Vi ser ofta stora mängder kullerstenar placerade under transformatorer. Vad exakt är deras syfte? Är det bara för estetik?
[Bild]
Vanliga transformatorer delas in i två kategorier: transformatorer av torr-typ och olje-transformatorer.
Olje-nedsänkta transformatorer använder olja som det primära isoleringsmediet och förlitar sig på den för kylning-med metoder som olje-nedsänkt själv-kylning, forcerad-luftkylning, vattenkylning eller forcerad oljecirkulation. Nyckelkomponenter inkluderar järnkärnan, lindningarna, oljetanken, oljekonservatorn, avluftning, explosionssäker -ventil (eller övertrycksventil), kylare, isolerande bussningar, lindningskopplare, gasrelä, termometer och oljerenare.
Jämfört med transformatorer av torr-typ erbjuder olje-sänkta transformatorer fördelar som lägre kostnader och enklare underhåll, samtidigt som de effektivt hanterar hög-kapacitetsvärmeavledning och höga-spänningsisoleringskrav. Men eftersom den använda kyloljan är brandfarlig har dessa transformatorer en inneboende nackdel: risken för brand eller explosion.
[Bild]
Det är här komponenter som kullersten kommer in i bilden. Området under transformatorn kallas vanligtvis en oljeutloppsgrop eller oljesump, som ansluter till en nöduppsamlingsgrop eller -bassäng för nödolja.
I händelse av en olycka-som oljespray eller explosion-töms transformatoroljan in i utloppsgropen och rinner mot nöduppsamlingsbassängen.
Dessa gropar kan vara försedda med ett galler eller inte. Om ett galler används, läggs kullerstenarna ovanpå det; om inte, placeras de direkt inuti gropen. Beslutet att använda ett galler beror på transformatorns typ, kapacitet och spänningsklassning, som alla är föremål för särskilda regler. Bild
Att placera kullerstenar under olje-nedsänkta transformatorer tar hänsyn till följande sju faktorer:
1. Efter långvarig användning kan transformatorkomponenter åldras eller läcka; en bädd av kullersten absorberar läckt olja och låter den rinna smidigt in i nödoljegropen och minskar därmed risken för olyckor.
2. I händelse av en olycka hindrar kullerstenarna oljan inuti transformatorn från att spruta utåt, vilket hjälper till att förhindra en explosion.
3. Vid explosion eller brand fungerar kullerstenarna som en barriär som förhindrar att branden sprider sig till marken och underlättar släckningsarbetet.
4. De ger en lätt kylande effekt; om transformatorn överhettas hjälper kullerstenarna till att avleda värme.
5. Kullerstenar är elektriskt isolerande, vilket gör det säkrare och lättare för underhålls- och driftpersonal att utföra inspektioner.
6. Kullersten ger stötdämpning. De fungerar på samma sätt som ballaststenarna på järnvägsspår och lägger till ett lager av dämpning.
7. De hämmar ogrästillväxt.
Bild
# Brandsäkerhetsbestämmelser kräver uttryckligen följande:
1. Olje-nedsänkta transformatorer för utomhusbruk och annan elektrisk-oljenedsänkt elektrisk utrustning som innehåller mer än 1 000 kg olja måste vara utrustad med en oljelagringsgrop och oljeavloppsanläggningar.
2. Oljelagringsgropens volym måste bestämmas utifrån antingen 100 % eller 20 % av utrustningens totala oljekapacitet. Om gropen är dimensionerad för 20 % av oljekapaciteten, måste botten ha ett dräneringsrör för att kanalisera läckt olja till en nödoljereservoar. Dräneringsröret ska ha en innerdiameter på minst 100 mm, möjliggöra snabb oljeutsläpp vid en nödsituation samt vara försedd med järngaller eller nätsil vid inloppet.
3. Oljelagringsgropen måste innehålla ett galler med ett fritt avstånd på högst 40 mm; ett lager av kullerstenar med minst 250 mm tjocklek, med partikelstorlekar från 50 till 80 mm, måste läggas över detta galler.
När en centraliserad nödoljegrop installeras måste dess volym bestämmas baserat på den totala oljekapaciteten för den största enskilda oljefyllda elektriska utrustningen-. Om ett fast brandsläckningssystem för vatten- är installerat, måste volymen av den centraliserade nödoljegropen också stå för volymen av sprayvattnet, vilket säkerställer en tillräcklig säkerhetsmarginal.
Varför krävs vatten i nödoljegropen? Så, vad är egentligen en oljegrop för olycka?
Låt mig först kort presentera bakgrunden.
[Bild]
För närvarande, en av de största elektriska utrustningarna i transformatorstationer,
olje-krafttransformatorer
används i stor utsträckning.
I händelse av en transformatorolycka,
en stor mängd mineralolja
kan spruta ut från transformatorn
och landa i det omgivande området inom en kort tid.
Utan särskilda skyddsåtgärder,
detta skulle inte bara förorena transformatorstationen och den omgivande miljön,
men den sprutade oljan kunde lätt utlösa en massiv brand;
den stora volymen läckt olja skulle utan tvekan eskalera olyckans svårighetsgrad.
Därför,
om man överväger miljöskydd
eller brandsäkerhet,
det är viktigt att tömma denna olja på ett säkert sätt
till en särskild anläggning,
isolera den från brandfarliga material i närheten,
förvara den vid en reducerad temperatur,
och behålla det för framtida separation, återhämtning,
bearbetning och återanvändning.
