Статьи рынка безопасности

События

  • выставка 27/02/2019

    Securexpoг. Краснодар

  • выставка 19/03/2019

    Securika Moscow 2019г. Москва

  • форум 12/02/2019

    ТБ Форум 2019г Москва

Пассивные системы обеспечения пожарной безопасности трансформаторного оборудования в соответствии с рекомендациями СИГРЭ

  • 11.07.2018
  • 209

В ТЗ № 1-2018 был представлен краткий обзор активных систем обеспечения пожарной безопасности трансформаторного оборудования в соответствии с рекомендациями СИГРЭ. Тема пожарной защиты силовых трансформаторов и периферийного оборудования в соответствии с «Руководством по обеспечению пожарной безопасности трансформаторов» Международного совета по большим системам высокого напряжения (СИГРЭ) может быть интересна читателям журнала в разрезе обеспечения пассивных методов безопасности.

Активная и пассивная защита направлены на уменьшение ущерба во время возникновении аварийной пожарной ситуации. Первый тип защиты – автоматизированные системы, которые реально установить в уже созданном распределительном устройстве и которые представляют интерес для эксплуатации оперативным персоналом. Пассивная защита – это комплекс рекомендаций, основанных на расчетах и статистических данных, который применяется до ввода объекта в эксплуатацию и представляет интерес скорее для проектировщиков.

Пассивные системы обеспечения пожарной безопасности трансформаторного оборудования в соответствии с рекомендациями СИГРЭ

В Руководстве СИГРЭ (далее мы будем его называть просто Руководство) выделяются три основных направления обеспечения пассивной безопасности:

  • соблюдение рекомендованных расстояний между трансформатором и окружающими объектами;
  • сооружение вокруг трансформатора огнестойких барьеров, экранов и защитных стен;
  • удерживание разлившегося трансформаторного масла в пределах аварийного резервуара.

Соблюдение рекомендованных расстояний является очень эффективным и, конечно же, наиболее экономичным способом минимизации урона от возгорания трансформатора. Однако данное направление выглядит приемлемым при условии, что территория подстанции достаточно обширна и позволяет расположить силовое оборудование на рекомендованном расстоянии друг от друга.

Количество рекомендаций в нормативной базе. Все здания и сооружения

Рисунок 1.1. Статистические данные о приводимых в различных нормативных документах разделительных расстояний в зависимости от объемов трансформаторного масла. Количество рекомендаций в нормативной базе. Все здания и сооружения

Руководство опирается на различные зарубежные специализированные стандарты и не дает однозначных рекомендаций по определению номинальных противопожарных расстояний. Так в нем приведены расстояния между трансформаторами и другими сооружениями энергообъекта, как состоящими из негорючих материалов так и, например, емкостями с горючими жидкостями. Расстояния меняются в зависимости от типа, количества и характеристик объектов, и в рамках рекомендаций представлены в отчете CEATI №T023700-3022 «Трансформаторные подстанции и трансформаторы – Пожарная защита и профилактика». Статистика использования разделительных расстояний в зависимости от объема трансформаторного масла, приводимая в различных нормативных документах, представлена ниже.

Количество рекомендаций в нормативной базе. Негорючие здания и сооружения

Рисунок 1.2. Статистические данные о приводимых в различных нормативных документах разделительных расстояний в зависимости от объемов трансформаторного масла. Количество рекомендаций в нормативной базе. Негорючие здания и сооружения

В отчете приводятся рекомендации по выбору расстояний в зависимости от теплового потока, который рассчитывается исходя из характеристик потенциально наиболее возможного очага возгорания. Отчет содержит исчерпывающую информацию о расчете теплового потока при различных размерах очага возгорания. Также в документе с помощью графических диаграмм тепловой поток можно определить как функцию размера очага возгорания и расстояния до него.

Количество рекомендаций в нормативной базе. Другие резервуары и емкости

Рисунок 1.3. Статистические данные о приводимых в различных нормативных документах разделительных расстояний в зависимости от объемов трансформаторного масла. Количество рекомендаций в нормативной базе. Другие резервуары и емкости

В Руководстве используется информация по обеспечению безопасных расстояний между трансформаторами и другими объектами из двух широко распространённых международных стандартов: IEC 61936, стандарта Международной Электротехнической Комиссии по устройству электроустановок свыше 1 кВ, и рекомендации FM Global – коммерческой организации, мирового лидера в вопросах определения рисков и страхования. Данные представлены в статье в виде таблиц, показывающих зависимость расстояния между трансформаторами и различными объектами в зависимости от объема и типа используемой изоляции (таблицы 1 и 2). Согласно данным таблицам, рекомендуемое расстояние может быть значительно сокращено в случаях, когда в трансформаторе в качестве изоляции используется менее огнеопасная синтетическая диэлектрическая жидкость класса K согласно стандарту IEC 61100/61039, а не повсеместно распространенное минеральное масло.

Существенное сокращение расстояния между трансформатором и другими объектами может быть достигнуто при использовании дополнительных защитных мер, таких как увеличение механической прочности резервуара, применении устройств сброса давления в баке трансформатора и дополнительной токовой защиты.

В Руководстве, помимо данных о расстоянии между трансформаторами и другими объектами (зданиями и сооружениями), приводится также информация о выборе безопасных расстояний в соответствии с нормами FM Global между соседними трансформаторами (таблица 3).

Помимо информации из вышеперечисленных стандартов в Руководстве также приведены требования британской Energy Networks Association в стандарте ENA DOC 18-2008. Требования данных норм представлены в таблице 4, и они несколько отличаются от требований IEC и FM Global.

Разделение пожароопасных объектов соответствующими расстояниями приемлемо на этапе проектирования подстанций и распределительных устройств. Однако даже при проектировании возможно возникновение ситуации, когда выделенной территории не хватает для разнесения пожароопасных объектов на безопасные расстояния. В этом случае, а также если требуется повысить уровень безопасности уже существующих распределительных устройств, применяют огнезащитные барьеры и стены.

Таблица 1. Рекомендации IEC 61936-1 2002 по обеспечению безопасных расстояний между трансформаторами и другими объектами

Тип трансформатора Объем жидкости Допустимое расстояние до других трансформаторов или негорючих строительных поверхностей, м Допустимое расстояние до горючих строительных поверхностей, м
Трансформаторы с масляной изоляцией >1 000 < 2 000 3 7,6
>2 000 < 20 000 5 10
>20 000 < 45 000 10 20
>45 000 15,2 30,5
Синтетическая диэлектрическая жидкость класса K без улучшенных защитных характеристик ≥1 000 < 3 800 1,5 7,6
≥3 800 4,6 15,2
Синтетическая диэлектрическая жидкость класса K с улучшенными защитными характеристиками Допустимое расстояние до строительных поверхностей и других трансформаторов
Горизонтальное, м
0,9
Вертикальное, м
1,5

Таблица 2 Стандарт FM Global по обеспечению безопасных расстояний между трансформаторами и другими объектами

Изоляция Трансформатор, утвержденный FM Global или эквивалентный Объем жидкости Расстояние по горизонтали, м
Сопротивление огню в течение 2 часов
Расстояние по горизонтали, м
Горючие стены
Нет
Расстояние по горизонтали, м
Горючие стены
Есть
Расстояние по вертикали, м
Синтетическая диэлектрическая жидкость класса K Да н/д 0,9 0,9 0,9 1,5
Нет < 38,000 1,5 1,5 7,6 7,6
>38,000 4,6 4,6 15,2 15,2
Минеральное масло н/д < 1900 1,5 4,6 7,6 7,6
От 1,900 до 19,000 4,6 7,6 15,2 15,2
> 19,000 7,6 15,2 30,5 30,5

Таблица 3 FM Global по обеспечению безопасных расстояний между трансформаторами

Изоляция Трансформатор, утвержденный FM Global или эквивалентный Объем жидкости Расстояние по горизонтали, м
Синтетическая диэлектрическая жидкость класса K Да н/д 0,9
Нет < 38,000 1,5
>38,000 7,6
Минеральное масло н/д < 1900 1,5
От 1,900 до 19,000 7,6
> 19,000 15,2

Таблица 4 ENA Document 18.-2008 по обеспечению безопасных расстояний между трансформаторами и другими сооружениями

