一种室内变压器消防系统及其控制方法与流程

本发明涉及变压器消防技术领域，特别是一种室内变压器消防系统及其控制方法。

背景技术：

电力安全一直是电网运行中的关键问题，因此，电力设备在运行中都会有相应的继电保护器来保护相应的电力设备，即通过检测电力设备的电流、电压等电气或非电气参数识别电力设备的故障状态，并动作于将故障设备从电网中切除。例如，作为变电站内的核心设备的变压器，当其故障时，继电保护器会动作于将变压器各侧(通常是三侧)开关跳开，隔离故障变压器。

随着电网的发展和设备的进步，目前大部分变电站内的变压器已由原来的室外配置转为室内配置。一旦变压器发生故障，很可能导致电气火灾事故，严重威胁供电人员的安全。针对这种情况，目前已有室内细水雾消防装置，通过向室内配置的变压器空间多角度喷射细水雾来启动灭火，然而这种方式需要安装大容量储水箱、细水雾泵组、控制器等多个设备，结构比较复杂，且细水雾的冷却、绝缘、窒息效果有限，不能良好地起到消防灭火的作用；并且，一般的室内细水雾消防装置往往只通过温度这一信号控制其动作，可靠性较低，也会影响消防效果。

技术实现要素：

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种室内变压器消防系统及其控制方法，以解决现有技术中的上述技术问题，提高消防效果。

为实现上述目的，一方面，本发明采用的技术方案如下：

一种室内变压器消防系统，所述变压器包括继电保护器，所述室内变压器消防系统包括控制器、二氧化碳灭火装置、温度监测装置和烟气监测装置，所述二氧化碳灭火装置位于所述变压器的上方，且安装在室内的侧壁上，所述二氧化碳灭火装置包括用于储存液态二氧化碳的储液部、安装在所述储液部上的喷射组件以及控制所述喷射组件的喷口开闭的电控开关，所述喷射组件的喷口朝向所述变压器设置，所述温度监测装置用于监测测所述变压器的温度，所述感烟探测装置用于监测室内的烟气浓度，所述控制器与所述继电保护器、所述温度监测装置和所述烟气监测装置均电性连接，所述控制器用于接收所述继电保护器、所述温度监测装置和所述烟气监测装置发送的信号并根据所述信号控制所述电控开关的打开和关闭。

优选地，所述温度监测装置包括感温电缆和温控模块，所述感温电缆缠绕在所述变压器的外侧，所述感温电缆缠绕所述变压器的圈数至少为两圈，所述温控模块用于当所述感温电缆的感测温度高于预定温度时向所述控制器发送温度报警信号。

优选地，所述烟气监测装置包括多个感烟探测器，多个所述感烟探测器间隔安装于室内的顶壁，所述感烟探测器包括感烟模块和控制模块，所述控制模块用于当所述感烟模块感测的烟气浓度高于预定浓度时向所述控制器发送烟雾报警信号。

优选地，所述烟气监测装置还包括或门电路，所述或门电路的输入端分别连接多个所述感烟探测器的控制模块，所述或门电路的输出端与所述控制器相连。

优选地，所述室内变压器消防系统还包括与门电路，所述与门电路的输入端分别连接所述继电保护器、所述温度监测装置和所述烟气监测装置，所述与门电路的输出端连接所述控制器。

优选地，所述控制器集成于所述室内变压器所在电网的电网控制系统中。

优选地，所述二氧化碳灭火装置设置于室内侧壁的顶部，且所述喷射组件抵靠在室内顶壁上。

优选地，所述储液部上设置有输液口和输液管，所述输液管的一端与所述输液口相连，另一端的端口位于室内的中部或下部。

优选地，所述二氧化碳灭火装置包括连接架，所述连接架包括用于与墙壁连接的连接板以及用于固定所述储液部的固定板，所述连接板与所述固定板固定连接，所述连接板位于所述侧壁的顶部，并且，所述连接板的顶端抵靠在所述室内的顶壁上，所述连接板与所述侧壁固定连接。

