Pełny numer elektro.info 9/2015 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Zabezpieczenia przeciwpożarowe transformatorów energetycznych

Główne elementy systemu TP, gdzie: 1 – blok rozprężania kadzi, 2 – zbiornik wyrzucanych gazów i oleju, 3 – blok separacji oleju i gazu, 4 – automatyczny zawór odcinający konserwator [5]
Główne elementy systemu TP, gdzie: 1 – blok rozprężania kadzi, 2 – zbiornik wyrzucanych gazów i oleju, 3 – blok separacji oleju i gazu, 4 – automatyczny zawór odcinający konserwator [5]

Transformator jest bardzo ważnym urządzeniem w energetyce, od niego zależy bowiem głównie niezawodność dostaw energii. Energia elektryczna docierająca do odbiorcy średnio jest pięciokrotnie transformowana. Wszelkie stany awaryjne transformatora mają wpływ na jakość dostarczanej energii. Są przypadki, że z winy transformatora duże obszary kraju nie mają dostępu do energii elektrycznej.

Transformator jest bardzo prostym urządzeniem zarówno w konstrukcji, jak i w budowie. Niektóre konstrukcje transformatorów nie mają części ruchomych, dzięki czemu nie wymagają wielu czynności konserwacyjnych (Czytaj więcej na ten temat). Z uwagi na względnie dużą moc przepuszczaną przez transformator energetyczny wymagają one jednak intensywnego chłodzenia. Bardzo dobrym chłodzeniem i jednocześnie izolatorem jest olej mineralny, dlatego jest on powszechnie stosowany w tego typu transformatorach. Olej mineralny ma podstawową wadę – złe właściwości pożarowe.

Zobacz także: Wpływ pożaru na wartość napięcia zasilającego urządzenia elektryczne które muszą funkcjonować w czasie pożaru

WARTO WIEDZIEĆ >>

Ochrona przeciwpożarowa w obiektach budowlanych 2015

Sprawdź zawartość i cenę
w Księgarni Technicznej >>

Temperatura zapłonu oleju jest stosunkowo niska (145–175˚C). Temperatura zapalenia to około 300°C. Niska temperatura zapłonu oleju mineralnego wynika z palnych gazów powstających podczas rozkładu termicznego. Niektóre transformatory wymagają bardzo dużo oleju (rzędu dziesiątków ton) i z tego powodu stanowią bardzo poważne zagrożenie pożarowe. Ponieważ olej nie może mieć swobodnego dostępu do powietrza, kadzie transformatorów są zamknięte i tym samym narażone na rozerwanie. Rozerwanie zbiornika z cieczą łatwo palną przy obecności łuku elektrycznego kończy się poważną katastrofą. Znane są przypadki nie tylko zniszczenia transformatora, ale i całej stacji elektroenergetycznej z powodu wybuchu w kadzi transformatora. To między innymi jedna z przyczyn dużego zainteresowania zagadnieniami dotyczącymi pożarów i wybuchów transformatorów.

przyczyny pożarów i wybuchów transformatorów

Transformator jest urządzeniem elektrycznym i mogą w nim wystąpić zjawiska pożarowo niebezpieczne typowe dla innych urządzeń. Ponieważ tor prądowy transformatora jest w kadzi, rozróżniamy przyczyny wewnętrzne i zewnętrzne. Przyczyną wewnętrzną jest przebicie izolacji i zapłon łuku – z reguły ta przyczyna, która jest w zasadzie wtórna, powoduje rozerwanie kadzi. W tym przypadku przyczyną pierwotną są uszkodzenia układu zabezpieczenia – wyłącznik [1].

Dla każdego urządzenia elektrycznego przepływ nadmiernego prądu jest niekorzystny i musi być czasowo ograniczany. W transformatorze, z uwagi na olej, niewyłączenie nadmiernego prądu w odpowiednim czasie prowadzi do zniszczenia izolacji. Olej ulega rozkładowi i tworzą się palne gazy, które powodują wzrost ciśnienia w kadzi. Może również wystąpić całkowite zniszczenie izolacji i zapłon łuku. Wzrost ciśnienia w kadzi może spowodować przerwanie membrany rury wydechowej lub uszkodzenia przepustów czy kadzi. Olej wyrzucony z kadzi ma z reguły temperaturę przekraczającą temperaturę zapłonu, dlatego zapala się. Zwarcia czy przeciążenia występujące poza transformatorem wyłączone przez zabezpieczenia w odpowiednim czasie teoretycznie nie mogą być przyczyną pożarów czy wybuchów.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

W niektórych przypadkach łuk elektryczny zapala się na przepustach. Przyczyną takiego wypadku mogą być ptaki lub zwierzęta, przepięcia, zły styk zacisku liniowego z przepustem, czy wady fabryczne przepustu. W tym przypadku awaria dotyczy tylko izolatorów, powodując pęknięcie porcelany, wytrysk oleju i jego zapłon. Łuk elektryczny może zapalić się na przepustach wewnątrz kadzi. Najczęściej występuje wtedy zwarcie między dolną częścią przepustu a kadzią. W tym przypadku może zostać zniszczona osłona ceramiczna przepustu i nastąpi wytrysk oleju na zewnętrz kadzi przez otwór po przepuście. Rozgrzany olej zapala się na pokrywie transformatora.

