高壓干式并聯(lián)電抗器起火應(yīng)急處理措施
高壓干式并聯(lián)電抗器是電力系統(tǒng)中常用的無功補(bǔ)償設(shè)備。該設(shè)備為鋁制線圈繞制,環(huán)氧樹脂真空澆注,工作中利用空氣作為磁路,向系統(tǒng)輸出無功。由于其無油化設(shè)計(jì),制造成本較低,因而在電力系統(tǒng)中使用量很大。通常情況下,干式并聯(lián)電抗器的運(yùn)行十分穩(wěn)定,可靠性高,但一旦發(fā)生起火故障,造成的影響也很嚴(yán)重。下面,就近期發(fā)生的一起干式電抗器起火故障進(jìn)行分析,以引起同行的重視。
如圖1所示,干式電抗器由多個(gè)并聯(lián)的包封組成,每個(gè)包封由環(huán)氧樹脂浸漬過的玻璃纖維對線圈進(jìn)行絕緣,包封間采用聚酯玻璃纖維引撥棒,作為軸向散熱氣道職稱,形成自燃對流冷卻,具有良好的散熱性能。電抗器有計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì),具有良好的電氣絕緣性能和機(jī)械性能,并嚴(yán)格控制熱點(diǎn)的最高溫度。電抗器表面噴涂PRTV憎水性材料,以防止表面出現(xiàn)樹枝狀爬電,從而保證了電抗器的長期穩(wěn)定運(yùn)行。
2、故障過程
某變電站與23:00接到調(diào)度命令,投入一組35KV干式并聯(lián)電抗器。電抗器投入瞬間,設(shè)備區(qū)監(jiān)護(hù)人員即聽到響聲且發(fā)現(xiàn)濃煙,立即報(bào)告控制室人員,斷開該電抗器斷路器。5分鐘后,運(yùn)行人員操作斷開斷路器,并到達(dá)現(xiàn)場開始滅火?;鹁€從干式電抗器散熱氣道中向上噴出,濃煙巨大,判斷起火點(diǎn)位于電抗器匝層間中部,在外表面無法看到。隨后,運(yùn)行人員登上人字梯,使用干粉滅火器向電抗器上短面噴射。由于上部防雨罩的影響,加上干粉無法到達(dá)著火點(diǎn),收效甚微。20分鐘后,運(yùn)行人員確認(rèn)無法控制貨源,撥打119報(bào)警。
若采取以上措施后仍無法正常停運(yùn)直流事故油泵,就要采取上述4號機(jī)組的處理方法:保持直流事故油泵和1太交流油泵同時(shí)運(yùn)行,將“2太交流油泵同事運(yùn)行油壓正常后的延時(shí)5秒停運(yùn)未預(yù)選泵”修改為“延時(shí)20秒”然后手動(dòng)改交流油泵預(yù)選,在這20秒內(nèi)手動(dòng)停運(yùn)直流事故油泵,注意控制好手停事故油泵的時(shí)間,使直流事故油泵和交流油泵的停運(yùn)間隔5~10S,以降低油泵停運(yùn)瞬間對油壓的影響。
利用停機(jī)機(jī)會(huì)對交、直流油泵出口逆止門的開關(guān)靈活度進(jìn)行檢查,保證其能夠靈活開關(guān)。隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的增加,許多原本未出現(xiàn)問題的系統(tǒng)和設(shè)備將會(huì)由于老化和磨損出現(xiàn)各種不同的問題。應(yīng)針對不同的設(shè)備類型,進(jìn)行全面的危險(xiǎn)點(diǎn)分析,以做到防患于未然。同時(shí),還應(yīng)利用每次機(jī)組停運(yùn)的機(jī)會(huì)對正常運(yùn)行中無法處理的設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)的檢查,排除各種可能出現(xiàn)的問題,保證設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
由于變電站距市區(qū)較遠(yuǎn),約1小時(shí)后消防車抵達(dá)現(xiàn)場。此時(shí),上部防雨罩已燒成灰燼,截面800mm2的鋁制線夾燒斷后掉落在地上。為盡量控制火勢,現(xiàn)場搶救人員已使用了6罐推車式干粉和14罐手提式干粉。隨后,消防官兵在統(tǒng)一指揮下,使用云梯升高直接將水噴淋至電抗器上端面,水通過氣道下泄,逐漸控制火勢,15分鐘后,大貨完全熄滅。
3、應(yīng)急處理中發(fā)現(xiàn)的問題
