1. 概述

油浸变压器排油注氮灭火装置主要用于大型油浸式变压器的消防保护，完全可以代替传统的水喷淋、水喷雾和泡沫灭火系统。

大型油浸式变压器在遇到绝缘故障时，极易产生电弧放电、局部高温，促使变压器油分解，产生大量瓦斯气体，导致变压器内部压力骤增。随着油温的升高，变压器爆炸和燃烧的危险急剧增加。传统的水喷淋、水喷雾和泡沫等灭火系统等只能静静地等待变压器爆炸起火了才能启动灭火程序，可此时已经是“熊熊大火”了，而且往往难以扑救。排油注氮灭火装置的出现，极大的改变了这一被动局面。它在收到重瓦斯、感温探测器、电气故障等信号后，立即启动排油系统，先排油泄压、延时后立即注入氮气，搅拌冷却变压器油、同时隔绝氧气，可靠地避免了爆炸，高效快速地预防了火灾，保护了变压器；即使发生了明火燃烧，其被扑灭的速度也非常快，通常小于60秒。

2. 产品结构：

油浸变压器排油注氮灭火装置由消防控制柜（或控制箱）、消防柜、排油管路、断流阀、火灾探测装置、注氮管路等组成。

油浸变压器排油注氮灭火装置的结构示意图如图1所示：

图1  油浸变压器排油注氮灭火装置结构示意图

2.1  断流阀

a) 安装在重瓦斯继电器和变压器油枕之间。

在排油泄压时，切断油枕与变压器之间的补油通路，防止油枕里的油流出。

在断流阀中部设计有玻璃窗可以随时监视阀片位置，一旦断流阀关闭，就会发出声光报警，查明原因后可以人工手动复位。

图2  断流阀

b).安装示意图：

图3  断流阀安装示意图

2.2  消防柜

消防柜安装在变压器的附近，距离变压器3～8米为最佳参考值，可根据实际情况进行调整。

消防柜是整个消防系统的执行机构，负责在接收到来自控制柜的指令时对变压器的各个部位进行注氮。消防柜内有氮气储存钢瓶、氮气释放阀，氮气减压阀和负责流量调节、油气隔离、低泄高封及注氮信号反馈的组合阀体等装置，在没有本公司售后人员在场或未经本公司培训的人员请不要随意对柜内机构进行调试或拆解，以免造成不必要的麻烦。柜体详细结构请见附图：

图4  消防柜外形图

图5  消防柜的内部结构图

2.2.1   氮气释放阀（注氮阀）(图6)

氮气释放阀是注氮灭火的执行部分。 它可以长时间承受高压，具有良好的密封性能，抗老化，特别适合户外恶劣环境。 它有一个安全阀和一个电接点压力表来监测氮气瓶中的压力。 当压力低于设定值的下限时，电接点打开警报并发出声光报警信号。 在电磁驱动器下方安装一个安全销，以防止在储存，运输和维护过程中发生误操作。 

在电磁驱动器上方设置手动启动机构。 设置安全销以防止错误。

图6  氮气释放阀

2.2.2   四合一阀（图7）

该阀结合了低泄高封阀（图8），信号反馈阀（图9），油气隔离阀和流量调节阀（图10）。 它可以有效地隔离油气，准确反馈氮气信号，调节氮气流量，及时释放微泄漏气体。

图7  四合一阀

图8  低泄高封阀

图9  信号反馈阀

图10-1  流量调节阀                              图10-2  油气隔离阀

2.2.3   排油管总成

排油管总成由上排油管、检修阀、压力控制器（可选）、中排油管、排油阀电磁驱动装置、排油阀、机械联锁阀、下排油管等组成。如图11所示。

排油阀电磁驱动装置借助杠杆原理，以较小的力量就可以快速打开排油阀。电磁驱动机构密封于防护壳体内，同时采用特殊自锁机构，即使在外力作用下也不会开启，有效防止人为破坏或意外误动。

排油阀采用专用的快开排油蝶阀，密封性能好，开启速度快。如图12所示。

机械联锁阀设置于注氮管路中，与排油阀实行机械联锁，确保先排油，后注氮，增强注氮可靠性。如图13所示。

图11  排油管总成

图12  快开排油阀

图13  机械联锁阀

2.3  控制柜

控制柜安装在变压器的主控室或者是消防控制室，它是整个系统的核心部分，通过传感器采集系统相关信息，负责提供各个部分工作状态的信号指示、故障报警信号指示及启动注氮灭火程序指令。

控制系统设有自动、停止和手动三种不同的模式，自动模式可在无人值守的情况下通过采集传感器信号来分析、判断、指挥防爆灭火装置的运行。手动模式可在紧急情况下，在确认了火警的前提下直接启动注氮系统。

控制柜可由多个控制单元组成，每个控制单元连接控制一台变压器的消防装置，一台控制柜最多能容纳4个独立的控制单元。

图14  控制柜

注：1.控制柜颜色可由客户指定（如无特殊指定，出厂常规颜色为：RAL-7035）

       2.前为玻璃观察门，后为检修封闭门。门开向默认如图，右铰链、左锁。

       3.输入电源应使用不间断电源。

2.4  波纹补偿器

波纹补偿器可用于调节管道安装过程中所产生的误差，也可在管道热胀冷缩的过程中起到补偿作用。

根据现场实际情况，波纹补偿器可以装在排油口阀门的出口侧，也可以将波纹补偿器安装在消防柜顶部。

图15  波纹补偿器

2.5  感温探测器（火灾探测器）

安装在变压器油箱顶部易着火部位，一般为6～8个。油温升高或着火时发出无源接点信号。 见图16。也可根据用户要求选用线型缆式感温探测器。

图16  感温探测器

3. 动作原理：

当变压器发生故障时，将导致变压器油温升高、油压增加、重瓦斯出现。排油注氮灭火设备控制系统在收到变压器断路器跳闸信号、感温探测器信号和重瓦斯信号后，立即启动排油系统，先排油泄压，同时切断油枕供油通路，防止“火上浇油”；排油至设定时间后，随即启动氮气注入系统，大量氮气充满变压器油箱，隔绝氧气，同时搅拌冷却变压器油，使其处于闪点以下，从而实现了高效的防火灭火。排油注氮灭火过程示意图见图17 。

图17  排油注氮灭火过程示意图

排油注氮灭火设备的动作逻辑图见图18。其中的油箱超压信号可以取变压器的压力释放阀信号，也可以取消防柜中专门安装的压力控制器信号。动作逻辑可根据用户要求进行定制。

图18  排油注氮灭火设备的动作逻辑图

4. 型号规格说明：

常用型号：BPZM-40*2-Ⅰ-ZRH    BPZM-40*2-Ⅱ- ZRH

                 BPZM-80*1-Ⅰ- ZRH    BPZM-80*1-Ⅱ- ZRH