Un transformateur de puissance est un équipement électrique qui convertit l'énergie alternative (AC) d'une certaine tension en énergie AC de différentes tensions, sur la base du principe de l'induction électromagnétique et de l'inductance mutuelle. Classé par fluide de refroidissement, il comprend principalement les transformateurs de type sec-et les transformateurs immergés dans l'huile-. Parmi les modèles couramment utilisés dans les scénarios industriels et civils, le transformateur de distribution de 315 kva et le transformateur de 33 kV à 415 V sont largement utilisés en raison de leurs performances stables. Cependant, comme tous les équipements électriques, ils sont confrontés à des risques d’incendie et d’explosion. Il est donc crucial de maîtriser les technologies de prévention des incendies et des explosions. JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD, un fabricant professionnel d'équipements de transmission et de distribution d'énergie, a accumulé une riche expérience pour assurer la sécurité des transformateurs tels que le transformateur de distribution de 315 kva et le transformateur de 33 kV à 415 V pendant la production et la pratique.
I. Risques d'incendie des transformateurs de puissance
Un transformateur de puissance se compose d'un circuit magnétique fermé complet composé de colonnes ou de culasses et d'enroulements constitués de fils de cuivre ou d'aluminium isolés, formant les enroulements primaires et secondaires du transformateur. À l'exception des transformateurs de type sec-de petite capacité-, la plupart des transformateurs (y compris leTransformateur de distribution 315 kvaet transformateur de 33 kV à 415 V utilisé dans de nombreux projets) adopte un mode de refroidissement naturel immergé dans l'huile, où l'huile isolante sert d'isolation entre les enroulements et un fluide de refroidissement.
Le point d'éclair de l'huile isolante dans les transformateurs est d'environ 135 degrés, ce qui est facile à évaporer et à brûler, et peut former un mélange explosif lorsqu'il est mélangé à l'air. Les joints isolants et les supports à l'intérieur du transformateur sont principalement constitués de matériaux combustibles organiques tels que le carton, le fil de coton, le tissu et le bois. Par exemple, un transformateur de 1 000 kVA utilise environ 0,012 m³ de bois, 40 kg de papier et 1 tonne d'huile isolante. Pour le transformateur de distribution de 315 kva, bien que la consommation de matières combustibles soit moindre, le risque d'incendie ne peut être ignoré.
Une fois qu'une surcharge ou un court-circuit se produit à l'intérieur du transformateur (comme le transformateur de 33 kV à 415 V dans le processus de conversion de puissance), les matériaux combustibles et l'huile se décomposeront, se dilateront et même se vaporiseront sous l'action d'une température élevée, d'étincelles électriques ou d'arcs électriques, provoquant une forte augmentation de la pression interne du transformateur. Cela peut conduire à l'explosion de la coque du transformateur, à la pulvérisation et à la combustion d'une grande quantité d'huile isolante, et le flux d'huile en combustion augmentera encore le risque d'incendie.
II. Paramètres de sécurité des transformateurs de puissance
Selon les exigences deCode de conception pour la protection contre l'incendie des bâtiments, les réglages de sécurité des transformateurs de puissance (y compris le transformateur de distribution 315 kva et le transformateur 33kv à 415v) doivent être conformes aux exigences suivantes :
Exigence en matière d'indice de résistance au feu : l'indice de résistance au feu des salles de transformateurs immergées dans l'huile -et des salles d'appareils de distribution d'énergie haute-ne doit pas être inférieur au niveau II. D'autres conceptions de protection contre l'incendie doivent être mises en œuvre conformément aux dispositions pertinentes de codes tels queCode de conception de protection contre l'incendie des centrales électriques et des sous-stations à énergie fossileGB 50229.
Principe de construction indépendant : les locaux destinés aux transformateurs de puissance-immergés dans l'huile, aux condensateurs haute-tension remplis d'huile inflammable et aux interrupteurs multi-huile doivent être construits indépendamment. Lorsque cela est vraiment difficile, ils peuvent être disposés à côté de bâtiments civils, mais des pare-feu doivent être utilisés pour la séparation et ils ne doivent pas être adjacents à des endroits à forte densité de population. Cette exigence est particulièrement importante pour le transformateur de 33 kV à 415 V utilisé dans les zones commerciales et résidentielles.
