摘 要：结合《火力发电厂与变电所设计防火标准》中的地11.5.4条规定：“单台容量为125MV·A及以上的油浸变压器、200Mvar及以上的油浸电抗器应设置水喷雾灭火系统或其他固定式灭火装置”，水喷雾灭火系统在变压器中应用设计差异性较为明显，为优化设计，节省设计费用，提升水喷雾灭火系统的性能，本文结合目前水喷雾消防系统在变压器中的设计应用，提出一些优化策略。
关键词：变压器；水喷雾灭火系统；优化策略
前言
在变电站中电力变压器是最为关键的电气设备，其中油浸式变压器的应用范围最为广泛，变压器作为绝佳的绝缘介质可以有效减少火灾的发生，但是如果变压器出现温度过高、短路等问题，就会造成火灾事故的发生，进而会造成巨大的财产损失，同时也可能会带来人员伤亡事件，根据变电站防火设计要求，对大于等于125MV·A的变压器除了要设置消火栓、移动灭火装置、消防沙池等没灭火设备，还应该设置如水喷雾消防系统等固定灭火设备，在变压器中设置水喷雾消防系统能有效应对变电站复杂的火灾事故。
1变压器水喷雾灭火系统的特点与工作原理
1.1 水喷雾灭火系统的特点
水喷雾灭火系统是一种高效的灭火系统，可以应对复杂的火灾事故，它是利用水雾喷头采用雾化技术将水滴进行雾化处理后实现灭火，同时水喷雾灭火系统也有防护冷却的功能，它构成极其精巧，主要由水源、消防水泵、雨淋阀组和水雾喷头等构成，主要有一下特点个：第一，可以应对火灾事故复杂且危险性高的灭火；第二，可以应对固体火灾事故，也可以扑灭液体、电气火灾事故；第三，水喷雾灭火系统不仅仅可以应对火灾，也可以实现快速的冷却，对火势也有控制作用。目前，我国电力领域、石化领域均配备了水喷雾灭火系统，在很多变电站中的应用十分广泛[1]。
1.2 水喷雾的灭火原理
水喷雾的应用原理主要包含以下方面：第一，表面冷却原理，利用水滴成雾的原理实现灭火，对于相同体积的水，将其利用雾化技术喷射出来，其辐射面积和威力会成百倍的增加，当雾化的水滴喷射到火灾面上，会让大面积的燃烧物质的表层温度迅速降低，且其温
度会降低到满足物质热分解所需的温度临界点下，中断热分解，从而实现灭火；第二，窒息，在应用水喷雾灭火系统时，水雾在受到热传递作用后会分解成大于原体积近1700倍水蒸气， 从而降低燃烧面的含氧量，燃烧在缺乏氧气支持后，就中断燃烧，从而实现阻断火灾的目的；第三，乳化，应用水喷雾灭火系统在应对液体火灾时，其原理主要是利用水雾喷射的巨大冲击力，在火灾面形成巨大的搅动力量，从而让液体可燃物的状态发生乳化现象，利用乳化层阻断了火灾；第四，稀释，在应用水喷雾灭火系统应对水溶性液体火灾时，利用以上综合性的原理达到了灭火目的。水喷雾灭火系统在应对复杂性的火灾事故时，有极大的优势，大大提升了灭火效果[2]。
2 水喷雾灭火系统的设计
2.1 消防水泵
消防水泵的选择影响雾化效果，所以要合理选择和设计，一般结合水喷雾灭火系统的管网就可以确定其技术参数，结合系统的水流量进行确定，同时也要适当考虑总水头损失进行设计。
2.2 蓄水池容量确定
在变电站水喷雾灭火系统设计中，蓄水池是供水源， 其容量设计要合理充裕，一般结合变压器容量规格，雾化设备的喷头数量进行确定，一般其设计与这些参数成正相关，当然结合国家相关标准进行设计，其喷雾时长最低在0.4h ，要保持上水的持续性。
2.3 管道的选择
为了提升变电站水喷雾灭火系统的应用效果，一般系统管道的选择要选择专用管道， 地上环管式是最为常用的，且可以有效保护系统的其他设施，管道直径应该结合其他系统的应用技术进行选择，在保证应用效果的同时也考虑到一定的经济因素。
2.4 喷头的选择
喷头是变电站水喷雾灭火系统的重要设施，一般在选择时要结合喷头承压性能、水的流量和压力进行选择，对喷射的远程、效果也要通过实验后进行设计，其中离心雾化型水雾喷头是变电站水喷雾灭火系统中最常用的。在设计喷头时，应该结合以下要点：第一，要尽量远离带电设施；第二，喷头的水平距离和垂直距离要考虑到喷雾锥相交的要点；第三，尽量不要将喷头设置在变电站的上部；第四，水雾要避开高压套管；第五，对于变压器的其他设施要予以保护，如油枕、冷却器等。微孔板孵育器
