ПОЖАРЫ НА ТРАНСФОРМАТОРАХ.

АННОТАЦИЯ

Причины возгорания трансформаторов и способы тушения их. Составлена статистика возникновения пожаров на трансформаторах.

ABSTRACT

Causes of ignition of transformers and ways of extinguishing them. Statistics on the occurrence of fires on transformers have been compiled.

Ключевые слова: трансформатор, трансформаторная подстанция, возгорание.

Keywords: transformer, transformer substation, fire.

Трансформатор - это пассивное электрическое устройство, которое передает электрическую энергию от одной электрической цепи к другой или нескольким цепям.

Причиной возгорания на трансформаторных подстанциях может быть перегрев от коротких замыканий в обмотках в результате межвиткового пробоя изоляции, перегрев от коротких замыканий на корпус в результате пробоя электроизоляции обмоток, перегрев от токовой перегрузки. [1]

Трансформаторы подразделяются по методу охлаждения на сухие и масляные. В сухих трансформаторах обмотки и сердечник охлаждаются при помощи воздействия окружающего воздуха. Такие трансформаторы в меньшей степени пожароопасны, чем масляные, потому что в конструкции таких трансформаторах горючим материалом выступает лишь твердая изоляция – бумажно бакелитовые цилиндры, бумажная и хлопчатобумажная изоляция обмоток, пропитанная электроизоляционные лаками. [2]

Более мощные силовые трансформаторы используют в большей степени масляное охлаждение: естественное или искусственное. А при использовании в трансформаторе минерального масла повышает их пожарную опасность, так как масло хорошо горит, а его пары в смеси с воздухом воспламеняются под действием электрической дуги, искр и т. д.

Масло выполняет следующие функции:

-Обеспечение изоляции

- Охлаждение

- Растворение газов

К основным причинам возникновения пожаров и взрывов масляных выключателей можно отнести следующее:

1. Недостаточный слой масла над контактами. Так как газовые пузыри, которые образуются при гашении дуги, прорывают слой масла и вместе с воздухом образуют горючую взрывчатую смесь. Опасность взрыва создается в случаях, когда температура и концентрация прорвавшихся газов достигает температуры самовоспламенения.

2. Толстый слой масла над контактами. Так как при горении дуги газовые пузыри вытесняют масло. Масло поднимается и ударяет крышку выключателя, при этом возможен удар такой силы, что крышка может оторваться, а масло будет выплескиваться наружу из выключателя.

3. Возникновение сильных электрических дуг при очень больших токах короткого замыкания. Такие электрические дуги масляный выключатель не всегда может погасить. Из масла при продолжительном горении электрической дуги выделяется огромное количество газов, и это провоцирует мгновенное увеличение давления в выключателе. Порой давление способно достигать пределов таких масштабов, при котором выключатель может взорваться. Взрыв сопровождается воспламенением масла.

4. Неисправность выключающего устройства в масляном выключателе. В данном случае дуга способна гореть длительный промежуток времени, тем самым инициируя мгновенное увеличение давления и бурное формирование газов внутри выключателя. Газовые пузыри, которые постоянно растут в размерах, способны пробиваться через слой масла, который не предназначен для такого большого давления. Также масло имеет способность мгновенно подниматься, что приведет к последствиям, как при наличии весьма толстого слоя масла над контактами.

5. Формирование внутренних искровых перекрытий, переходящих в дуги. Перекрытия возникают между контактными устройствами, которые принадлежат различным фазам, а также между контактными устройствами и стенкой бака выключателя. Основными факторами появления перекрытий являются: низкая электрическая прочность масла, связанная с его увлажнением и загрязнением продуктами старения и термического распада, которые выделяются при многократных выключениях [3].

Согласно статистических данных, имеющихся в отделе пожарной статистики ВНИИПО (Всероссийского научно-исследовательского института противопожарной обороны, г. Москва) МЧС России, в период с 2017 по 2021 годы в РФ, несмотря на общее снижение количества пожаров, наблюдается увеличение количества пожаров связанных с нарушением правил устройства и эксплуатации произошли электрооборудования.