本发明提供了一种室内变压器消防系统，该室内变压器消防系统通过在二氧化碳灭火装置内充入液态二氧化碳对室内变压器进行灭火，液态二氧化碳的冷却、绝缘、窒息效果均较好，可以提高整个消防系统的消防效果；另外，二氧化碳灭火装置相对于现有的细水雾消防装置而言，其储液部可以做到更小，占用空间更小，更加方便安置；由于储液部内储存的是液态二氧化碳，方便从喷射组件喷出，无需设置其它复杂结构(例如细水雾泵组)，该二氧化碳灭火装置只需要设置电控开关便可以智能控制二氧化碳的喷射与否，结构简单；更进一步地，该室内消防系统中，控制器根据继电保护器、温度监测装置和烟气监测装置发送的信号控制电控开关的打开和关闭，即，该二氧化碳灭火装置的触发条件包括多个，可以提高整个消防系统的可靠性，进而提高消防效果。

另一方面，本发明采用的技术方案如下：

一种室内变压器消防系统的控制方法，所述室内变压器消防控制系统为如上所述的室内变压器消防系统，所述控制方法包括：

当所述控制器同时接收到所述继电保护器的断开信号、所述温度监测装置的温度报警信号和所述烟气监测装置的烟雾报警信号时，所述控制器控制所述电控开关打开。

本发明中提出的一种室内变压器消防系统的控制方法，具有与上述室内消防系统同样的技术效果；并且，该控制方法中，只有当控制器同时接收到继电保护器的断开信号、所述温度监测装置的温度报警信号和所述烟气监测装置的烟雾报警信号时，才会控制电控开关打开，通过上述设置可以提高整个消防系统的可靠性，避免二氧化碳灭火装置发生误触发，例如，由于变压器所在的电网中的其它位置出现故障导致所述继电保护器断开时，由于变压器所在的位置没有发生火灾，温度监测装置和烟气监测装置均不会向控制器发送相应的报警信号，控制器便不会控制上述二氧化碳灭火装置动作。

本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。

附图说明

以下将参照附图对根据本发明的优选实施方式进行描述。图中：

图1为本发明的一种优选实施方式的室内变压器消防系统的控制电路示意图；

图2为本发明的一种优选实施方式的室内变压器消防系统的结构示意图；

图3为本发明的一种优选实施方式的二氧化碳灭火装置的结构示意图。

图中，

1、二氧化碳灭火装置；11、储液部；111、输液口；12、喷射组件；121、喷射主管；122、喷射支管；123、电控开关；124、喷射口；13、输液管；131、第一输液管；132、第二输液管；133、输液控制阀；14、连接架；141、连接板；142、固定板；2、变压器；3、控制器；4、温度监测装置；41、感温电缆；5、烟气监测装置；51、感烟探测器；6、继电保护器。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参考图1和2所示，本申请提供了一种室内变压器消防系统及其控制方法，所述变压器2包括继电保护器6，所述室内变压器消防系统包括控制器3、二氧化碳灭火装置1、温度监测装置4和烟气监测装置5，所述二氧化碳灭火装置1位于所述变压器2的上方，且安装在室内的侧壁上，所述二氧化碳灭火装置1包括用于储存液态二氧化碳的储液部11、安装在所述储液部11上的喷射组件12以及控制所述喷射组件12的喷口开闭的电控开关123，储液部11优选为筒状的储液罐，包括内筒结构和外筒结构，内筒结构和外筒结构均选用低温压力容器钢板制作，所述内筒结构与所述外筒结构之间的空隙填充绝热材料，并抽真空，绝热材料例如为珠光砂，以提高该储液罐的隔热效果。

参考图2和3所示，所述喷射组件12的喷口朝向所述变压器2设置，优选所述喷射组件12还包括喷射主管121和喷射支管122，例如为金属管，所述电控开关123位于所述喷射主管121上，用于控制所述喷射主管121的连通和关闭，所述喷射主管121呈z型，其第一端与所述储液部11连通，第二端通过所述喷射支管122的侧壁与所述喷射支管122连通，所述喷射支管122沿所述储液部11的延伸方向布置，所述喷射支管122的两端设置扁形的喷射口124，喷射口124为塑料材质，嵌套在喷射支管122端口的外围，两个喷射口124可以快速喷射大量的二氧化碳，提高灭火效果。更进一步地，喷射支管122的顶部与连接板的定位面(下文有详细介绍)平齐，即，该二氧化碳灭火装置1的喷射口124位于整个室内的顶部，可以避免干扰操作人员在室内的活动。

