我們經(jīng)常可以看到,在一些變壓器下面放置了大量的鵝卵石,那么這些鵝卵石到底是干什么用的?只是為了美觀嗎?

我們常見的變壓器分為干式變壓器和油浸式變壓器;
油浸式變壓器:是以油作為變壓器主要絕緣手段,并依靠油作冷卻介質(zhì),如油浸自冷,油浸風(fēng)冷,油浸水冷及強迫油循環(huán)等。變壓器的主要部件有鐵芯,繞組,油箱,油枕,呼吸器,防爆管(壓力釋放閥),散熱器,絕緣套管,分接開關(guān),氣體繼電器,溫度計,凈油器等。
油浸式變壓器和干式變壓器相比具有造價低、維護方便,能夠解決變壓器大容量散熱問題和高電壓絕緣問題等特點,
但是因為油浸式變壓器的冷卻油是可燃的,所以導(dǎo)致油浸式變壓器具有天生的缺點,那就是可燃、可爆。

而這時,鵝卵石等這一系列部件就應(yīng)運而生;變壓器下這個部位我們通常稱為卸油池或卸油坑(或者類似的叫法),通往事故油坑或事故油池。
發(fā)生事故時,如噴油或爆炸,變壓器的油會卸到卸油坑內(nèi),然后流往事故油池。
池內(nèi)有的做隔柵,也有的不做隔柵。做隔柵的,鵝卵石就放置在隔柵上面;不做隔柵的,鵝卵石就放置在卸油坑內(nèi)。
做不做隔柵,跟變壓器型式、容量、電壓等級有關(guān),這方面有規(guī)定。

放置鵝卵石在油浸式變壓器下主要考慮七點因素:
1.在變壓器使用很長時間以后,零部件有可能出現(xiàn)老化滲漏等問題,而放置大量的鵝卵石可以吸收變壓器漏油,讓變壓器油順利回流到事故油池,減少事故發(fā)生;
2.一旦發(fā)生事故時,鵝卵石又可以防止變壓器中的油噴濺,避免爆炸。
3.爆炸起火時,鵝卵石可以起到隔離作用,阻止火災(zāi)蔓延到地面,利于滅火。
4.輕微的冷卻作用,變壓器溫度過高時可以借助鵝卵石使其冷卻。
5.鵝卵石絕緣,便于檢修、運行人員檢查工作。
6.鵝卵石具有減震作用。作用和鐵路上的石頭是一樣的,可以增加一層緩沖。
7.防止雜草生長。
消防規(guī)程中有明確要求:
1. 室外單臺油量在1000kg以上的變壓器及其他油浸式電氣設(shè)備,應(yīng)設(shè)置儲油坑及排油設(shè)施。
2. 儲油坑容積應(yīng)按容納100%設(shè)備油量或20%設(shè)備油量確定。當(dāng)按20%設(shè)備油量設(shè)置儲油坑,坑底應(yīng)設(shè)有排油管,將事故油排入事故儲油坑內(nèi)。排油管內(nèi)徑不應(yīng)小于100mm,事故時應(yīng)能迅速將油排出,管口應(yīng)加裝鐵柵濾網(wǎng)。
3. 儲油坑內(nèi)應(yīng)設(shè)有凈距不大于40mm的柵格,柵格上部鋪設(shè)卵石,其厚度不小于250mm,卵石粒徑應(yīng)為50~80mm。
當(dāng)設(shè)置總事故油坑時,其容積應(yīng)按最大一臺充油電氣設(shè)備的全部油量確定。當(dāng)裝設(shè)固定水噴霧滅火裝置時,總事故油坑的容積還應(yīng)考慮水噴霧水量而留有一定裕度。
事故油池里為什么要有水?那么到底什么是事故油池呢?讓我先來簡單介紹一下背景。
目前,在變電站的主要電氣設(shè)備中,油浸電力變壓器得到廣泛的使用。
當(dāng)遇到變壓器事故時,短時間內(nèi),大量的礦物油從變壓器內(nèi)噴濺出來,落到四周。如不采取專門的防護措施,一是對變電站內(nèi)及周邊環(huán)境造成污染;二是事故噴油后極易引起大火,大量外泄的噴油,無疑會使事故擴大化。
因此,無論是從環(huán)境保護,還是從消防安全等方面考慮,都必須將這部分油安全地排到專門的設(shè)施中去,使其與外界易燃物品隔離,降溫存儲起來,有待日后分離回收,加以處理再次利用。一般變電站的事故油池就長這個樣,
照片上面,銘牌所寫的200立方米是事故油池的總體積,并不是事故油池的最大儲油體積噢~事故油池的入口,與主變壓器基礎(chǔ)油坑,即變壓器下方鋪設(shè)鵝卵石處相連,主變的油通過排油管輸送至事故油池。
那么看到這里估計有很多人又要問了,變壓器下面的鵝卵石我們都見過,但是到底為什么要鋪鵝卵石呢?用金銀珠寶行不行呢?
好的,那么我又來解釋一下了,首先是沒那么多圖片。。。。。
言歸正傳,鵝卵石其實是起到一個隔離作用,在變壓器起火的時候,可以有利于減小火勢。其次高溫變壓器油經(jīng)過鵝卵石的冷卻后,也能夠減小火勢,利于滅火。
那么事故油池的原理是啥呢?先讓我們來看看事故油池的一個斷面圖。
簡單來說,事故油池就是一個連通器。
在沒有事故油的情況下,事故油池里面如果有水的話,AB兩池中水的液面是一樣高的。油與水的密度不同、互不相溶且能夠自行分離。因此油會浮于水上(相信會煮飯的人都知道)一旦有事故油/排進事故油池,油將會在主貯油池一側(cè),既A池水面上產(chǎn)生壓力,迫使水通過泄水口向另一側(cè),B池移動,隨著事故油的增多,水將被壓排進污水井中。
如果到這里還是看不懂,沒問題,千萬不要懷疑自己的智商,畢竟確實是有些拗口的。那么下面就用圖片來簡潔明了的敘述一下這個過程吧~