Zobacz także: Zasady doboru przewodów elektrycznych w instalacjach oddymiających

Z uwagi na konieczność regulacji napięć w sieci w niektórych transformatorach energetycznych są stosowane przełączniki zaczepów. W wielu przypadkach są przyczyną pożarów, z uwagi na możliwość zapalenia się łuku elektrycznego między elementami przełączającymi. W początkowej fazie w komorze przełącznika gromadzą się gazy, po czym następuje eksplozja i zapalenie oleju.

Przyczyną eksplozji i pożaru transformatora olejowego może być tzw. pożar żelaza. To zjawisko jest spowodowane prądami wirowymi, które w przypadku zwarć w blachach rdzenia nadmiernie przegrzewają ten element. Temperatura w części uszkodzonego rdzenia może osiągnąć temperaturę topnienia żelaza i stąd wynika intensywne gazowanie oleju i możliwość rozerwania kadzi.

Zobacz także: Pożary w energetyce

Transformatory są elementami o małej awaryjności. Statystyki amerykańskiego stowarzyszenia IEEE [2], biorące pod uwagę około 1000 uszkodzeń transformatorów, jakie wystąpiły w latach 1975–1985, podają następujący procentowy rozkład rodzaju uszkodzeń:

  • uszkodzenia uzwojeń – 51%,
  • uszkodzenia przełączników zaczepów – 19%,
  • uszkodzenia izolatorów przepustowych – 9%,
  • uszkodzenia rdzenia – 2%,
  • inne uszkodzenia (kadzi, obiegu oleju, itp.) – 13%.
Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 10/2010

Komentarze

(1)
Dominik | 18.10.2016, 10:23
Ciekawe i skuteczne rozwiązanie dla zabezpieczenia transformatora przed wybuchem znalazłem na www.corona.org.pl
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Zobacz RCBO z sygnalizacją przyczyny zadziałania?

Zasilanie obiektów ruchomych - zobacz rozwiązania w zakresie szynoprzewodów»
Szynoprzewody Szynoprzewody - zasilanie obiektów ruchomych
Dzięki dostępnym informacjom o przyczynach zadziałania wyłącznika można poprawić bezpieczeństwo (...) czytaj dalej » Każdy ruchomy obiekt napędzany energią elektryczną, który nie ma możliwości korzystania z akumulatorów, (...) czytaj dalej »

Dlaczego tak ważne jest instalowanie systemów przeciwoblodzeniowych »

Ogrzewanie przeciwoblodzeniowe Elektryczne ogrzewanie pozwala uniknąć uszkodzeń różnych instalacji wskutek zamarzania, zapobiega powstawaniu sopli czy zacieków (...) czytaj dalej »


Gdzie można zastosować nowoczesne przemienniki częstotliwości »

Rozdzielnica SN z systemem blokad»
Przemienniki częstotliwości
Wbudowane szybkie wejście i wyjście licznikowe, programowalna praca cykliczna oraz mieszane zadawanie (...) czytaj dalej » Zaawansowana konstrukcja rozdzielnic wraz z niezawodnym systemem blokad predysponuje je do zastosowań w szczególnie (...) czytaj dalej »

Oprawy oświetlenia awaryjnego - jakie wybrać? »

Oświetlenie awaryjne schodów Dioda LED sygnalizująca obecność napięcia i ładowanie akumulatora; zabezpieczenie (...) czytaj dalej »


Projektowanie instalacji elektrycznych - poznaj nowe możliwości » Wymiana łączników i gniazd - spraw, aby była łatwa i szybka »
projektowanie instalacji elektrycznych program Szpule z kablami
Intuicyjny i prosty w użyciu program, wspomagający i ułatwiający projektowanie instalacji elektrycznych (...) czytaj dalej »
Zobacz, jak jeszcze bardziej ułatwić montaż i spełnić wymagania każdego projektu (...) czytaj dalej»

Jak chronić i monitorować silniki »

Silnik ochrona i monitorowanie pracy Silniki to często bardzo drogie maszyny o najnowocześniejszych rozwiązaniach, które wymagają (...) czytaj dalej »


mł. bryg. dr inż. Ryszard Chybowski
mł. bryg. dr inż. Ryszard Chybowski
W roku 1972 ukończył studia na Wydziale Elektrycznym Politechniki Warszawskiej. W latach 1972 – 1976 uczestnik Studium Doktoranckiego Politechniki Warszawskiej. W latach 1976 – 1978 pracownik Zakładu... więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:
6/2017

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 6/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Baterie litowo-jonowe w energetyce zawodowej
  • - Układy zasilania w obiektach użyteczności publicznej
Zobacz szczegóły
Czy przewody szynowe mają sens?

Czy przewody szynowe mają sens?

Pomimo prawie stuletniej historii przewodów szynowych jako elementu instalacji elektrycznych trwale wpisanego w krajobraz elektryczny, podczas praktyki na rynku instalacyjnym...
ELEKTROMETAL ELEKTROMETAL
PRODUKCJA - DYSTRYBUCJA - SERWIS przeciwwybuchowych i przemysłowych opraw oświetleniowych przeciwwybuchowych puszek rozgałęźnych,...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl