Jak ugasić pożar transformatora: Kompleksowy przewodnik

Pożary i wybuchy transformatorów energetycznych nie należą do rzadkości. W lutym 2021 roku Polska Agencja Prasowa poinformowała o pożarze transformatora w warszawskiej Elektrociepłowni Siekierki, a Państwowa Agencja Atomistyki podawała informację o pożarze transformatora w elektrowni jądrowej Trillo-1 w Hiszpanii. To tylko przykłady z dziesiątek podobnych zdarzeń w ostatnich latach. Szczególnie dobrze przeanalizowane zostało zdarzenie w Elektrowni Rybnik, którego przyczyny przedstawił Inż. Bolesław Słowiński. Następstwem zwarcia elektrycznego była eksplozja w kadzi transformatora. Skutkiem siły eksplozji, przyspawana górna pokrywa kadzi na około 50% jej obwodu została rozwarta na około 80 mm. Nastąpił wyrzut i wypływ oleju transformatorowego, który się zapalił, a następnie pożar objął cały transformator blokowy. Przyrost prądu do wartości 12,445 kA nastąpił w czasie 2,8 ms, co stanowiło 33,5-krotność prądu znamionowego transformatora 8TB. Tak gwałtowny przyrost prądu wywołał natychmiastowe zadziałanie zabezpieczenia różnicowego oraz powiązanych zabezpieczeń elektrycznych, co doprowadziło do wyłączenia wyłączników bloku 8, bloku 7 i linii 400 kV.

Uszkodzenie przepustu jest jedną z dwóch najczęstszych przyczyn tego typu awarii. Inną potencjalną przyczyną pożaru i wybuchu transformatora może być zwarcie wynikające z uszkodzenia izolacji na uzwojeniu transformatora. Pożar i/lub wybuch transformatora wiąże się ze sporymi kosztami naprawy lub wymiany urządzenia, a także często z zatrzymaniem produkcji.

Zagrożenia związane z pożarami transformatorów

Pożar stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia i życia osób przebywających w objętym nim budynku, ze względu na towarzyszący mu dym, wysoką temperaturę i płomienie. Rozprzestrzenianie się ognia prowadzi również do znaczących strat materialnych. Sposoby walki z ogniem zależą od rodzaju zapłonienia oraz infrastruktury i wyposażenia budynku. Szczególnym problemem może okazać się gaszenie urządzeń elektrycznych.

Pożar urządzeń elektrycznych może nastąpić w wyniku zwarcia i nadmiernego rozgrzania się instalacji, co wywołuje zapłon pobliskich materiałów, lub być następstwem zapalenia się innych elementów wyposażenia. W obu przypadkach podczas akcji gaśniczej należy pamiętać, że zastosowanie nieodpowiednich środków gaśniczych może spowodować porażenie prądem, jeśli sprzęt znajduje się pod napięciem. Istnieje również wysokie ryzyko uszkodzenia poszczególnych części, zwłaszcza w przypadku układów elektronicznych.

Środki gaśnicze używane do ochładzania materiałów w pobliżu strefy oddziaływania ognia i wysokiej temperatury oraz do odcinania tlenu muszą być dobierane bardzo rozważnie. W przypadku przenośnego sprzętu gaśniczego niezbędne jest używanie odpowiednich gaśnic.

Bezpieczne metody gaszenia pożarów elektrycznych

Podstawową zasadą bezpieczeństwa jest odłączenie urządzenia od zasilania. Jeśli to możliwe, trzeba natychmiast odłączyć urządzenie od prądu. Na wczesnym etapie należy również odciąć miejsce zagrożenia od dopływu tlenu.

Odłączanie zasilania

W przypadku powstania pożaru na linii energetycznej lub sprzęcie elektrycznym, który prowadzi do zapłonu materiałów palnych w pobliżu, należy zastosować metodę odcięcia zasilania w celu ugaszenia pożaru. W zależności od sytuacji, zasilanie powinno być odłączone na czas niezbędny do ugaszenia ognia.

Jeżeli nie jest możliwe natychmiastowe odłączenie zasilania, należy wyłączyć je za pomocą bezpiecznika lub wyłącznika w skrzynce rozdzielczej. W miarę możliwości nie należy czekać na przybycie służb ratunkowych, ale samodzielnie przystąpić do gaszenia, po uprzednim upewnieniu się o odłączeniu zasilania.

Wybór odpowiednich środków gaśniczych

W przypadku pożaru elektrycznego, woda może być użyta do gaszenia tylko wtedy, gdy zostanie stwierdzone, że zasilanie zostało odcięte. W przypadku braku pewności co do odłączenia zasilania, do ugaszenia pożaru należy użyć proszków gaśniczych, dwutlenku węgla lub czterochlorku węgla.

Gaśnica CO2 jest optymalnym wyborem w sytuacji, gdy nie ma możliwości odłączenia zasilania od urządzeń elektrycznych. Nie zawiera wody i nie przewodzi prądu, co wyklucza ryzyko uszkodzeń elektrycznych i przeciwdziała rozprzestrzenianiu się ognia. Działa najlepiej w zamkniętych przestrzeniach, wypierając tlen z miejsca spalania i nie pozostawiając zanieczyszczeń.

