我们经常可以看到,在一些变压器下面放置了大量的鹅卵石,那么这些鹅卵石到底是干什么用的?只是为了美观吗?
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我们常见的变压器分为干式变压器和油浸式变压器; 3 n& s. {/ Z, ]& l. M/ e
油浸式变压器,是以油作为变压器主要绝缘手段,并依靠油作冷却介质,如油浸自冷,油浸风冷,油浸水冷及强迫油循环等。变压器的主要部件有铁芯,绕组,油箱,油枕,呼吸器,防爆管(压力释放阀),散热器,绝缘套管,分接开关,气体继电器,温度计,净油器等。 1 U' n1 k6 u( E
油浸式变压器和干式变压器相比具有造价低、维护方便,能够解决变压器大容量散热问题和高电压绝缘问题等特点,但是因为油浸式变压器的冷却油是可燃的,所以导致油浸式变压器具有天生的缺点,那就是可燃、可爆。
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而这时,鹅卵石等这一系列部件就应运而生;变压器下这个部位我们通常称为卸油池或卸油坑(或者类似的叫法),通往事故油坑或事故油池。
9 n. Z3 b* @' ]' _发生事故时,如喷油或爆炸,变压器的油会卸到卸油坑内,然后流往事故油池。 1 l$ j/ }6 F& A* o
池内有的做隔栅,也有的不做隔栅。做隔栅的,鹅卵石就放置在隔栅上面;不做隔栅的,鹅卵石就放置在卸油坑内。做不做隔栅,跟变压器型式、容量、电压等级有关,这方面有规定。
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在放置鹅卵石在油浸式变压器下面主要是考虑以下七点因素: 1.在变压器使用很长时间以后,零部件有可能出现老化渗漏等问题,而放置大量的鹅卵石可以吸收变压器漏油,让变压器油顺利回流到事故油池,减少事故发生; 2.一旦发生事故时,鹅卵石又可以防止变压器中的油喷溅,避免爆炸。 3.爆炸起火时,鹅卵石可以起到隔离作用,阻止火灾蔓延到地面,利于灭火。 4.轻微的冷却作用,变压器温度过高时可以借助鹅卵石使其冷却。 5.鹅卵石绝缘,便于检修、运行人员检查工作。 6.鹅卵石具有减震作用。作用和铁路上的石头是一样的,可以增加一层缓冲。 7.防止杂草生长。
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5 }3 E7 B7 z6 ^" }, ^8 l# 消防规程中有明确要求: * N% P" X# g& b! ?; G) Z
1. 室外单台油量在1000kg以上的变压器及其他油浸式电气设备,应设置储油坑及排油设施。 2. 储油坑容积应按容纳100%设备油量或20%设备油量确定。当按20%设备油量设置储油坑,坑底应设有排油管,将事故油排入事故储油坑内。排油管内径不应小于100mm,事故时应能迅速将油排出,管口应加装铁栅滤网。 3. 储油坑内应设有净距不大于40mm的栅格,栅格上部铺设卵石,其厚度不小于250mm,卵石粒径应为50~80mm。 - H9 g6 D5 A6 W8 e8 ^, m. u( M& J6 L" }
当设置总事故油坑时,其容积应按最大一台充油电气设备的全部油量确定。当装设固定水喷雾灭火装置时,总事故油坑的容积还应考虑水喷雾水量而留有一定裕度。 3 B. F Y6 o( D1 L+ ^7 Z; |. M
事故油池里为什么要有水? 那么到底什么是事故油池呢? 让我先来简单介绍一下背景。
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目前,在变电站的主要电气设备中, 油浸电力变压器 得到广泛的使用。 当遇到变压器事故时, 短时间内, 大量的矿物油从变压器内喷溅出来, 落到四周。 如不采取专门的防护措施, 一是对变电站内及周边环境造成污染; 二是事故喷油后极易引起大火, 大量外泄的喷油,无疑会使事故扩大化。 因此, 无论是从环境保护, 还是从消防安全等方面考虑, 都必须将这部分油 安全地排到专门的设施中去, 使其与外界易燃物品隔离, 降温存储起来, 有待日后分离回收, 加以处理再次利用。 一般变电站的事故油池就长这个样, 3 P; Z9 R L( c- U
