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电力变压器是根据电磁感应原理,以互感现象为基础,将一定电压的交流电能转变为不同电压交流电能的设备,按其冷却介质不同又可分为干式变压器和油浸式变压器。
一、电力变压器的火灾危险性
电力变压器是由铁芯柱或铁轭构成的一个完整闭合磁路,由绝缘铜线或铝线制成线圈,形成变压器的一次、二次绕组。除小容量的干式变压器外,大多数变压器都是油浸自然冷却式,绝缘油起线圈间的绝缘和冷却作用。变压器中的绝缘油闪点约为135℃,易蒸发,同空气混合能形成爆炸混合物。变压器内部的绝缘衬垫和支架大多采用纸板、棉纱、布、木材等有机可燃物质组成,如1000kvA的变压器大约用木材0.012m,用纸40kg,装绝缘油1000kg。所以,一旦变压器内部发生过载或短路,可燃的材料和油就会因高温或电火花、电弧作用而分解、膨胀以致汽化,使变压器内部压力剧增。这时,可引起变压器外壳爆炸,大量绝缘油喷出燃烧,又会进一步扩大火灾危险。
二、电力变压器的安全设置
根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2014,2018年版)的要求,电力变压器的安全设置应符合以下要求:
(1)油浸变压器室、高压配电装置室的耐火等级不应低于二级,其他防火设计应按《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-2006)等规范的有关规定执行。
(2)油浸变压器、充有可燃油的高压电容器和多油开关等用房宜独立建造。当确有困难时可贴邻民用建筑布置,但应采用防火墙隔开,且不应贴邻人员密集场所。
(3)变、配电所不应设置在甲、乙类厂房内或贴邻建造,且不应设置在爆炸性气体、粉尘环境的危险区域内。供甲、乙类厂房专用的10kV及以下的变、配电站,当采用无门、窗、洞口的防火墙隔开时,可一面贴邻建造,并应符合《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB50058-2014)等规范的有关规定。乙类厂房的配电所必须在防火墙上开窗时,应设置密封固定的甲级防火窗。
(4)多层民用建筑与单独建造的变电站的防火间距,应符合《建筑设计防火规范》(GB50016-2014,2018年版)的规定。10kV及以下的预装式变电站与民用建筑的防火间距不应小于3m。
(5)油浸电力变压器、充有可燃油的高压电容器和多油开关等用房受条件限制必须布置在民用建筑内时,不应布置在人员密集场所的上一层、下一层或贴邻,并应符合下列规定:
1)变压器室应设置在首层或地下一层靠外墙部位。
2)变压器室的门均应直通室外或直通安全出口;外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1m的不燃性防火挑檐或高度不小于1.2m的窗槛墙。
3)变压器室与其他部位之间应采用耐火极限不低于2.00h的不燃性隔墙和耐火极限不低于1.50h的不燃性楼板隔开。在隔墙和楼板上不应开设洞口,当必须在隔墙上开设门、窗时,应设置甲级防火门、窗。
4)变压器室之间、变压器室与配电室之间,应设置耐火极限不低于2.00h的防火隔墙。
5)油浸变压器、多油开关室、高压电容器室,应设置防止油品流散的设施。油浸变压器下面应设置能储存变压器全部油量的事故储油设施。
6)应设置火灾报警装置。
7)应设置与油浸变压器、电容器和多油开关等的容量和建筑规模相适应的灭火设施。根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2014,2018年版)的规定,单台容量在40MVA及以上的厂矿企业油浸变压器,单台容量在90MVA及以上的电厂油浸变压器,单台容量在125MVA及以上的独立变电站油浸变压器,设置在高层民用建筑内、充可燃油的高压电容器和多油开关室均宜采用水喷雾灭火系统。设置在室内的油浸变压器、充可燃油的高压电容器和多油开关室,可采用细水雾灭火系统。
8)油浸变压器的单台容量不应大于630kVA,总容量不应大于1260kVA
三、电力变压器本体的防火防爆措施
(1)防止变压器过载运行。如果长期过载运行,会引起线圈发热,使绝缘逐渐老化,造成匝间短路、相间短路或对地短路及油的分解。
(2)保证绝缘油质量。变压器绝缘油在储存、运输或运行维护中,若油质量差或杂质、水分过多,会降低绝缘强度。当绝缘强度降低到一定值时,变压器就会短路而引起电火花、电弧或出现危险温度。因此,运行中变压器应定期化验油质,不合格的油应及时更换。
(3)防止变压器铁芯绝缘老化损坏。铁芯绝缘老化或夹紧螺栓套管损坏,会使铁芯产生很大的涡流,引起铁芯长期发热造成绝缘老化。
(4)防止检修不慎破坏绝缘。变压器检修吊芯时,应注意保护线圈或绝缘套管,如果发现有擦破损伤,应及时处理。
(5)保证导线接触良好。线圈内部接头接触不良,线圈之间的连接点、引至高低压侧套管的接点以及分接开关上各支点接触不良,会产生局部过热,破坏绝缘,发生短路或断路。此时所产生的高温电弧会使绝缘油分解,产生大量气体,变压器内压力增大。当压力超过瓦斯继电器保护整定值而不跳闸时,会发生爆炸。
(6)防止雷击。电力变压器的电源一般通过架空线而来,而架空线很容易遭受雷击,变压器会因击穿绝缘而烧毁。避雷器的接地线应与变压器的低压侧中性点或中性点不接地的电力网中,中性点的击穿熔断器的接地端及油箱金属外壳连在一起接地。
(7)短路保护要可靠。变压器线圈或负载发生短路,变压器将承受相当大的短路电流,如果保护系统失灵或保护整定值过大,就有可能烧毁变压器。为此,必须安装可靠的短路保护装置。
(8)限制变压器接地电阻。对于采用保护接零的低压系统,变压器低压侧中性点要直接接地,当三相负载不平衡时,零线上会出现电流。当这一电流过大而接触电阻又较大时,接地点就会出现高温,引燃周围的可燃物质。容量在100kVA以下的变压器接地电阻不应大于10Ω。
(9)防止超温。变压器运行时应监视温度的变化。如果变压器线圈导线是A级绝缘,其绝缘体以纸和棉纱为主,温度的高低对绝缘和使用寿命的影响很大,温度每升高8℃,绝缘寿命要减少50%左右。变压器在正常温度(90℃)下运行,寿命约为20年;若温度升至105℃,则寿命为7年;温度升至120℃,寿命仅为2年。所以变压器运行时,一定要保持良好的通风和冷却,必要时可采取强制通风,以达到降低变压器温升的目的。
(10)变压器室应配备相应的消防设施,如线型感温火灾探测器等探测报警设备、二氧化碳或IG541等与油浸式变压器容量相适应的自动灭火系统和应急照明系统。消防设施设备的线路可以考虑采用矿物绝缘类不燃性电缆、耐高温、阻燃耐火电缆或其他耐火电缆,以满足防火的要求。
(11)应经常对运行中的变压器进行检查、维护,包括变压器的声音、油面、接地、温度表保护装置、套管以及变压器整体整洁等是否完好、正常,便于及早发现隐患及时处理。
3)气动驱动装置的管道安装后,要进行气压严密性试验。
(三)灭火剂输送管道的安装
1.管道穿越墙壁、楼板要安装套管
套管公称直径比管道公称直径至少大2级。
穿墙,与墙厚相等:穿楼板,高出楼地面50mm。
2.管道支架、吊架的安装规定
1)支架与末端喷嘴间距不大于500mm。
3.灭火剂输送管道的其他安装规定
灭火剂输送管道安装完毕后,进行强度和气压严密性试验。
、消防设施技术检测与竣工验收
消防设施技术检测、竣工验收是各类消防设施交付使用前的重要技术保障工作,通过技术检测、竣工验收,能够统一标准,规范施工行为,及时发现消防设施施工中的质量问题,保障消防设施应有效能的最好发挥。
(一)技术检测
消防设施技术检测是对消防设施的检查、测试等技术服务工作的统称。这里所指的技术检测是指消防设施施工结束后,建设单位委托具有相应资质等级的消防技术检测服务机构对消防设施施工质量进行的检查测试工作。
1.检测准备
消防设施技术检测前,检测机构按照下列要求对各类消防设施及其检测仪器仪表进行检查
(1)检查各类消防设施的设备及其组件的相关技术文件。各类消防设施的设备及其组件符合设计选型,具有出厂合格证明文件,消防产品具有符合法定市场准人规定的证明文件;各类灭火剂在产品质量证明文件的有效期内。
(2)检查各类消防设施的设备及其组件的外观标志。各类消防设施的设备及其组件的永久性铭牌和按照规定设置的标识,其文字和数据齐全,符号清晰,色标正确。