由于電力系統(tǒng)設(shè)備是帶電運(yùn)行的,故變電站啊區(qū)域的消防主要采用ABC類干粉滅火器,并配備一定的消防沙箱,重要設(shè)備則配置感溫噴淋裝置。因干式電抗器的運(yùn)行相對穩(wěn)定,且設(shè)備造價(jià)相對較低,所以未配置專門的滅火設(shè)施。
整個(gè)應(yīng)急滅火處理過程可分為以下3個(gè)階段。
(1)起火初期,迅速斷開設(shè)備電源及相鄰運(yùn)行設(shè)備后展開滅火。由于運(yùn)行值班人員不足,起火的電抗器距離地面較高等多種原因,造成滅火無法在首要時(shí)間展開。在滅火時(shí),由于干粉無法到達(dá)火點(diǎn)根部,加上端部防雨罩的影響,造成第一階段滅火工作開展不力,火勢無法控制。
(2)第二階段,火勢逐漸增大,現(xiàn)場搶救人員僅能依靠干粉控制火勢不向相臨設(shè)備蔓延。由于沒有配置消防水泵,加之設(shè)備較高,嘗試使用綠化用水滅火,效果不佳。
(3)第三階段由消防官兵完成,雖然大量用水將大伙熄滅,但過熱引起的高溫蒸汽和濃煙向上蒸騰達(dá)5米左右,而上方是220kv架空引線,如果遇到惡劣天氣情況,則可能引起線間短路事故。所幸當(dāng)晚天氣晴朗,微風(fēng)偏向線路外側(cè),未引起事故的擴(kuò)大。
4、故障的反思
故障后,經(jīng)過現(xiàn)場勘查,發(fā)現(xiàn)是由于設(shè)備匝間短路引起的明火燃燒,短路位置位于層間中部偏下位置。由于散熱氣道為氧氣提供了十分搞笑的通道,因而火勢逐漸蔓延并導(dǎo)致整個(gè)電抗器內(nèi)部燃燒。在滅火過程中,由于干粉劑無法到達(dá)起火位置,因而滅火效果不佳。在火災(zāi)初七采用消防沙拋灑,由于設(shè)備過高以及防雨罩未燃燒完而影響消防沙進(jìn)入上端部,因此隔離作用不明顯。在防雨罩燃燒完之后,火勢已大,消防沙的隔離作用也不明顯。站區(qū)內(nèi)的設(shè)備為運(yùn)行電氣設(shè)備,設(shè)計(jì)中不考慮消防水泵,設(shè)備附近僅有綠化水源,其水壓,水量都無法滿足第二第三階段的滅火要求,且現(xiàn)場缺少合適的噴灑加壓裝置,僅使用水桶等容器無疑是杯水車薪。
5、應(yīng)采取的應(yīng)急措施
由于干式電抗器為帶電固體設(shè)備,其特點(diǎn)為有較多固定的散熱氣道,致使滅火劑難以達(dá)到火源位置,因此必須在滅火的各個(gè)階段注意:
(1)發(fā)現(xiàn)起火后應(yīng)立即斷開起火設(shè)備以及可能危及的相鄰運(yùn)行設(shè)備,做好相關(guān)安全措施;
(2)初步判斷火勢處于何種階段,選擇相應(yīng)的滅火方法;
(3)起火初七是控制火勢并有可能在最短時(shí)間內(nèi)滅火的最好時(shí)機(jī)。由于干粉滅火器在電抗器多孔氣道面前無法施展,應(yīng)考慮盡快使用沙土拋灑進(jìn)入氣道,靠沙土下落時(shí)隔絕空氣來控制火勢,盡可能熄滅火點(diǎn)。必要時(shí)可使用外力將防雨罩認(rèn)為破壞,從而時(shí)沙土易于拋灑進(jìn)入氣道。同時(shí),如有可能,可在沙土中加入石子和水,將上端面氣道出口阻塞,從而控制氧氣的供應(yīng);
(4)店里系統(tǒng)中一般較少采用消防水源的滅火方式,但在緊急情況下應(yīng)考慮到設(shè)備的特殊性,利用綠化用水,并結(jié)合使用防汛用潛水泵加壓的方式,雖然水量少,但對早期控制火勢還是有作用的;
(5)起火的第二階段,整個(gè)設(shè)備已經(jīng)全部燃燒,現(xiàn)場已無力將大伙完全熄滅,只能局部控制火勢,避免向相鄰設(shè)備蔓延,應(yīng)盡早報(bào)警并等待消防部隊(duì)進(jìn)行處理;
(6)在消防部隊(duì)到達(dá)現(xiàn)場使用大量冷水壓滅起火設(shè)備的時(shí)候,應(yīng)密切關(guān)注上方架空引線可能出現(xiàn)的污閃和相間短路,必要時(shí)應(yīng)申請停用設(shè)備。雖然干式電抗器的運(yùn)行相對穩(wěn)定,但由于其存在散熱氣道,一旦內(nèi)部起火,現(xiàn)場較難控制,因而運(yùn)行維護(hù)單位應(yīng)充分考慮到后果的嚴(yán)重性,制定合適的應(yīng)急方案,妥善處置,盡可能將損失降至最小。
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