变压器灭火
出处：按学科分类—政治、法律 中国商业出版社《最新单位消防工作实务全书第三卷》第1343页（4974字）
当变压器发生火灾时，应按照下列步骤进行扑救：
1．发现变压器起火后，应立即组织人员进行扑救，同时向各级领导和消防机构报警。
2．检查起火变压器所连接的开关是否已自动切断，若未切断，应立即将起火变压器所有高低压侧开关和刀闸全部切断，以利对火灾进行扑救。发电机一变压器组中间因无断路器，变压器失火时，在发电机灭磁和停转之前严禁靠近变压器进行灭火，灭火时应满足安全距离的要求。
3．停止变压器冷却器的运行并切断电源。室内变压器应停止通风系统运行，切断通风电源，减少空气流通。
4．如果套管闪络或破裂，变压器的油溢至顶盖上着火，则应设法打开变压器下部的放油阀，将油放入储油坑内使油面低于破裂处。开启放油阀时，应用喷雾水枪对变压器外壳冷却并与操作人员隔离，防止变压器爆炸，危及操作人员的人身安全。操作人员还应戴防毒面具，穿防火耐火服装。同时，对起火的变压器应迅速使用喷雾水枪、干粉灭火机、1211灭火机或中型泡沫车等进行扑救。
5．当变压器内确实有直接燃烧的危险或外壳有爆炸的可能时，必须在采取可靠安全防护措施的前提下，用喷雾水枪，喷洒变压器外壳冷却变压器，喷水强度应符合规范要求。避免变压器突然爆炸，变压器冒烟停止后，还应继续对变压器进行喷水冷却，延长时间应在15mjn。在这种情况下不应开放油阀，防止内部出现油气空间，形成爆炸性混物引起爆炸。
6．如果变压器外壳破裂，喷油燃烧，应采用喷雾水、泡沫(或1211)、黄砂进行灭火，并应设法将油流导入储油池。池内和地上油火应用大量泡沫灭火剂扑救。对于有可能被变压器火势波及的其他设备，应及时采取隔离或停电措施。变压器喷出的着火油流应采用砂土堵挡，防止进入电缆沟内。若电缆沟内已蔓延油火，应立即用黄土、黄砂、泡沫覆盖，将火扑灭，并堵死油流。电缆着火后，按电缆着火的扑救方法进行扑救。
7．当变压器着火并威胁到装设在其上方的电气设备，或当烟雾、灰、油脂污染或飞落到正在运行的设备和架空线上(如升压站、开关站或其他跨越的带电出线)时，则应断开这些设备的电源。同时采取其他的隔离防护措施。对相邻设备有威胁时，应开启防火墙的水幕装置或采用多支水枪在设备之间形成隔离水幕。
8．在扑救变压器火灾时，应由厂(局)、分场(站)领导或班长统一指挥，根据电源切断与否和火势发展及蔓延情况，下达适当的灭火指令。临时设置值勤保卫人员，以免现场混乱，造成触电伤人或者变压器爆炸伤人。
9．大型变压器和洞内变压器应装设固定式水喷雾、1211、泡沫喷雾、排油充氮等自动或手动灭火装置，以便迅速而有效的扑灭变压器火灾。下面简单介绍几种灭火装置及灭火试验情况。
(1)水喷雾扑灭变压器火灾。国内1975年进行了90000kVA／220kV大型变压器着火进行水喷雾灭火模拟试验。试验中模拟变压器发生最严重的火灾(点火后2min预燃时间，重复试验为3～4min的预燃时间)，火焰最高温度为1150～1250℃，火焰高度约15m。着火后通过自动装置发出警报音响信号，预燃时间到达后自动启动加压水泵(消防水泵)，双级离心喷头喷射出水雾进行灭火。水雾对绝缘油火焰具有强烈的冷却、覆盖和隔离空气的作用，因此在1min之内，扑灭了变压器的严重火灾，最短可以在32s内将大火扑灭。如果实际火灾火势更小时，灭火时间将会更短。表4－5－11列出不同试验条件下的灭火结果。
表4－5－11 大型变压器水喷雾灭火试验记录
试验结果说明，当喷雾喷头布置得当，喷头数目在4个以上，并布置于变压器外侧四角，水喷雾灭火装置能够有效地扑灭储油电气设备(如变压器火灾)发生的火灾事故。
水喷雾灭火系经由水泵、水管路及雾化喷头等组成，其系统如图4－5－18所示。
图4－5－18 水喷雾灭火装置系统图
1－水泵；2－雾化喷头；3－水管；4－压力表；5－流量表；6－水池
在试验中水泵型号为8SH－8(电动离心水泵)，扬程93．5m，流量234m3／h，轴功率为79．5kW，电动机为100kW，电压380V，电流175A，电动机由180kVA变压器供电。电动机由油断路器和交流接触器自动控制。水泵出水侧装有总阀门、压力表和流量计。
水泵进水管为直径150mm、长7m的胶皮管，出水管到变压器三侧管路为108mm的钢管布置成“U”形管路。各立管至母管的管径为57mm，四只雾化喷头装在主管上。
水泵出水侧压力为0．784～0．88MPa，喷头压力为0．49～0．68MPa，采用双级离心喷头，流量为30～35m3／h，有效射距为9m，水雾的最大扩散直径为5m。喷头至变压器的中心距离是根据有效射程、电气安全距离以及不妨碍变压器检修等因素来确定的。喷头数量、安装高度、角度应满足于水雾能有效的覆盖和扑灭变压器顶部和下部油池着火的火焰。