(3)检各类消防设施的设备及其组件、材料(管道、管件、支吊架、线槽、电线、电缆等)的外观,以及导线、电缆的绝缘电阻值和系统接地电阻值等测试记录。各类消防设施的设备及其组件、材料的外观完好无损、无锈蚀,设备、管道无泄漏,导线和电缆的连接、绝缘性能、接地电阻等符合设计要求。
(4)检查检测用仪器、仪表、量具等的计量检定合格证书及其有效期限。检测用仪器、仪表、量具等按照国家现行有关规定计量检定合格,并在检定合格有效期限内。
2.检测方法及要求
对消防设施进行技术检测时,检测机构按照下列要求和方法对各类消防设施进行技术检测:
(1)采用核对方式检查的,与经法定机构批准或者备案的消防设计文件、验收记录和国家
施工质量控制要求
为确保消防设施施工安装质量,消防设施安装调试、技术检测应由具有相应资质等级的施工单位、消防技术服务机构承担。施工单位按照消防设计文件编写施工方案,以指导施工安装,控制施工质量。
(一)施工前准备
消防设施施工前,需要具备一定的技术、物质条件,以确保施工需求,保证防设施施工前需要具备下列基本条件:
(1)经批准的消防设计文件以及其他技术资料齐全。
(2)设计单位向建设、施工、监理单位进行技术交底,明确相应技术要求。
(3)各类消防设施的设备、组件以及材料齐全,型号、规格符合设计要求,能够保证正常施工
(4)经检查,与专业施工相关的基础、预埋件和预留空洞等符合设计要求。
(5)施工现场及施工中使用的水、电、气能够满足连续施工的要求。
2)单向阀的流向指示箭头,指向介质流动方向。
(二)阀驱动装置的安装
气动驱动装置管道安装规定:
1)竖直管道在始端和终端设支架或管卡固定:
2)水平管道用管卡固定,间距不大于0.6m,转弯处增设1个。
地下式室外消火栓应安装在消火栓井内,消火栓井一般用MU75红砖、M75水泥沙浆砌筑。消火栓井内径不应小于1.5m。井内应设爬梯以方便阀门的维修。
碳素钢管开口焊接时要错开焊缝,并使焊缝朝向易观察和维修的方向上。
2)单向阀的流向指示箭头,指向介质流动方向。
(二)阀驱动装置的安装
气动驱动装置管道安装规定:
1)竖直管道在始端和终端设支架或管卡固定:
2)水平管道用管卡固定,间距不大于0.6m,转弯处增设1个。
、通风、空调系统
爆炸危险场所的通风、空调系统,因排出有火灾爆炸危险物质没有采取有效措施或由于排风机与电机不配套等引起火灾爆炸事故时有发生。防火检查中,通过对通风、空调系统的管道的敷设、通风设备的选择、除尘器和过滤器的设置、接地装置的设置等进行检查,核实通风、空调系统的防爆设置是否满足现行国家工程建设消防技术标准的要求。
(一)检查内容
(1)空调系统的选择。甲、乙类厂房内的空气不应循环使用。丙类厂房内含有燃烧或爆炸危险粉尘、纤维的空气,在循环使用前应经净化处理,并使空气中的含尘浓度低于其爆炸下限的25%。民用建筑内空气中含有容易起火或爆炸危险物质的房间,应设置自然通风或独立的机械通风设施,且其空气不应循环使用。
一消技术实务章节预习知识点:装修防火要求。
室内消火栓系统由消防给水设施、消防给水管网、室内消火栓设备、报警控制设备及系统附件等组成。
逐级升压,每级稳压3min,直至试验压力。保压检查管道各处无变形,无泄漏为合格。
(六)气压严密性试验
灭火剂输送管道经水压强度试验合格后还应进行气密性试验,经气压强度试验合格且在试验后未拆卸过的管道可不进行气密性试验。
除此以外,一些其他器材和工具也能够起到灭火和辅助逃生等作用,如防毒面具、消防手电、消防绳、消防沙、蓄水缸等。
消防车道的设置应根据当地专业消防救援力量使用的消防车辆的外形尺寸、载重、转弯半径等消防车技术参数,以及建筑物的体量大小、周围通行条件等因素确定。
一、消防车道设置要求
(一)环形消防车道
(1)高度高、体量大、功能复杂、扑救困难的建筑应设环形消防车道。高层民用建筑,超过300个座位的体育馆,超过2000个座位的会堂,占地面积大于3000m2的商店建筑、展览建筑等单、多层公共建筑应设置环形消防车道,确有困难时,可沿建筑的两个长边设置消防车道。对于高层住宅建筑和山坡地或河道边临空建造的高层民用建筑,可沿建筑的一个长边设置消防车道,但该长边所在建筑立面应为消防车登高操作面。
消火栓支管要以栓阀的坐标、标高来定位,然后稳固消火栓箱,箱体找正稳固后再把栓阀安装好,当栓阀侧装在箱内时应在箱门开启的一侧,箱门开关应灵活。
不同管径的管道焊接,连接时如两管径相差不超过小管径的15%,可将大管端部缩口与小管对焊。如果两管相差超过小管径的15%,应采用变径管件焊接。
16、按照火灾事故所造成的灾害损失程度分类:
(1)特别重大火灾:是指造成30人以上死亡,或者100人以上重伤,或者1亿元以上直接财产损失的火灾;
(2)重大火灾:是指造成10人以上30人以下死亡,或者50人以上100人以下重伤,或者5000万元以上1亿元以下直接财产损失的火灾;
(3)较大火灾:是指造成3人以上10人以下死亡,或者10人以上50人以下重伤,或者1000万元以上5000万元以下直接财产损失的火灾;
(4)一般火灾:是指造成3人以下死亡,或者10人以下重伤,或者1000万元以下直接产损失的火灾。
注:“以上”包括本数,“以下”不包括本数。
17、火灾发生的常见原因:电气、吸烟、生活用火不慎、生产作业不慎、设备故障、玩火、放火、雷击。
18、热量传递3种方式:热传导、热对流、热辐射。
19、烟气流动的驱动力包括室内外温差引起的烟囱效应,外界风的作用、通风空调系统的影响等。
20、火灾初起时,烟气在水平方向扩散的速度为0.3m/s,燃烧猛烈时,烟气扩散的速度可达0.5~3.0m/s;烟气顺楼梯间或其它竖向孔道扩散的速度可达3.0~4.0m/s。而人在平地行走的速度约为1.5~2.0m/s,上楼梯时的速度约为0.5m/s,人上楼的速度大大低于烟气的垂直方向流动速度。因此,当楼房着火时,如果人往楼上跑是有危险的。
消防产品一致性检查按照下列步骤及要求实施:
(1)逐一登记到场的各类消防设施的设备及其组件名称、批次、型号、规格、数量和生产厂名、地址和产地,与其设备清单、使用说明书等核对无误。
(2)验各类消防设施的设备及其组件的型号、规格、组件配置及其数量、性能参数、生产厂名及其地址与产地,以及标志、外观、材料、产品实物等,与经国家消防产品法定检验机构检验合格的型式检验报告一致。
(3)查验各类消防设施的设备及其组件型号、规格,符合经法定机构批准或者备案的消防设计文件要求。
(三)产品质量检查
消防设施的设备及其组件、材料等产品质量检查主要包括外观检查、组件装配及其结构检查、基本功能试验以及灭火剂质量检测等内容。
(1)火灾自动报警系统、火灾应急照明以及疏散指示系统的现场产品质量检查,重点对其设备及其组件进行外观检查。
(2)水灭火系统(如消防给水及消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、细水雾灭火系统、泡沫灭火系统等)的现场产品质量检查,重点对其设备、组件以及管材管件的外观(尺寸)、组件结构及其操作性能进行检查,并对规定组件、管件、阀门等进行强度和严密性试验;泡沫灭火系统还需按照规定对灭火剂进行抽样检测。
(3)气体灭火系统、干粉灭火系统除参照水灭火系统的检查要求进行现场产品质量检查外,还要对灭火剂储存容器的充装量、充装压力等进行检查。
(4)防烟排烟设施的现场产品质量检,重点检查风机、风管及其部件的外观(尺寸)、材料燃烧性能和操作性能,检活动挡烟垂壁、自动排烟窗及其驱动装置、控制装置的外观、操控性能等。
45、积大于500的地下商店应设自动喷水灭火系统。
46、自动喷林系统的组成:报警阀、控制阀、水力警铃、系统检验装置、压力表、水流指示器。并设有水流指示器、压力开关、辅助装置组成。
47、报警阀安装距地面1.2m。
48、每个报警阀控制的喷淋头湿式或预作用喷淋头不超过800个。干式有排气装置的喷淋头不超过500个,干式无排气装置的喷淋头不超过250个。
49、消防支管的管径不小于25mm。每个消防支管最多能带8个喷淋头。
济宁一级消防工程师培训学校,采用线下面授和线上网络相结合的模式,实行标准化教学服务管理,2018年在全国分校全面推广融合式教学,将“录播+直播+面授”进一步融合,同时,将融合式教学与智能技术相结合,采用三维实景和3D仿真模拟教学。
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