主变消防保护功能的实现

主变消防保护功能的实现

周勇何忠华李既明钱晓忠眭上春

湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司湖南省长沙市410213

摘要：变压器消防保护动作后除应动作于跳变压器外，还应动作于自动喷淋，文章结合黑麋峰电站主变消防保护功能的实现，分析主变消防保护功能实现的改造思路、实施方案和注意事项。

关键词：主变消防保护功能实现

1引言

按《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）有关要求及国网新源公司《关于印发公司系统电站主设备保护配置投运与整定原则的通知》（新源生〔2011〕387号）文件要求：“发电机、变压器消防保护应按规程要求进行设计和整定，变压器消防保护动作后除应动作于跳变压器外，还应动作于自动喷淋”的要求，结合目前黑麋峰电站主变消防现状，除对主变消防系统控制逻辑进行优化改造外，同时还需在主变非电量保护增加主变消防保护功能，以满足以上规范要求。

2．主变消防保护功能的实现

2.1主变消防现状

黑麋峰抽水蓄能电站位于湖南省长沙市望城区境内，紧邻湖南电网负荷中心。电站装机4台单机容量300MW的可逆式抽水发电机组，总装机容量1200MW，主变按每台机组黑麋峰公司主厂房设置4台主变压器，每台主变共配置两个紫外火焰探测器和一个红外对射火灾探测器。当主变室两个紫外火焰探测器中任意一个与红外对射火灾探测器同时动作，延时30s后启动雨淋阀动作电磁阀，启动喷淋灭火，无跳变压器高低压侧开关功能。

2.2改造思路和实施方案

2.2.1改造思路

主变室内一个红外对射探测器与任意一个紫外火焰探测器报警，延时30S后报警依然存在，主变火灾报警系统认为现场存在火灾，发出消防启动信号并传递给主变非电量保护。主变非电量保护收到消防启动信号后延时5S动作，出口跳闸主变各侧开关，并将主变各侧开关已跳闸的信号传递到火灾报警控制系统。主变火灾报警系统收到主变各侧开关跳闸反馈信号后延时10S联动雨淋阀电磁阀进行喷淋。要实现以上要求，需增加在消防报警控制柜相应的模块和继电器及对相关回路进行改造，对主厂房消防报警控制器联动公式；在主变B套保护中增加开入继电器和时间继电器对相关回路进行改造；敷设消防控制控制柜至主变B套消防柜的电缆用于信号的开入和开出。

2.2.1.主厂房火灾报警控制柜主变消防控制回路改造（以3号主变消防保护实现为例）

（1）在主厂房消防报警控制器内增加8300模块1个（TMP3M3）、8301模块2个（TMP3M1、TMP3M2）以及出口继电器2个（TMP3J1、TMP3J2），从主厂房消防报警控制器引出24VDC电源线2根，并联接入TMP3M1、TMP3M2模块D1、D2端口，19VDC控制线2根，并联接入TMP3M1、TMP3M2、TMP3M3模块Z1、Z2端口；

（2）从TMP3M1模块有源输出端子COM、S-引出2根控制线接入TMP3J1继电器输入端子13、14；

（3）从TMP3M2模块有源输出端子COM、S-引出2根控制线接入TMP3J2继电器输入端子13、14；

（4）从3号主变保护B套X3:4端子引出1根常开点连线接入TMP3J2继电器第9个端子，作为消防跳主变动作信号正极；

（5）从3号主变保护B套X3:48端子引出1根常开点连线接入TMP3J1继电器第9个端子，作为消防跳主变动作信号负极；

（6）由主变保护K24继电器引出两根常开接点（X4:97、X4:98）接入模块TMP3M3反馈信号端子G、I；

（7）在主厂房消防报警控制器内增加设备定义3个，分别为061031#模块TMP3M1、061033#模块TMP3M2、061035#模块TMP3M3；

（8）修改主厂房消防报警控制器联动公式定义第17条，由“一个红外对射探测器与任意一个紫外火焰探测器报警，延时30s后联动3号主变雨淋阀电磁阀”更改为“3号主变室内一个红外对射探测器与任意一个紫外火焰探测器报警，同时061035#模块接收到3号主变保护跳闸动作反馈信号，并延时10s后联动3号主变雨淋阀电磁阀动作”；

