变压器排油注氮灭火装置

1、BPZM-BDM-I变压器排油注氮灭火装置产品说明书河 北 博 为 电 气 有 限 公 司目 录一 概述2二 装置工作原理3三 装置功能及特点10四 选型及订货须知11五 装置技术指标12六 装置面板布置及说明13七 装置外形尺寸及安装尺寸14八 后板端子图及说明16九 操作及调试说明19十 维护注意事项21一 概述油浸电力变压器总是存在着发生火灾的危险。无论是电力变压器铁芯产生的持续高温，还是由于短路、过电压等的内部电弧产生的高能放电引起的突发性短暂高温，只要能使变压器油的温度大于400，就会分解出各种可燃气体，致使变压器内部压力增大。变压器内部超压造成其自身薄弱部位(如变压器瓷套管、器身焊

2、缝、防爆口等处)破成裂口，使变压器油及产生的可燃气体一起从裂口中喷出，喷出的变压器油及可燃气体的混合物在与空气接触摩擦后，就产生火焰起火甚至爆炸，造成重大损失。国家有关标准规定大型变压器必须配置灭火装置；另外数量众多的油浸变压器在工业、民用建筑群中应用。虽许多容量较小，却处于经济发展的中心位置和政治、军事、交通有关的地域，应配置灭火装置加以重点保护。在无人值守的变电站，对消防系统的要求也越来越高。针对变压器故障的特点，我公司研制了BPZM-BDM-I变压器排油注氮灭火装置。本装置是专门用于油浸变压器防护和灭火的一种新型装置，弥补了当前水喷雾灭火系统及其他灭火系统不能预防火灾的不足。装置具有防爆

3、、防火、灭火的功能。即为防止火灾危险的产生而开发的成套灭火装置。此系列灭火装置不适用于变压器油箱外部和分接开关箱内部火源的灭火。BPZM-BDM-I变压器排油注氮灭火装置引用标准如下：GB/T 7261 继电器及继电保护装置的基本试验方法JB3336 电站设备自动化装置通用技术条件GB/T 1226 一般压力表GB 5099 钢制无缝气瓶GB/T 8979 纯氮GA 61-2002 固定灭火系统驱动、控制装置通用技术条件GA 835-2009 油浸变压器排油注氮灭火装置CECS187:2005 油浸变压器排油注氮技术规程 二 装置工作原理系统结构BPZM-BDM-排油注氮变压器灭火装置包括控制

4、部分和灭火部分。灭火部分由灭火柜、注氮管路、排油管路、探测器、压力控制器、断流阀组成。灭火柜（见图二）包括氮气瓶、减压器、氮气释放阀、排气阀、单向阀、快速排油阀等。 控制部分主要是指控制屏或控制箱。 本装置应用于灭火系统示意图如下：图一 灭火系统示意图图二 BPZM-BDM-灭火装置结构图工作原理 图三 装置工作原理结构框图变压器内部因故障分解大量气体，气体继电器动作；大量气体使变压器内部压力增大，如达到压力控制器所设定压力（小于变压器箱体所承受压力）时，压力控制器动作。气体继电器和压力控制器动作作为装置防爆启动的两组充要启动条件上传装置控制部分（控制屏或控制器），控制部分启动装置防爆，装置瞬

5、时打开排油阀排油，排油阀手柄带动连杆机构瞬时打开隔离球阀，同时安装在储油柜与变压器之间的断流阀因流量迅速加大而关闭，截断储油柜补充给变压器的变压器油，变压器排油卸压，防止变压器破裂；经延时后注氮释放阀打开，氮气瓶向变压器持续注氮二十分钟以上，搅动变压器油，降低变压器内局部故障点处温度，达到防爆防火目的。一旦变压器内发生严重故障，气体继电器动作，在装置卸压之前变压器箱破裂，喷出的可燃气体接触空气起火，此时安装在变压器箱顶的点式温度探测器动作，气体继电器和温度探测器动作信号上传给装置的控制部分，控制部分启动装置灭火，同上，排油阀瞬时打开，截流阀关闭，排出变压器顶层已燃烧的热油，在设定的延时（一般2

