z kolegami nie tylko na wystawach.