Så här ser en typisk oljegrop för transformatorstationsolyckor ut:
[Bild]
De "200 kubikmeter" som visas på namnskylten på bilden
hänvisar till gropens totala volym,
inte dess maximala oljelagringskapacitet.
Olycksgropens inlopp
ansluts till huvudtransformatorns grundoljegrop-
området under transformatorn fyllt med kullerstenar-
tillåter olja från huvudtransformatorn
att rinna in i olycksgropen via ett dräneringsrör.
Vid denna tidpunkt,
många av er kanske undrar:
Vi har alla sett kullerstenarna under transformatorer,
men varför är de där?
Kan vi använda guld, silver eller juveler istället?
Nåväl, låt mig förklara.
För det första har vi helt enkelt inte så mycket pengar...
[Bild]
Men tillbaka till saken:
Kullerstenarna fungerar faktiskt som ett isolerande lager;
i händelse av en transformatorbrand,
de hjälper till att dämpa lågorna.
För det andra,
transformatoroljan för hög-temperatur
kyls när den passerar genom kullerstenarna,
vilket också bidrar till att minska brandens intensitet
och hjälper till att släcka den.
Så, vad är funktionsprincipen för en oljegrop för olyckor?
Låt oss ta en titt på en-tvärsnittsvy.
[Bild]
Enkelt uttryckt,
en oljegrop för olyckor fungerar som ett kommunicerande fartyg. När det inte finns någon spillolja,
om spillgropen innehåller vatten,
vattennivåerna i båda avdelningarna (A och B) är lika.
Olja och vatten har olika densitet,
är oblandbara och separata naturligt.
Eftersom olja är mindre tät än vatten,
det flyter på ytan
(som alla som lagar mat skulle veta).
När spillolja kommer in i gropen,
den utövar tryck på vattenytan i huvudfacket (fack A),
tvingar vattnet genom bräddavloppsöppningen in i den andra sidan (fack B);
när volymen spillolja ökar,
vattnet tränger ut i avloppsvattentråget.
Om du fortfarande inte riktigt förstår detta,
oroa dig inte-
du behöver inte ifrågasätta din intelligens,
eftersom konceptet verkligen är lite komplicerat att förklara.
Låt oss använda några diagram
att beskriva processen
tydligt och koncist.
[Bild]
Inledningsvis håller spillinneslutningsgropen vatten.
Om huvudtransformatorn eller högspänningsreaktorn-bränder,
vattenspraysystemet aktiveras,
och en stor volym isoleringsolja och olje-vattenblandning
rinner in i fack A.
Efter att ha lagt sig och separerat i fack A,
oljan flyter i toppen, medan vattnet sjunker till botten.
Drivs av oljans tryck,
vätskan passerar genom bräddningsöppningen in i fack B,
och släpps sedan ut genom utloppet.
Så småningom når det ett stabilt, balanserat tillstånd:
[Bild]
Detta gör att oljan kan hållas kvar i fack A,
underlätta efterföljande analys och återhämtning.
Om gropen till en början är tom på vatten,
och en massiv oljeläcka inträffar först-
fylla gropen med isoleringsolja-
följt av en brand i transformatorn eller reaktorn
som utlöser vattenspraysystemet,
en stor blandning av olja och vatten kommer in i fack A.
[Bild]
Efter att ha lagt sig och separerat i fack A,
vattnet sjunker till botten och oljan flyter på toppen.
Men en liten mängd olja i den övre delen av fack B
(beräknat till max ca 1,7 m³ för Dieling Station-gropen)
kommer så småningom att släppas ut i den omgivande miljön genom utloppet.
[Bild]
När oljan i fack B har tömts ut,
systemet når samma stabila, balanserade tillstånd
(visas nedan),
uppfyller designkraven.
[Bild]
Under normala förhållanden bör gropen hållas fylld med vatten. Enligt bestämmelserna i GB 50229-2006,
"Kod för design av brandskydd för kraftverk och transformatorstationer för fossila bränslen":
När en central nödsituation oljelagring grop
utrustad med olje-vattenavskiljningsåtgärder,
dess kapacitet bör bestämmas baserat på 60 % av oljevolymen i en enskild oljetank.
Det betyder nödoljegropen
måste kunna hålla
60 % av oljan från en transformator.
Låt oss köra siffrorna:
Till exempel:
Vid DL-transformatorstationen är oljevolymen för en enfas av huvudtransformatorerna #2 och #3 65 t,
medan det för huvudtransformator #4 är 60,5 t,
och oljevolymen för hög-shuntreaktorn är ännu lägre, 13 ton.
Därför är beräkningen baserad på en enstaka fas av #2 eller #3 huvudtransformator.
Transformatoroljans densitet
visar sig vara 0,895 kg/m³,
och baserat på formeln ρ=m/V, motsvarar 65 ton olja 72,6 m³.
60 % av oljetankens kapacitet är 43,56 m³.
Den maximala oljelagringsvolymen för DL-transformatorstationens nödoljegrop
beräknades vara
47,55 m³ (vilket är större än 43,56 m³),
så det överensstämmer med standarden.
Vid det här laget tror jag att alla förstår
strukturen och funktionsprincipen för nödoljegropen~