Restriction d'aménagement dans les zones dangereuses : Les stations de transformation et de distribution d'énergie ne doivent pas être installées dans des ateliers de classe A ou B ou construites à côté d'eux, et ne doivent pas être installées dans des zones dangereuses d'environnements explosifs de gaz ou de poussière. Pour les stations de transformation et de distribution d'énergie de 10 kV et moins dédiées aux ateliers de classes A et B, elles peuvent être construites à côté d'un côté lorsqu'elles sont séparées par un pare-feu sans ouvertures de portes et de fenêtres, et doivent être conformes aux dispositions pertinentes des normes nationales en vigueur telles queCode de conception des installations électriques en atmosphères explosivesGB 50058. Lorsque la station de distribution d'un atelier de classe B doit avoir des fenêtres sur le pare-feu, des fenêtres coupe-feu de classe A scellées et fixes doivent être installées.
Distance de séparation coupe-feu : la distance de séparation coupe-feu entre-les bâtiments civils à plusieurs étages et les stations de transformation et de distribution d'énergie doit être conforme aux dispositions deCode de conception pour la protection contre l'incendie des bâtiments. La distance de séparation coupe-feu entre les transformateurs de type boîte -de 10 kV et moins et les bâtiments ne doit pas être inférieure à 3,00 m. Le transformateur de distribution de 315 kva souvent utilisé comme transformateur de type boîte-doit respecter strictement cette exigence de distance.
Exigences particulières pour l'aménagement intérieur : lorsque des locaux destinés aux transformateurs de puissance immergés dans l'huile, aux condensateurs haute tension remplis d'huile inflammable et aux interrupteurs multi{{2}huile doivent être aménagés dans des bâtiments civils en raison des conditions, ils ne doivent pas être disposés à l'étage supérieur, à l'étage inférieur ou à proximité d'endroits densément peuplés, et doivent être conformes aux dispositions suivantes : La salle des transformateurs doit être située au premier étage ou au sous-sol à côté du mur extérieur ;
Toutes les portes de la salle des transformateurs doivent donner directement sur l'extérieur ou sur des sorties sécurisées ; au-dessus des parties d'ouverture du mur extérieur, un auvent coupe-feu incombustible d'une largeur d'au moins 1,0 m ou un mur de rebord de fenêtre d'une hauteur d'au moins 1,20 m doit être installé ;
La salle des transformateurs doit être séparée des autres parties par une cloison de séparation non-combustible avec une limite de résistance au feu d'au moins 2,00 h et une dalle de plancher non-combustible avec une limite de résistance au feu d'au moins 1,50 h. Aucune ouverture ne doit être pratiquée sur la cloison de séparation et la dalle de plancher ; lorsque les portes et fenêtres doivent être ouvertes sur la cloison de séparation, des portes et fenêtres coupe-feu de classe A doivent être installées ;
Un mur non-combustible avec une limite de résistance au feu d'au moins 2,00 h doit être utilisé pour séparer les salles de transformateurs les unes des autres et les salles de transformateurs des salles de distribution ;
Les salles de transformateurs de puissance immergés dans l'huile-, les salles de commutation à plusieurs-huile et les salles de condensateurs à haute tension- doivent être équipées d'installations pour empêcher les déversements d'huile. Une installation de stockage d'huile accidentelle pouvant stocker toute l'huile du transformateur doit être installée sous le transformateur de puissance immergé dans l'huile {{4} ; des dispositifs d'alarme incendie doivent être installés ; des installations de lutte contre l'incendie - adaptées à la capacité du transformateur immergé dans l'huile - et à l'échelle du bâtiment doivent être installées.
SelonCode de conception pour la protection contre l'incendie des bâtiments, les systèmes d'extinction d'incendie par brouillard d'eau sont recommandés pour les entreprises industrielles et minières. avec de l'huile inflammable dans des bâtiments civils de grande hauteur. Les systèmes d'extinction d'incendie à brouillard d'eau fin peuvent être utilisés pour les transformateurs intérieurs immergés dans l'huile, les salles de condensateurs haute tension remplies d'huile inflammable et les salles de commutation à plusieurs huiles.