Объем трансфоматорного масла, л Минимальное расстояние до другого трансформатора или негорючей стены, м Минимальное расстояние до горючей стены, м
1 000 < 2 000 3 7,5
2 001 < 20000 5 10
20 001 < 45 000 10 20
45 001 < 60 000 15 30
>60 000 23 30

В Руководстве рассматриваются несколько подходов к установке противопожарных барьеров. Нормативные документы, использующие метод расчета теплового потока утверждают, что при возникновении пожара в трансформаторе при тепловом потоке больше 5 кВ/м2 начинается разрушение фарфоровых втулок и изоляторов соседних трансформаторов. В случае превышения значения теплового потока 5 кВ/м2 рекомендуется установка огнезащитных барьеров. Однако большинство рекомендаций исходят из времени сопротивления защитных барьеров огню. Так в упомянутом выше стандарте FM Global нормируется время сопротивления огню – 2 часа. Документ NGTS 3.1.3 «Ограничение пожарных рисков на подстанциях» устанавливает время сопротивления огню в 4 часа. Как правило, пожарные барьеры строятся из железобетонных конструкций или выкладываются из огнеупорных блоков, поддерживаемых железобетонными опорами. При использовании альтернативных материалов для построения барьеров к ним предъявляется минимальное требование по огнестойкости – 2 часа. Большинство стандартов предусматривает установку таких барьеров на расстоянии 1 м от потенциального источника возгорания высотой на 1 м выше, чем самая высокая часть трансформатора (не считая шинных мостов).

Далее приводятся различные варианты сочетания размеров барьера и его размещения относительно зданий и сооружений по версии стандарта FM Global. В случае размещения огнезащитного экрана между двумя трансформаторами такое сооружение должно выходить по горизонтали не менее чем на 600 мм, а по вертикали не менее чем на 300 мм за пределы любого компонента трансформатора, который может быть источником возгорания в результате электрической неисправности (включая трансформаторный бак с маслом).

В распространении пожара большую роль играет ветер, и объекты, находящиеся с подветренной стороны могут подвергнуться воздействию открытого огня. Стандарт FM Global определяет опасную зону и устанавливает минимально безопасное расстояние между трансформатором и другим объектом с подветренной стороны в 4,6 м для трансформаторов с объемом масла менее 19 000 л и 7,6 м для трансформаторов с большим объемом масла (рис. 2).

Зона распространения огня с подветренной стороны трансформатора в ходе пожара

Зона распространения огня с подветренной стороны трансформатора в ходе пожара

Если барьер ниже, чем верхняя граница распространения пожара, то у зданий и сооружений в зоне возможного воздействия огня рекомендуется делать крышу из негорючих материалов (рис. 3).

Меры защиты сооружений в зоне воздействия огня в случае низкого огнезащитного барьера

Рисунок 3 Меры защиты сооружений в зоне воздействия огня в случае низкого огнезащитного барьера

Если барьер выше, чем верхняя граница распространения пожара, то для зданий и сооружений в зоне воздействия огня допускается делать крышу из обычных материалов.

В Руководстве особо отмечается, что в случае размещения здания в зоне вероятного поражения пожаром и невозможности возведения защитных барьеров, необходимо, чтобы стены, потенциально подвергающиеся риску воздействия огня, были выполнены из негорючих материалов (рис. 4).

Выполнение стен сооружений в зоне возможного воздействия огня

Выполнение стен сооружений в зоне возможного воздействия огня

Роль пассивных средств в обеспечении пожарной безопасности трансформаторного оборудования весьма велика. Это – важнейшая часть общего комплекса мероприятий, позволяющая защитить жизнь и здоровье людей и сберечь дорогостоящее оборудование.

Поделиться:

Медиаканал агентства
Маркетинговое агентство рынка безопасности - AdvSecurity.ru
Все права защищены
© ООО АДВ Секьюрити, 2003—2018
Яндекс.Метрика
Метрика cайта: новости: 6880 | компании: 514 | бренды: 406 | статьи:  

О проекте / Контакты / Политика конфиденциальности и защиты информации

Techportal.ru в соц. сетях