（9）增加主厂房消防报警控制器联动公式第56条：“3号主变室内一个红外对射探测器报警后，延时20s触发3号主变红外对射探测器启动主变跳闸动作模块TMP3M2（061033#）”；

（10）增加主厂房消防报警控制器联动公式第57条：“任意一个紫外火焰探测器报警后，延时20s后触发3号主变紫外火焰探测器启动主变跳闸动作模块TMP3M1（061031#）”。

2.2.2.3主变B套保护柜控制回路改造（以3号主变消防保护实现为例）

（1）从3号主变B套保护柜敷设两根控制电缆至主厂房消防火灾报警控制柜，作为保护开入与开出的控制电缆；

（2）在3号主变B套保护柜内增加大功率继电器NR2与延时继电器KT3（设置延时5s出口）；

（3）消防控制柜继电器TMP3J1的9号端子和继电器TMP3J2的9号端子提供主变消防动作后的接点，主变B套保护从X3:24端子提供正电源到继电器TMP3J1的9号端子，主变消防火灾报警信号（即3号主变室内一个红外对射探测器与任意一个紫外火焰探测器报警）启动后，继电器TMP3J1和TMP3J2动作，继电器TMP3J1的9号端子与继电器TMP3J2的9号端子导通，继电器TMP3J2的9号端子接到主变B套保护X3:48端子，使主变消防火灾报警启动主变跳闸大功率继电器NR2得电动作；

（4）主变消防火灾报警保护启动主变跳闸大功率继电器NR2（共有3对辅助接点）动作后，NR2的第三对常开辅助接点导通，用于监控系统显示主变消防喷淋保护启动报警信号；NR2的第一对常开辅助接点导通（与延时继电器KT3的线圈串联），KT3开始计时，延时5s后KT3得电动作；NR2的第二对常开辅助接点与KT3的常开辅助接点串联，然后经过保护出口压板启动主变非电量保护跳闸出口继电器（K20、K21、K22、K23、K24）动作，出口保护跳闸；

（5）主变非电量保护跳闸出口继电器（K20、K21、K22、K23、K24）动作后，继电器K22提供一对常开辅助接点反馈主变保护动作信号给主厂房消防火灾报警控制系统（将主变压器两侧的开关已跳闸信号反馈给消防系统），主厂房消防火灾报警控制系统收到信号后延时10s启动主变喷淋。

2.2.2.4注意事项

（1）因消防控制柜至主变消防柜至主变消防柜的距离较远，为防止长电缆分布电容在直流一点接地时，造成主变消防保护误开入后跳闸，有必要使用大功率继电器用于主变消防保护的开入，同时增加时间继电器用于收到主变消防保护开入信号延时跳闸，防止消防报警控制系统出现异常或断电重启后出现主变消防保护信号的抖动。

（2）根据《水喷雾灭火系统技术规范》(GB50219-2014)3.1.4“水喷雾灭火系统的响应时间，当用于灭火时不应大于45S”要求，需要综合考虑主变消防检测时间、主变消防保护延时、联动3号主变雨淋阀电磁阀动作P喷淋的延时。

3结论

为满足“变压器消防保护动作后除应动作于跳变压器外，还应动作于自动喷淋”的要求，实现主变消防保护功能，需要对消防控制系统和在主变非电量保护两方面进行相关改造。为确保主变消防开入信号的可靠性，防止主变消防消防误动，有必要采用大功率继电器和时间继电器；需综合考虑系统各个环节的延时，在保证可靠的前提下，灭火响应时间不得大于45S，满足规范要求。