6、0秒）后，注氮阀打开，氮气搅动变压器油，变压器底部大量低温油上升到顶部，使顶部变压器油温降到变压器油燃点以下，达到灭火目的，经试验在注氮后一分钟之内灭火，氮气持续注入二十分钟以上，防止复燃。 其中，断流阀利用液体动压力原理，当流量超过给定值时，断流阀关闭。作用是在排油阀打开后，阻断储油柜和变压器油箱，否则达不到排油降压的作用；并可以防止储油柜中的油浇到燃烧的火上，加剧火势。 控制原理 BPZM-BDM-变压器排油注氮灭火装置电气原理如下图所示：图四 BPZM-BDM-灭火装置电气原理图注：1ZK、2ZK-双电源开关 JZ1、JZ2双电源继电器9HLRD、10HLRD-双电源信号灯 1SB-系统

7、电源投入退出选择开关 2SB-自动手动方式选择开关 SBM-手动灭火开关 K1K10-中间继电器 XB1、XB2-线圈保护器 1HLRD-气体继电器信号灯 2HLRD-灭火启动信号灯 3HLRD-防爆启动信号灯 4HLRD-排油信号灯 5HLRD-注氮信号灯 6HLRD-手动灭火预备信号灯 7HLRD-关闭阀关闭信号灯 8HLRD-加热器除湿加热信号灯 11HLRD-系统投入信号灯 L-电磁机构（排油） Y-电磁阀（氮气开启阀） QT-探测器 YL-压力控制器 KG-气体继电器 DL1-断路器跳闸接点1 DL2-断路器跳闸接点2 QY-断流阀 FMQ-蜂鸣器 BJJC-报警解除开关 当2SB打

8、到自动位置时，若变压器内部发生故障，油箱内部气体增加，气体继电器动作，常开触点KG闭合，K1、K7动作；变压器压力的增大到设定值时，压力控制器动作，K8动作，驱动K6动作，此时由于重瓦斯保护动作，断路器常闭辅助接点DL1闭合，电磁机构L动作，重锤落下，排油阀瞬时打开，变压器开始排油。在K8整定延时（0-20秒）过后，延时常开触头K8接通，K9继电器线圈通电，常开触点闭合，断路器常闭辅助接点已闭合，电磁阀打开，氮气通过减压阀，开启阀、单向阀及注氮管路进入油箱底部，迫使油箱内部变压器油循环，油箱下部较低温度的油和顶层高温，注氮持续20min以上，达到防爆防火目的。变压器油起火时，探测器的感温元件熔

9、断，触头接通，继电器K2动作，电磁结构动作，重锤落下，排油阀瞬时打开，变压器开始排油。在K2整定延时（0-20秒）过后，延时常开触头K2接通，K3继电器线圈通电，常开触点闭合，电磁阀打开，氮气通过减压阀，开启阀、单向阀及注氮管路进入油箱底部，迫使油箱内部变压器油循环，油箱下部较低温度的油和顶层高温油混合，既可消除热油层，从而使表层油温度降到闪点之下，油箱内部火焰2min内自动熄灭。注氮持续20min以上，避免复燃。 当2SB打到手动位置时，可按下SBM进行手动灭火，其灭火情况同自动时。灭火柜内装有温湿度控制器和加热装置，在温度达到设定温度之下或湿度超过设定湿度，加热器加热，以达到加热或除湿，保

10、持灭火柜正常运行时的温度和湿度。三 装置功能及特点1、以防为主，消防结合。限制内部故障引起火灾的损坏范围，可以有效的防止变压器破裂所产生的火灾；一旦着火，动作后可以立即灭火，灭火时间短，减少变压器火灾造成的损失。2、不用水或泡沫等灭火介质，免除了消防排水设计和相关设施，结构紧凑，易于安装，不受水源等地理环境限制，不会冻冰，阻塞。3、属环保产品，该设备不对环境和变压器本身造成任何污染。4、造价低，运行管理简单、维护方便，连续自动监视。5、装置设计特殊机械结构，具有强的防震防误动能力。6、具有485通讯接口功能，符合MODBUS通讯规约，可将监测信息上传。四 选型及订货须知型号说明 BPZM BD