III. Mesures de prévention des incendies et des explosions pour l'ontologie des transformateurs de puissance
Empêcher le fonctionnement en surcharge : un fonctionnement en surcharge à long-entraînera un échauffement de l'enroulement, un vieillissement progressif de l'isolation, ce qui entraînera un court-circuit entre-tours, un court-circuit entre phases-à-, un court-circuit à la terre et une décomposition de l'huile. Pour les transformateurs de différents modèles tels que le transformateur de distribution 315 kva et le transformateur 33kv à 415v, il est nécessaire d'adapter raisonnablement la charge en fonction de leur capacité nominale.
Assurer la qualité de l'huile isolante : Si l'huile isolante du transformateur est de mauvaise qualité ou contient trop d'impuretés et d'humidité pendant le stockage, le transport ou l'exploitation et la maintenance, sa résistance d'isolation sera réduite. Lorsque la résistance de l'isolation diminue jusqu'à une certaine valeur, le transformateur court-circuite, provoquant des étincelles électriques, des arcs électriques ou des températures dangereuses. Par conséquent, la qualité de l'huile du transformateur en fonctionnement (en particulier le transformateur de distribution de 315 kva immergé dans l'huile) doit être testée régulièrement et l'huile non qualifiée doit être remplacée à temps.
Prévenir le vieillissement et l'endommagement de l'isolation du noyau de fer : le vieillissement de l'isolation du noyau de fer ou l'endommagement des bagues des boulons de serrage provoqueront d'importants courants de Foucault dans le noyau de fer, entraînant un chauffage à long terme du noyau de fer et un vieillissement de l'isolation. Ce problème est également susceptible de se produire dans le transformateur de 33 kV à 415 V qui fonctionne depuis longtemps, une inspection régulière est donc nécessaire.
Prévenir les dommages à l'isolation pendant la maintenance : lors du levage du noyau pendant la maintenance du transformateur, il convient de prêter attention à la protection des enroulements ou des bagues isolantes. Si des rayures ou des dommages sont constatés, ils doivent être traités à temps pour éviter tout risque pour la sécurité. Cette exigence de maintenance s'applique à tous les transformateurs, y compris le transformateur de distribution de 315 kva.
Assurer un bon contact des conducteurs : un mauvais contact au niveau des joints internes de l'enroulement, des points de connexion entre les enroulements, des joints menant aux traversées latérales haute et basse tension et de divers points d'appui sur le changeur de prises provoquera une surchauffe locale, endommagera l'isolation et provoquera des courts-circuits ou des circuits ouverts. L'arc électrique à haute température généré à ce moment décomposera l'huile isolante, produira une grande quantité de gaz et augmentera la pression à l'intérieur du transformateur. Si la pression dépasse la valeur de réglage de protection du relais gaz et ne se déclenche pas, une explosion se produira.
Prévenir les coups de foudre : l'alimentation électrique des transformateurs de puissance provient généralement de lignes aériennes, qui sont vulnérables aux coups de foudre, et le transformateur sera brûlé en raison d'une rupture d'isolation. Le fil de terre du parafoudre doit être connecté au point neutre basse tension - du transformateur et au boulon de mise à la terre du réservoir d'huile pour la mise à la terre. Pour les transformateurs de distribution mis à la terre 3-10 kV Y/YO ou Y/Y dans les zones sujettes à la foudre-, pour empêcher les ondes de foudre de pénétrer du côté basse-tension, un ensemble de parafoudres doit être installé du côté basse-tension. Un parafoudre de type vanne-doit également être installé lorsque le point neutre côté basse tension n'est pas mis à la terre.
Protection fiable contre les courts-circuits : lorsqu'un court-circuit se produit dans l'enroulement ou la charge du transformateur, le transformateur supporte un courant de court-circuit-important. Si le système de protection tombe en panne ou si la valeur de réglage de la protection est trop élevée, le transformateur peut être brûlé. Par conséquent, un dispositif fiable de protection contre les courts-circuits- doit être installé. Il s'agit d'une garantie de sécurité nécessaire pour leTransformateur 33kv à 415vdans le système d’alimentation électrique.