按照上述原则，在离模拟变压器中心8m的四角，距变压器地平面5．05m高处安装四只喷头，喷头角度调为70°～75°，喷头布置如图4－5－19所示。
图4－5－19 水喷雾灭火喷头高度、角度示意图
1－雾化喷头；2－变压器；3－水管
从试验看出，水喷雾灭变压器火灾，效果是良好的。
(2)1211固定式灭火装置对变压器灭火。1211固定式灭火装置与火灾自动监控装置组成1211自动灭火系统。经试验，1211灭火系统对扑救大型变压器火灾效果比较理想。
1211灭火装置由1211钢瓶与氮气瓶(或空气瓶)、输送管路和喷头三部分组成，如图4－5－20所示。
图4－5－20 “1211”灭火装置系统图
1－阀门；2－QY－BA减压阀；3－压力表；4－三通阀；5－QD－14减压阀；6－气动自控阀；7－手动快开阀；8－喷头；9－“1211”钢瓶；10－氮气钢瓶；11－管道
1211钢瓶内的工作压力为2．94MPa，装入药剂后再充入少量氮气。氮气瓶压力为17．6MPa，氮气作为驱动气体。有些1211灭火系统用空气作为驱动气体，空气瓶压力略大于3MPa。
1211钢瓶和氮气瓶各两只，组成并联工作互为备用的两组，另有阀门、管路及喷头连接起来构成1211灭火装置。
1211灭火装置曾对一台120MVA变压器进行了模拟灭火试验，试验效果良好，最长灭火时间40s，最短灭火时间仅32s。试验结果如表4－5－12所示。
表4－5－121211灭火试验记录
注 变压器顶部布置6只喷头，下部蓄油坑四周置若干喷头。通过试验，“1211”灭火装置能够有效地扑灭户外变压器的火灾。如若装置在室内，灭火效果比户外更好。
(3)泡沫喷雾装置自动或手动对变压器灭火。美国辛辛那提煤气公司的工程师基于对大容量特别是600MVA以上变压器水喷雾灭火的负面影响——水喷雾系统有可能使变压器绝缘受到击穿的危险(变压器套管间有发生闪络的危险)；过量的喷水可能使油蔓延到邻近设备，使火灾扩大。从而提出了新的着火变压器的灭火系统，这个灭火系统由两个单独的泡沫喷雾装置组成。第一个装置是专用靶式喷雾装置，在变压器着火尚未断电时使用。第二个装置在变压器着火断电后使用。其灭火过程是：当火热监测仪(自动报警监控装置)触发这个系统时，第一泡沫喷雾装置对准变压器防火墙及其邻近范围(避开变压器套管)喷射泡沫。在变压器切断电源后，自动启动第二泡沫喷雾装置向变压器顶部套管及其邻近较大的范围内喷射泡沫。
这种新型灭火装置在变电站成功地进行了灭火试验，10min之内扑灭了变压器及其周围的火灾。该装置对扑灭油类火灾，窒息燃烧液体，效果是较好的。
(4)排油－充氮灭变压器火灾。排油－充氮灭变压器火灾装置是将火灾探测报警、排油充氮灭火联系在一起的自动装置。它对于扑灭变压器火灾事故具有实用范围广、灭火可靠、及时、造成的损失小、设备简单、安装方便、无冻结、无阻塞、无误动、能连续自动检测等优点。经试验灭火时间为22s，充氮时间为30min，且费用较低。因此国际上已广泛采用，仅法国的瑟吉公司已在20多个国家500多设备上安装了排油充氮灭火装置。
其工作原理是：在变压器着火后，通过预设的排油管路，先从油箱顶部排出部分热油到事故放油坑中，同时将储油柜与油箱的联管切断。接着，从油箱底部充入压力适当的干燥氮气，这些氮气引起油箱内油的搅动，使得上下部的热冷油层相混合，从而降低上部油的温度。同时，惰性氮气上升到油箱顶层，将油与空气相分离，达到断氧灭火的目的。其系统构成的原理见图4－5－21所示。
图4－5－21 变压器排油充氮灭火装置原理图
1－气体继电器；2－探测器；3－快速放油阀；4－排油管；5－关闭阀；6－开启阀；7－减压阀；8－充氮管；9－氮气瓶；10－控制柜；11－油池；12－防火墙；13－放气塞；14－放油塞；15、16－蝶阀
在变压器正常运行时，图中蝶阀15、16处于开启状态。当变压器着火时，装在油箱顶盖上的探测器2和瓦斯继电器动作并发出信号，接通灭火装置的控制回路，利用电磁机构打开快速排油阀3，通过排油管路将油箱顶部的部分热油排进预设的事故放油池11内，用以回收油，以免充氮时变压器油四处溢出。此时，因向外排油会引起储油柜油向油箱流动，故使关闭阀5关闭，避免再向着火的变压器送油。在排油量达一定程度后，延时继电器将开启阀6打开，装在氮气瓶9中的高压干燥氮气经减压阀7降压到适于灭火的程度，经充氮管8进入油箱底部，开始灭火。
为防止灭火装置在变压器运行中误动作，可靠灭火，该装置的控制回路采用双信号启动，即只有同时接到探测器和瓦斯继电器发出的信号时，才打开快速排油阀，准备灭火。若在探测器或气体继电器失灵而变压器又发生火灾的情况下，可用手动开关操作控制回路灭火。
上述四种变压器灭火装置，可根据变压器的容量、安装位置、作用等进行综合比较后进行选用。目前，国内外变压器灭火采用固定式水喷雾灭火装置最为广泛，因为水喷雾灭火投资小，安装快，运行费用低，灭火效果好，并且符合限制和取代卤代烷灭火剂的蒙特利尔协议的要求。