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照片上面,铭牌所写的200立方米是事故油池的总体积, 并不是事故油池的最大储油体积噢~ 事故油池的入口, 与主变压器基础油坑, 即变压器下方铺设鹅卵石处相连, 主变的油通过排油管 输送至事故油池。 那么看到这里 估计有很多人又要问了, 变压器下面的鹅卵石我们都见过, 但是到底为什么要铺鹅卵石呢? 用金银珠宝行不行呢? 好的,那么我又来解释一下了, 首先是没那么多钱。。。。。
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言归正传, 鹅卵石其实是起到一个隔离作用, 在变压器起火的时候, 可以有利于减小火势。 其次 高温变压器油 经过鹅卵石的冷却后, 也能够减小火势, 利于灭火。 好的,那么事故油池的原理是啥呢? 先让我们来看看事故油池的一个断面图。
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简单来说, 事故油池就是一个连通器。 在没有事故油的情况下, 事故油池里面如果有水的话, AB两池中水的液面是一样高的。 油与水的密度不同、 互不相溶且能够自行分离。 由于油的密度比水小, 因此油会浮于水上 (相信会煮饭的人都知道) 一旦有事故油/排进事故油池, 油将会在主贮油池一侧, 既A池水面上产生压力, 迫使水通过泄水口向另一侧, B池移动, 随着事故油的增多, 水将被压排进污水井中。 如果你到这里还是看不懂, 没问题, 千万不要怀疑自己的智商, 毕竟确实是有些拗口的。 那么下面就用图片 来简洁明了的 叙述一下这个过程吧~
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$ |" x- B* z( q& T事故油池初始状态储存有水, 主变、高抗起火, 启动水喷淋系统, 大量绝缘油、油水混合物 从入口流入A池中。 经在A池中静置分离, 油浮于A池上部,水沉于底部。 在油压作用下, 经泄水口,进入B池, 通过出口排出。 最终达到下面这样一个佛系的状态,
* p7 B" w1 x* r) m这样就能将油保留在A池中, 方便事故后进行分析利用。 如果事故油池内无水, 主变、高抗先发生大量漏油, 大量绝缘油进入油池中, 然后主变、高抗起火, 启动水喷淋系统, 大量油水混合物进入A池中。
- N, R9 T" N$ K% \, D- r. E% T% e经在A池中静置分离, 水沉于底部,油浮于A池上部。 但B池上部的少量油 以蝶岭站油池计算,最大约1.7m3 最终会从出口排入周围环境。
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待B池油排完后, 也最终达到之前那个 很佛系的状态(如下图), 满足设计要求。 / H# f; |# a. m
平时应保持池内有水。 根据GB 50229-2006 《火力发电厂与变电站设计防火规范》 规定: 当设置有油水分离措施的 总事故贮油池时, 其容量宜按一个油箱容量的60%确定。 意思就是这个事故油池 应该能放得下 一台变压器60%的油。 那么就让我们来算一算: 例如: DL站#2、#3主变单相油量为65t, #4主变单相油量为60.5t, 而高抗的油量更少,为13t。 因此以#2、#3主变一相为标准计算。 变压器油的密度 通过调查可知为0.895kg/m3, 根据ρ=m/V可知65t的油为72.6m3。 油箱的60%的容量为43.56m3。 DL站的事故油池 最高贮油体积通过计算, 为47.55m3>43.56m3, 因此是符合标准的。 看到这里相信大家都已经明白 事故油池的结构及原理了吧~ . ]! z" ~/ |1 t# s( q( p4 F; Q K
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