На данном графике приведена зависимость пожаров за определенный промежуток времени. (Резкий скачок наблюдается в 2019 году)

График 1. Статистика пожаров 2017-2021 гг. [4]

Способы тушения трансформаторов.

С возникновением пожара на трансформаторе, он должен быть отключен от сети и заземлен со всех сторон.

В процессе тушения пожара все боевые действия подразделений осуществляют с учетом указаний старших руководителей администрации или оперативно-выездной бригады. В свою очередь, старший из числа инженерно-технического персонала или оперативно-выездной бригады согласовывает свои действия с РТП и информирует его об изменениях в работе электроустановки и другого оборудования. Разведку пожара на энергообъектах организуют и проводят несколькими разведывательными группами в различных направлениях. Группы разведки газодымозащитников целесообразно создавать в составе 4-5 чел. под руководством лиц начальствующего состава. В обязательном порядке организуются контрольно-пропускные пункты и резервные звенья.

Огнетушащие вещества, применяемые для тушения:

- Воздушно-механическая пена (если в баке сорвана крышка)

- распыленная вода (Если масло горит над крышкой трансформатора и ниже ее масляный бак не поврежден)

- Порошковые составы

- Автоматические установки пожаротушения [5]

Таблица 1

Технические данные и габаритно-весовые характеристики трансформаторов силовых типа ТМ.

В зависимости от места возникновения пожара выбирают ОТВ. Горящее масло эффективнее тушить пеной, несмотря на такой расход.

Qтр = I * Sтуш – требуемый расход на тушение

I – интенсивность подачи огнетушащих веществ (вода 0,1; пена 0,2), л\с * м

Sтуш – площадь

Расчет необходимого количества стволов на тушение

Nств = Qтр/Qств

Qтр – требуемый расход на тушение, л\с.

Qств – фактический расход ствола, л\с.

Определяем какой объем может потушить одно отделение (для расчетов возьмем АЦ-3.2-40-4 на шасси КамАЗ 43253)

Vац= 3200 л

Vпо = 200л

Kф = Vац \ Vпо – фактическое количество воды на 1л пенообразователя

Vц - объем воды в цистерне пожарного автомобиля (л);

Vпо - объем бака пенообразователя (л);

Kф = 3200 \ 200 = 16 >15.7 (пенообразователь расходуется быстрее воды)

Vр-ра = Vпо * Kв + Vпо – объем получаемого раствора

Vр-ра = 200*15.7 + 200 = 3340л

Vпены = Vр-ра * Кп – объем, который можно получить от 1-ой АЦ

Vпены = 33400*100 = 3340000л

Vтуш = 3340000 / 3 = 111,3 м3 – объем, который может потушить 1 АЦ.

Nотд = Nств * 2 / 4 (для водяного тушения)

2 – кол-во людей на 1-ом стволе

4 – человек в отделении

Nац = Vб / Vтуш – количество АЦ для тушения.

Vб – объем масляного бака

Vтуш – объем, который потушит одна АЦ.

Список литературы:

1. Ревякин А. И., Кашолкин Б. И. Электробезопасность и противопожарная защита в электроустановках.— М.: Энергия, 1980.— 159 с.
2. Типовые правила пожарной безопасности для промышленных предприятий/П. С. Савельев, Н. Т. Кашкаров, А. П. Брайловский и др.; Под ред. Ф. В. Обухова. — Москва: ГУПО МВД СССР, 1976.— 53 с
3. https://neva-cable.ru/catalog/elektromotajnie/transformatori/transformatori-maslyanie.html
4. Пожары и пожарная безопасность в 2021 году: статист. сб. Балашиха: П 46 ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2022. 114 с.
5. Повзик Я.С. «Справочник руководителя тушения пожара». М.: ЗАО «СПЕЦТЕХНИКА», 2001. – 361 с. 10.
6. СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.