Híreink

Hogyan tervezzük a transzformátorállomások tűzvédelmét?

2020. november 26. 08:50

A villamosenergia-ellátási rendszer egyik fő eleme a transzformátorállomás, mely közvetíti és átalakítja a villamos energiát. A villamos hálózatokon keresztül működtetett technológiák és lakossági fogyasztók ellátásbiztonságának létfontosságú eleme. Mint ilyen műszaki létesítmények, működőképességük megőrzése kiemelten fontos, meghibásodásuk hatalmas anyagi károkat okozhat háztartások és vállalkozások milliói számára.


Transzformátorállomás biztonsági célok – Mivel érhetők el?

  • A gazdasági cél az ellátás folytonosságának a biztosítása, ez teljesítményalapú tervezéssel érhető el.
  • A biztosító célja az, hogy csökkentse a vagyonveszteséget, ez teljesítményalapú tervezéssel érhető el.
  • A törvényalkotó célja az életvédelem biztosítása, ami előírás-alapú tervezéssel biztosítható szabványosan, az előírásokkal összhangban.

 

Korai jelzés – Mik az elemei?

  • túlnyomásvédelem, olajszint érzékelők, láng- vagy hőérzékelő
  • telepítés helyének megválasztása
  • válaszfeltételek

Kommunikáció: A figyelmeztetések hatékony átviteléhez szükséges kommunikáció meghatározása.

  • szöveg, hang, fény;
  • redundáns átviteli út.

Válasz: Intézkedési terv elkészítése, figyelembe véve a fokozatosságot is.

Elemei:

  • ellenőrzés / javítás, korrekció
  • riasztás és evakuáció
  • oltás és kárelhárítás

 

Hogyan működik a több riasztási fokozattal működő tűzjelző rendszer?

A kockázatelemzés a gyakorlatban elterjedt, jól ismert. A többfokozatú riasztással működő tűzjelző rendszerekkel történő megoldások viszont nem ismertek. Ezek működéséről nagyobb léptékben a következők mondhatóak el:

1-es fokozat, figyelmeztetés: - Megbizonyosodás és ellenőrzés.
2-es fokozat, figyelmeztetés: - A biztonsági személyzet riasztása, áramtalanítás.
3-as fokozat, figyelmeztetés: - Tűzriasztás! A létesítmény kiürítése, tűzoltóság értesítése.
4-es fokozat, riasztás: - Oltás kezdeményezése.

 

Kockázat, okok és károk

A transzformátorok nagy mennyiségben tartalmaznak ásványi olajat, ezért a robbanás-veszély valószínűsége nem elhanyagolható. Ha az olajjal töltött transzformátorban tűz keletkezik az komoly veszélyt jelent a transzformátorok üzemeltetői számára is.

A transzformátor meghibásodásának valószínűsége jelentősen eltér a különböző típusok között, de átlagosan 1% tartományba esik az évenkénti meghibásodás. A gyakorlatban
ez azt jelenti, hogy az összes transzformátor 3%-a tüzet okoz a 40 éves üzemidő alatt.

  • a transzformátor tüzeket túlnyomó részt ásványolaj tüzek okozzák, leggyakrabban
    az olajjal impregnált papír (OIP) perselyek meghibásodása a tűz keletkezésének oka
  • 80%-os szivárgás (hibás tömítések)
  • a szigetelés 13%-os romlása
  • 7% mechanikai sérülés (repedések a porcelán testben)
  • ezek a súlyos tüzek mintegy 50%-át teszik ki,
    a fennmaradó tüzek 50%-a tartály és fokozatváltók hibáiból ered.

A vagyoni kár hatalmas

Egy esetleges hiba bekövetkezése esetén, egy-egy tűz vagy robbanás súlyos életet és természetet érintő kockázatokkal járó veszélyeket hordozhat magában. Az elektromos alállomás természeténél fogva tartalmazza az összes összetevőt a tökéletes tűz kialakulásához: egy tipikus transzformátor állomás három vagy több transzformátorból áll, amelyek mindegyike több ezer liter rendkívül gyúlékony ásványi olajat tartalmaz. Az olaj meggyulladása különböző forrásokból származhat, amely a keletkező ívhiba vagy a tartály belsejében fellépő rövidzárlattól is kialakulhat.