Maintenir une bonne mise à la terre : pour les systèmes basse-tension utilisant une mise à la terre neutre de protection, le point neutre côté basse-tension du transformateur doit être directement mis à la terre. Lorsque la charge triphasée-est déséquilibrée, le courant apparaît sur la ligne neutre. Lorsque ce courant est trop important et que la résistance de contact est grande, une température élevée apparaîtra au point de mise à la terre, enflammant les matériaux combustibles environnants. La résistance de mise à la terre des transformateurs d'une capacité de 100 kVA ou moins ne doit pas dépasser 10 Ω.
Prévenir la surchauffe : le changement de température du transformateur doit être surveillé pendant le fonctionnement. Si le conducteur de l'enroulement du transformateur est un isolant de classe A, son isolant est principalement constitué de papier et de fil de coton. La température a un impact important sur l'isolation et la durée de vie. Pour chaque augmentation de température de 8 degrés, la durée de vie de l’isolation sera réduite d’environ 50 %. La durée de vie du transformateur est d'environ 20 ans lorsqu'il fonctionne à température normale (90 degrés) ; si la température monte à 105 degrés, la durée de vie est de 7 ans ; si la température monte à 120 degrés, la durée de vie n'est que de 2 ans. Par conséquent, lorsque le transformateur est en fonctionnement, une bonne ventilation et un bon refroidissement doivent être maintenus. Pour les transformateurs à forte production de chaleur tels que le transformateur de distribution de 315 kva, une ventilation forcée peut être adoptée si nécessaire pour réduire l'échauffement du transformateur.
Equiper d'installations de lutte contre l'incendie appropriées : la salle des transformateurs doit être équipée des installations de lutte contre l'incendie correspondantes, telles que des équipements de détection et d'alarme tels que des détecteurs d'incendie à température fixe linéaires de type câble-, des systèmes d'extinction automatique d'incendie tels que le dioxyde de carbone ou le brouillard d'eau, et des systèmes d'éclairage de secours. Les lignes d'installations et d'équipements de lutte contre l'incendie peuvent être constituées de câbles à âme de cuivre à gaine minérale à isolation minérale, résistant aux températures élevées et au feu ou d'autres câbles résistant au feu pour répondre aux exigences de lutte contre l'incendie.
Inspection et entretien réguliers : le transformateur en fonctionnement doit être inspecté et entretenu régulièrement, notamment en vérifiant si le bruit, le niveau d'huile, la mise à la terre, le dispositif de protection du thermomètre, la traversée et la propreté générale du transformateur sont en bon état et normaux, afin de détecter rapidement les dangers cachés et de les traiter à temps.
À propos de JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD
En tant que fabricant professionnel d'équipements de transmission et de distribution d'énergie,JINSHANMEN TECHNOLOGIE CO., LTDa toujours pris la sécurité des produits au cœur et applique strictement les normes de prévention des incendies et des explosions dans la production de transformateurs tels que le transformateur de distribution de 315 kva et le transformateur de 33 kV à 415 V. L'entreprise produit principalement des transformateurs de puissance immergés dans l'huile, des transformateurs de puissance de type sec -, des transformateurs de puissance enroulés tridimensionnels - immergés dans l'huile, des transformateurs de puissance enroulés tridimensionnels -de type sec -, des transformateurs de type sec -antidéflagrants miniers, des sous-stations mobiles antidéflagrantes minières -, des transformateurs de puissance en alliage amorphe, des transformateurs de puissance de régulation de capacité de charge, des transformateurs de puissance de type sec de locomotive - transformateurs, ainsi que sous-stations préfabriquées, sous-stations modulaires, sous-stations de type boîtier d'énergie éolienne, appareillage haute et basse tension et autres équipements de transmission et de distribution. Avec une technologie de production avancée et un système de contrôle de qualité strict, JINSHANMEN TECHNOLOGY fournit des solutions d'équipement de transmission et de distribution d'énergie fiables et sûres aux clients mondiaux.