Gaśnica proszkowa jest również przeznaczona do gaszenia instalacji i urządzeń elektrycznych. W przypadku małych pożarów najczęściej wykorzystuje się gaśnice proszkowe lub gaśnice śniegowe (CO₂), które oznaczone są literą E - informującą o dopuszczeniu do gaszenia instalacji elektrycznych.

Do gaszenia transformatorów i rozdzielni zaleca się stosowanie gaśnic śniegowych. Do serwerów i komputerów zalecane są gaśnice halonowe, na bazie dwutlenku węgla lub mgłowe.

W przypadku pożarów urządzeń elektrycznych należy sięgać po rozwiązania, które nie przewodzą prądu, nie zostawiają osadów i nie ingerują mechanicznie w podzespoły. W pomieszczeniach, gdzie znajdują się kosztowne lub wrażliwe urządzenia, jak serwerownie, laboratoria czy archiwa, instaluje się systemy gaszenia gazem Novec 1230 lub FM-200. Gazy te są niepalne, nietoksyczne i w pełni bezpieczne dla ludzi.

Systemy ochrony przeciwpożarowej transformatorów

Firma działająca w branży energetycznej, świadoma zagrożeń, chroniła przeciwpożarowo dwa inne transformatory na terenie tego samego zakładu, instalując system w formie klatki otaczającej transformatory. Dla prawidłowej pracy instalacji zraszaczowej przeznaczonej do gaszenia transformatorów blokowych przewidziano system kontrolno-pomiarowy, który umożliwiał uruchamianie alarmu dźwiękowo-optycznego oraz aktywację systemu gaszenia.

Instalacja zraszaczowa

Na każdym ze stanowisk zainstalowano tzw. klatkę - przestrzenny układ rur wyposażonych w 56 zraszaczy. Zraszacze zostały rozłożone w taki sposób, aby równomiernie pokryć mgłą wodną transformator oraz jego osprzęt. Rozwiązanie to umożliwiło swobodne docinanie rur na miejscu montażu, a zastosowane skręcane łączenia kołnierzowe gwarantowały wymaganą sztywność klatki samonośnej.

Celem zadania było wykonanie systemu detekcji pożaru oraz instalacji gaszenia transformatorów olejowych opartej o zraszacze. Instalacja miała chronić dwa transformatory napięcia 110 kV każdy. Układ został wyposażony w dwie stacje zaworów wzbudzających (zalewowych), których celem jest natychmiastowe podanie wody gaśniczej do instalacji zraszaczowej.

Gdy wystąpi jedno z wymienionych zdarzeń, następuje uruchomienie alarmu dźwiękowo-akustycznego, a informacja o tym fakcie jest przekazywana do dyspozytorni. W tym momencie możliwe jest ręczne uruchomienie systemu gaszenia. Do detekcji pożaru wykorzystano kabel sensoryczny.

Prace zakończono wykonaniem próby ciśnieniowej instalacji, podczas której przez 24 godziny utrzymywano w rurociągach ciśnienie 0,8 MPa, a następnie zwiększono je do wartości 1,6 MPa na 30 minut. Po testach ciśnieniowych wykonano test eksploatacyjny, w ramach którego uruchomiono instalację zraszaczową.

Wymagania dotyczące ochrony przeciwpożarowej transformatorów

Powiązane wymagania dotyczące ochrony przeciwpożarowej transformatora obejmują:

• Surowy zakaz używania wtyczek zasilających do głównych przewodów zasilających elektrycznych urządzeń monitorujących pożar; główny zasilacz powinien być wyraźnie oznaczony. Zaciski o różnych poziomach napięcia, różnych rodzajach prądu i różnych funkcjach w elektrycznych urządzeniach sygnalizacji pożaru powinny być odseparowane i wyraźnie oznaczone.
• Przed zainstalowaniem elektrycznej czujki przeciwpożarowej prądu szczątkowego należy zmierzyć prąd upływowy jej obwodu monitorującego. Elektryczne czujki różnicowoprądowe do monitoringu pożaru powinny być prawidłowo okablowane zgodnie z przepisami w różnych formach uziemienia instalacji.
• Gdy elektryczny czujnik pożarowy do pomiaru temperatury przyjmuje instalację stykową, należy go zamocować za pomocą specjalnych elementów mocujących.

Nawet najlepszy system gaśniczy nie będzie w pełni skuteczny bez odpowiedniej organizacji. Przede wszystkim, urządzenia i obiekty techniczne powinny być regularnie kontrolowane, czyszczone i serwisowane, by zapobiegać przegrzewaniu się czy zwarciom. Ważne jest także przeszkolenie personelu. Pracownicy muszą wiedzieć, jak bezpiecznie odciąć zasilanie oraz jak korzystać z dostępnych środków gaśniczych.

tags: #jak #ugasic #pozar #transformatora