11、MI 设计系列号 公司型号 装置型号变压器排油注氮灭火注：当油浸变压器采用排油注氮装置时，应根据单台油浸变压器的容量、油量、构造及其周围环境等条件进行选型。排油注氮装置的氮气瓶符合现行国家标准钢制无缝气瓶GB5099的有关规定，其参考配置如下表：排油注氮灭火装置型号BDMI油浸变压器容量（MV·A）>50单位氮气瓶容积（L）40氮气瓶数量（个）2氮气瓶工作压力（MPa）（20）13注氮工作压力（MPa）0.50.8排油管直径（mm）100或150注氮孔个数（个）4或2订货须知本公司主要推出带防爆功能的变压器排油注氮灭火装置，用户可根据自身的需要，订购不带防爆功能的排油注氮灭火装

12、置，也可选择是否加装485通讯功能。 另用户如有特殊要求，请与本公司联系，我们将最大限度地满足用户的需求，以达到客户最大的满意。五 装置技术指标1、温度探测器动作温度：130±72、压力控制器动作压力0.06-0.16Mpa(可调)3、断流阀关闭流速1.0-1.2m/s4、氮气瓶容积：2×40L5、氮气瓶内氮气公称压力：13Mpa（20）6、排油管路直径：100mm7、注氮管路直径：25mm8、灭火柜重量：230240kg9、灭火柜控制电路电压：DC220+5V，各次谐波分量值之和小于直流量110、灭火装置控制器信号电压：DC24V11、灭火时间：小于2min12、注氮时间

13、：大于20min六 装置面板布置及说明 图五 BPZM-BDM-灭火装置前面板示意图七 装置外形尺寸及安装尺寸图六 BPZM-BDM-灭火装置外形及安装尺寸图七 BPZM-BDM-灭火装置控制屏外形及安装尺寸八 后板端子图及安装说明图八 控制器后板端子接线图上图所示，控制屏从变压器接收气体信号、温度信号，在灭火过程中接收断流阀信号的所有信号线经变压器端子箱接出；控制屏接收压力控制器信号由灭火柜端子接出，控制屏发出控制信号至灭火柜的电磁机构，控制排油和注氮，接入灭火柜端子，控制信号发出至变电站公共测控机。安装说明1、基础准备在地平面下设一个混凝土结构的油池以接收灭火装置动作时排出的油，其容积取决

14、于排油量的多少。图九 灭火柜基础灭火装置地基见图九，灭火装置与变压器之间的排油管路水平长度3-8m，固定灭火箱的基础必须水平，以防灭火箱的变形，影响关门。若从变压器到灭火柜间的管路太长，为避免引起较大的变形，应在管路中间部位设一个支柱。应建防火墙保护灭火箱，该防火墙不能妨碍管路通道，不能引起管道变形。2、灭火柜的安装将灭火柜安装到做好的地基上，紧固好地脚螺丝，挂上重锤。灭火箱应可靠接地，接地螺栓为M12。3、控制屏的安装灭火装置的控制屏应安装在主控室，用于显示灭火装置的工作状态和对灭火装置进行远距离控制，从灭火柜到主控室应铺设电缆通道。控制屏连接线通过控制屏下部3个40mm的孔引入。控制屏安装

15、在主控室内便于观察和操作的位置，其外形和安装尺寸见图七。 4、排油注氮管路的安装首先用地脚螺钉把灭火箱安装就位，把管路进口处的保护盖拆除，排油注氮管路按我厂供给的灭火装置安装图安装，管路和灭火柜连接不应受任何不正常的外力，排油管路应有向下2的斜度。在变压器设计排油出口和注氮孔时应注意，排油孔应设置在变压器的端面距变压器油箱顶部200 mm.处；注氮孔应均匀布置在变压器两测距变压器油箱底部100 mm处。5、断流阀的安装断流阀安装在储油柜和油箱之间的管路上，箭头由储油柜指向油箱。断流阀的工作原理是基于液体的动压原理，一旦作用在挡板1（见图十）上的力超过给定值，这个力就使挡板摆到断流阀的出口，使断

