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变压器下为什么放鹅卵石?鹅卵石下面又是啥?为什么要有水?
浏览次数:78   发布时间:1/15/2024 1:48:35 PM

  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?

  我们常见的变压器分为干式变压器和油浸式变压器;

  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。

  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。

  而这时,鹅卵石等这一系列部件就应运而生;

  而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。

  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。

  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。


  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。

  # 消防规程中有明确要求:

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。

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。

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。

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,

图片

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。。。。。

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。

 

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~

 

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,

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。

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。

 

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。

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~