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3 变电站水喷雾灭火系统的优化
结合变电站的防火设计要求，单台容量为125MV·A及以上的油浸变压器、200Mvar及以上的油浸电抗器应设置水喷雾灭火系统或其他固定式灭火装置， 同时应该做好定期试喷，为提升变电站水喷雾灭火系统的性能，主要提出以下优化措施。
3.1 以阀门井代替雨淋阀室
以阀门井代替雨淋阀室，一方面可以降低设计成本，一方面也可以提高变电站水喷雾灭火系统的性能。以往在变电站水喷雾灭火系统的设计中，多采用在2台主变压器间设置雨淋阀室，其布设方式多采用集中布设，控制方式也是集中控制，由于设置雨淋阀时要和电气设备保持安全距离，在一定程度上增加了布设面积[3]。为了优化变电站水喷雾灭火系统，可以用分散式设置代替集中式设置，突出止回阀的性能，在每一个主变压器旁边设置阀门井， 其中阀门井包含止回阀两个、电动蝶阀一个、放空阀一个，当发生火灾时，要先打开变电站水喷雾灭火系统的电动蝶阀， 同时打开水泵可以实现灭火。这种布设方式节省了水成本，也节省了用地，其在后期的变电站水喷雾灭火系统维护上更加便利。
3.2 在主变压器旁边设置消火栓
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将消火栓设置在主变压器旁，可以提升变电站水喷雾灭火系统的实用性，保证了变电站水喷雾灭火系统的应用，定期试喷工作比较难操作，可能会影响变电站水喷雾灭火系统的性能，所以在主变压器旁边设置消火栓解决了这一问题。主变压器周围已经设置了水喷雾灭火系统的水管，在此基础上增加一定数量的消火栓、水、消防水龙带， 可以提高灭火性能，同时所需费用不多。
3.3 在变压器横向处增加喷头
割通过在变压器横向处增设喷头，可以提高灭火范围，保证变压器四周都有了喷头，通过全方位的水雾覆盖，可以迅速灭火，同时也方便了后期系统的维修，在喷头选择上可以选择水雾性较强的ZSTG11型喷头，喷头共有三层，每一层其喷射保护对象都不同，第一层和第二层的喷头主要对变压器和油坑进行防护，第三层喷头主要对变压器油枕等设施进行防护，同时还可以快速冷却油坑等火灾面。
3.4 做好防冻设计
在优化变压器水喷雾灭火系统的过程中，对于温度较低的地区要考虑到系统的防冻问题：
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第一，蓄水池如果设置于地下，要将其设置在防冻线以下，如果是地上蓄水池、半地上蓄水池，要设置相应的保温材料，才能保证供水；第二，水泵、阀体等设备，可以应用取暖设施预防水泵、阀体等被冻坏。如果这些设施设置于室外，要将其设置阀门井内以防冻，同时也可以在阀门井上加设保温盖子；第三，对管道的防冻，也可以采用线下埋设管道的方法，将其埋设在冰冻线以下；第四，对于其他露在地面上的管道设施，应该对定期排出管道中的水，避免管道冻裂。标志验证网
3.5做好防腐设计
在防腐设计中，主要是对水管进行针对性设计，采用热镀锌防腐技术加以处理， 埋设于地下的管道可以涂抹热沥青进行防腐 通过防腐设计可以提升管道的寿命，也可以保证管道的通畅。
4结 语
综上所述，在变压器水喷雾灭火系统的设计和优化上，对系统不同部分都进行了优化处理，虽然在一定程度上增加了的成本，但是由于取消了雨淋阀室， 其成本比传统系统的造价低了很多，且提升了系统的灭火效果。
参考文献：
[1]雷强,金宇.一种变压器水喷雾灭火系统带电测试装置[J].设备管理与维修,2021(12):77-78.DOI:10.16621/jki.issn1001-0599.2021.06D.42.
[2]李人杰.油浸变压器水喷雾灭火系统计算方法[J].长春工程学院学报(自然科学版),2021,22(02):36-39.
[3]陈琳,唐忠达.变压器水喷雾灭火系统设计[J].电工电气,2020(07):72-74.
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