16、流阀处于关闭状态，两接线柱3接通。若需要把断流阀由关闭状态恢复到初始状态，向下按动手柄2，即可实现。图十 断流阀示意图6、探测器的安装在变压器箱盖上应焊弯板，以支撑火焰探测器，探测器用螺栓和弯板固定在一起，探测器头部要相对水面倾2。 图十一 温度探测器外形示意图图十二 温度探测器安装支架示意图探测器要通过变压器端子箱接线到控制屏，各探测器之间必须互相并联接线，连接探测器见图十三。图十三 温度探测器接线图九 操作及调试说明一、在装置投运前应进行下列检查：1、所有管道螺栓已紧固，垫圈密封良好；2、打开下部排油管检查孔，见图1，检查排油阀的密封性；3、所有电缆接线正确，接头及端子均坚固，接触良好；4

17、、探头引线处，开关及接线盒盖密封完好；5、投退开关选择退出位置，自动、手动开关选择手动位置；6、控制柜使用电压：DC220V；7、灭火柜使用电压：AC220V。注：1、为了保证安全，在正式运行之前不要打开氮气瓶瓶头阀2、如本装置退出运行，除切断电源外，必须关闭氮气瓶头阀和变压器的排油出口和注氮入口上的截止阀。二、在灭火装置安装完毕投入使用前，应对灭火装置进行如下调试： 1、试验前，打开排油阀电磁机构和注氮阀电磁机构的锁定机构； 2、确认氮气瓶头阀关闭，变压器排油出口和注氮口处截止阀关闭，上电前关闭控制屏上所有开关，系统投退开关打到退出位置，手动、自动选择开关打到手动位置； 3、接通为双直流22

18、0V控制电源；先闭合I号电源再闭合II号电源，则JZ1吸合I号电源投入灯亮，断开I号电源，JZ2吸合，同时II号电源投入灯亮；反之亦然； 4、旋转系统投退开关（投入/ 退出）到投入位置，控制屏“系统投入”信号灯和“手动预备”信号灯亮； 5、按下自锁手动灭火按钮，排油电磁机构动作，重锤下落，排油阀打开，“排油阀开”信号灯亮，声光报警动作（可按下解除报警按钮暂时关闭声光报警），经设定延时后注氮电磁阀动作，“注氮阀开”信号灯亮； 6、二次按下自锁手动灭火按钮，解除自动灭火，“排油阀开”信号灯和“注氮阀开”信号灯灭，关上排油阀，挂上重锤，灭火柜恢复； 7、手动、自动选择开关打到自动位置，“手动预备”信

19、号灯灭； 8、短接控制屏端子ID-1和ID-2（模拟气体继电器信号），“气体继电器”信号灯亮，电铃报警； 9、短接控制屏端子ID-3和ID-4（模拟温度探测器信号），装置自动灭火。同手动灭火，排油电磁机构动作，重锤下落，排油阀打开，同时“灭火启动”和“排油阀开”信号灯亮；经设定的灭火延时时间后，注氮阀开启，“注氮阀开”信号灯亮，断开端子ID-3和ID-4，注氮阀关闭，“灭火启动”、“排油阀开”和“注氮阀开”信号灯灭； 10、关闭排油阀，重新挂上重锤。短接控制屏端子ID-5和ID-6（模拟压力控制器信号），装置自动防爆。排油电磁机构动作，重锤下落，排油阀打开，同时 “排油阀开”信号灯亮；经设定的

20、灭火延时时间后，注氮阀开启，“注氮阀开”信号灯亮，断开端子ID-5和ID-6，注氮阀关闭， “排油阀开”和“注氮阀开”信号灯灭； 11、关闭电源，关闭排油阀，挂上重锤； 12、给灭火柜供AC220V电压，调节温度控制器设定温度，调到当前室温以下，此时加热器加热，同时“加热器开”信号灯亮，重新调节温度控制器设定温度到要求设定值； 13、一切正常后准备投入工作；在灭火装置调试无误且所有准备工作完成后，可投入运行。运行时控制屏供DC220V直流双电源，保证停电后，装置仍可靠供电；灭火装置提供AC220V电源，给加热器供电。装置在运行时电源开关打开，投退转换开关打到投入位置，手动自动转换开关打到自动位置。特殊要求或情况可手动灭火，此时转换开关打到手动位置。在灭火装置投入工作期间应注意观察信号灯指示，一旦发现不正常信号，应立即查看变压器，