事故油池初始狀態(tài)儲存有水,主變、高抗起火,啟動水噴淋系統(tǒng),大量絕緣油、油水混合物從入口流入A池中。
經(jīng)在A池中靜置分離,油浮于A池上部,水沉于底部。在油壓作用下,經(jīng)泄水口,進入B池,通過出口排出。最終達到下面這樣一個佛系的狀態(tài),
這樣就能將油保留在A池中,方便事故后進行分析利用。
如果事故油池內(nèi)無水,主變、高抗先發(fā)生大量漏油,大量絕緣油進入油池中,然后主變、高抗起火,啟動水噴淋系統(tǒng),大量油水混合物進入A池中。
經(jīng)在A池中靜置分離,水沉于底部,油浮于A池上部。但B池上部的少量油以蝶嶺站油池計算,最大約1.7m3最終會從出口排入周圍環(huán)境。
待B池油排完后,也最終達到之前那個很佛系的狀態(tài)(如下圖),滿足設(shè)計要求。
平時應(yīng)保持池內(nèi)有水。
根據(jù)GB 50229-2006《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定:當(dāng)設(shè)置有油水分離措施的總事故貯油池時,其容量宜按一個油箱容量的60%確定。意思就是這個事故油池應(yīng)該能放得下一臺變壓器60%的油。
那么就讓我們來算一算:
例如:DL站#2、#3主變單相油量為65t,#4主變單相油量為60.5t,而高抗的油量更少,為13t。因此以#2、#3主變一相為標(biāo)準(zhǔn)計算。
變壓器油的密度通過調(diào)查可知為0.895kg/m3,根據(jù)ρ=m/V可知65t的油為72.6m3。油箱的60%的容量為43.56m3。DL站的事故油最高貯油體積通過計算,為47.55m3>43.56m3,因此是符合標(biāo)準(zhǔn)的。
看到這里相信大家都已經(jīng)明白事故油池的結(jié)構(gòu)及原理了吧!
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