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


Jeszcze dokładniejsze pomiary termowizyjne! Jak to możliwe »

 

 



Projektuje instalacje elektryczne i potrzebuje pomocy »

 

 


Co zrobić gdy urządzenia przestają działać »

Szukasz niestandardowych rozwiązań oświetlenia? Skorzystaj  »
(...) dzięki zaawansowanym funkcjonalnościom oraz wysokiej jakości podzespołom, z powodzeniem znajdują zastosowanie przy(...) czytaj dalej »
(...) nowoczesne, energooszczędne oświetlenie przemysłowe  (...) czytaj dalej »

 

 


 

Jak rozwój elektroniki wpłynął na zasilacze UPS »

Wszystko o regulacji współczynnika mocy w jednym artykule »
Rozwój elektroniki i powszechność zastosowania tranzystorów IGBT spowodowały w ostatnich latach zmianę trendów w konstrukcji zasilaczy (...) czytaj dalej »
Coraz większa liczba urządzeń elektrycznych stosowanych w przemyśle sprawia, że pogarsza się jakość napięcia i współczynnik mocy energii elektrycznej (...) czytaj dalej »

 


 

Jak projektować schematy elektryczne i jakiego używać oprogramowania wspomagającego »

Niniejszy artykuł zawiera informacje o projektowaniu schematów elektrycznych i używaniu oprogramowania wspomagającego projektowanie w branży elektrycznej i automatyce (...) czytaj »

 


 

Poznaj tajniki budowy dobrej serwerowni »
Jesteś projektantem? Skorzystaj z pomocy w kompletowaniu bloków zaciskowych »

(...) zintegrowane technologie zmienią sektory przemysłowe, przekształcą miasta oraz wzbogacą życie (...) czytaj dalej »

Dane produktowe z oprogramowania zapewniają kompleksowe wsparcie konfiguracji i mogą być  (...)  czytaj dalej »

 


 

» Chcesz się u nas reklamować? Dołącz do najlepszych w branży »

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:
3/2017

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 3/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Optymalizacja współpracy prosumentów z wykorzystaniem IoT - internetu rzeczy
  • - Integracja elementów instalacji klasycznej z systemami automatyki budynkowej
Zobacz szczegóły
Valena Allure – ikona designu

Valena Allure – ikona designu

Valena Allure to nowa seria osprzętu firmy Legrand, łącząca wysmakowaną awangardę i nowoczesność. Wyróżniający ją kształt ramek oraz paleta różnorodnych...
LEGRAND POLSKA Sp.z o.o. LEGRAND POLSKA Sp.z o.o.
    Infolinia 801 133 084 (z telefonów stacjonarnych) (22) 549 23 22 (z telefonów komórkowych) (koszt połączenia = koszt połączenia...
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