Ezen tüzek időtartama 4 és 28 óra között mozoghat, melyek könnyen átterjedhetnek a teljes alállomásra. A legmagasabb költség ilyenkor a kieső energia, amelyet az aktuális piacon kell beszerezni. Ennek ára csúcsidőben akár 200.000 €/óra is lehet. A transzformátor specifikus tüzét nehéz előre látni és megelőzni, azonban megfelelő karbantartás és ellenőrzés mellett a károk elkerülhetők.



Kockázatcsökkentés

A transzformátor élettartama alatt az elektromos szigeteléshez használt anyagok szerkezeti szilárdsága és szigetelési tulajdonságai romlanak. Az öregedés csökkenti mind a mechanikai, mind a dielektromos szilárdságot. Emiatt a tűzkárok nagyrészt megelőzhetők a megfelelő karbantartással. Az elöregedett tömítések cseréje jelentősen csökkenti a tűzveszélyt, mivel ezek az alkatrészek a transzformátortüzek keletkezésének elsődleges okai.

 

Érzékelés

A Buchholz-relé két higanykapcsolót tartalmaz. Csak korlátozott mértékben képes az olajhűtésű transzformátort megvédeni, a transzformátort biztonsági okokból más berendezések is védik (például villám- és túlfeszültségvédelem, túlnyomásvédelem, olajszint érzékelők, stb.). A tűz érzékelése történhet ipari minőségű láng- vagy hőérzékelőkkel.

Hőérzékelés

A sprinkler rendszer általában hővel működtetett érzékelőket tartalmaz, amelyek automatikus mechanikus beáramló szelepet működtetnek, amely vizet juttat a fúvókákhoz. Standard pontszerű hőérzékelők nem alkalmazhatók a transzformátorok állomások védelmére a jellemző zord kültéri körülmények miatt.

Kihívások:

  • működési hőmérséklet tartomány (nappali, éjszakai, téli, nyári)
  • páratartalom-változások
  • világítás szünetek
  • hó, köd vagy heves esőzés
  • por / szennyeződés

A transzformátor tűzérzékelőinek képesnek kell lenniük arra, hogy megbirkózzanak ezekkel a kihívásokkal, ráadásul rendkívül gyorsan reagáljanak egy-egy eseményre, mivel az érzékelőt a potenciális lángzóna közelében kell felszerelni, az érzékelőnek magas hőmérsékleten is tökéletesen kell működnie.

 

Rendkívül gyors reakciójú hőérzékelők

A leggyorsabban reagáló hőérzékelő ebben a kategóriában a Securiton ADW 535-ös érzékelője, amely néhány milliszekundumon belül képes jelezni a hő növekedését és azonnal indítja az oltószelepeket. Működése zárt fémcsövön alapul, amelynek belső nyomását 2000 minta / másodperc sebességgel értékeli 0,2°C pontossággal. Az érzékelőcső a transzformátor tartályának közvetlen közelében helyezkedik el.

A cső anyaga lehet réz vagy rozsdamentes acél. Ezért nem igényel odafigyelést, ha a transzformátort túlnyomásos levegővel vagy vegyszerekkel tisztítják. A villámvédelem egyszerű: A csatlakozó csövet a földeléshez kell csatlakoztatni. Az alábbi képen látható, hogy érzékelőcsövet közvetlenül a transzformátor tetejére helyezték, ahol az olaj kiszivárgott.

A SecuriHeat ADW 535 vonali hőérzékelő ideális választás a transzformátor állomások tűzvédelmére, a kritikus környezeti feltételek (pl. magas páratartalom, szélsőséges hőmérsékletek, külső területek, agresszív gázok, porterhelés stb.) miatt a hagyományos tűzérzékelők nem használhatók ilyen esetekben. A lineáris hőérzékelő intelligens jelértékeléssel rendelkezik, amely tökéletesen ötvözi a legújabb érzékelők, processzorok és programozási ismeretek kombinációját. Az eredmény: hatékony tűzvédelem minimális munkaerővel és anyagi ráfordítással.

Ez a komplex tervezői szemléletmód; a több riasztási fokozattal működő tűzjelző rendszer, a gyors reakcióidő, a jelzési fokozatok, valamint a működés, üzemeltetés egységében való gondolkodás a védelem új minőségét hozza létre. 

 

Tóth Bálint tervező mérnök
Securiton Kft., 1143 Budapest, Stefánia út 55.
Telefon +36 1 251 8866
toth.balint@securiton.hu
www.securiton.hu

 

Vissza

Ezt a hírt eddig 210 látogató olvasta.