进一步地，参考图1所示，所述温度监测装置用于监测所述变压器2的温度，所述感烟探测装置用于监测室内的烟气浓度，所述控制器3与所述继电保护器6、所述温度监测装置4和所述烟气监测装置5均电性连接，所述控制器3用于接收所述继电保护器6、所述温度监测装置4和所述烟气监测装置5发送的信号并根据所述信号控制所述电控开关123的打开和关闭。具体的，电控开关123例如主要由紧复螺栓、上蝶阀、下蝶阀和螺钉组成，紧复螺栓可通过手动或者自动调节，平时处于适当位置，上蝶阀通过内置螺纹与紧复螺栓连接，四周有四个固定螺钉，下蝶阀通过四个固定螺钉与上蝶阀连接，旋紧固定。

该室内变压器消防系统通过在二氧化碳灭火装置1内充入液态二氧化碳对室内变压器2进行灭火，液态二氧化碳的冷却、绝缘、窒息效果均较好，可以提高整个消防系统的消防效果；另外，二氧化碳灭火装置1相对于现有的细水雾消防装置而言，其储液部11可以做到更小，占用空间更小，更加方便安置；由于储液部11内储存的是液态二氧化碳，方便从喷射组件12喷出，无需设置其它复杂结构(例如细水雾泵组)，该二氧化碳灭火装置1只需要设置电控开关123便可以智能控制二氧化碳的喷射与否，结构简单；更进一步地，该室内消防系统中，控制器3根据继电保护器6、温度监测装置4和烟气监测装置5发送的信号控制电控开关123的打开和关闭，即，该二氧化碳灭火装置1的触发条件包括多个，可以提高整个消防系统的可靠性，进而提高消防效果。

进一步地，参考图2和3所示，温度监测装置4包括感温电缆41和温控模块(图中未示出)，所述感温电缆41缠绕在所述变压器2的外侧，方便设置，感温电缆41用于感应变压器2的温度，所述温控模块用于当所述感温电缆41的感测温度高于预定温度时向所述控制器3发送温度报警信号，由于触发条件包括多个，因此预设温度可设置的较低以保证判断的准确性，预设温度优选为70度～100度，例如为80度，感温电缆41缠绕变压器2的圈数可以是一圈也可以是多圈，为了提高其可靠性，优选所述感温电缆41缠绕所述变压器2的圈数至少为两圈，以更好的感应变压器2的温度。

进一步地，参考图1和2所示，烟气监测装置5包括多个感烟探测器51，多个所述感烟探测器51间隔安装于室内的顶壁，以提高烟雾感应的灵敏性，所述感烟探测器51包括感烟模块和控制模块，所述控制模块用于当所述感烟模块感测的烟气浓度高于预定浓度时向所述控制器3发送烟雾报警信号。更进一步地，烟气监测装置5还包括或门电路，所述或门电路的输入端分别连接多个所述感烟探测器51的控制模块，所述或门电路的输出端与所述控制器3相连，即，只要某一个感烟探测器51感测到的烟气浓度高于预设浓度，控制模块便向控制器3发送烟雾报警信号，从而提高烟气监测装置5的灵敏度，进而提高消防系统的可靠性。

进一步地，参考图1所示，室内变压器消防系统还包括与门电路，所述与门电路的输入端分别连接所述继电保护器6、所述温度监测装置4和所述烟气监测装置5，所述与门电路的输出端连接所述控制器3，即，只有当控制器3同时接收到继电保护器6的断开信号、所述温度监测装置4的温度报警信号和所述烟气监测装置5的烟雾报警信号时，才会控制电控开关123打开。通过上述设置可以提高整个消防系统的可靠性，避免二氧化碳灭火装置1发生误触发，例如，由于变压器2所在的电网中的其它位置出现故障导致所述继电保护器6断开时，由于变压器2所在的位置没有发生火灾，温度监测装置4和烟气监测装置5均不会向控制器3发送相应的报警信号，控制器3便不会控制上述二氧化碳灭火装置1动作。需要说明的是，上述控制器3可以单独设置，例如设置在二氧化灭火装置的侧壁上或者设置在其它位置，为了便于整个消防控制系统的控制以及便于所述变压器2所在的电网的集中控制，更进一步地，控制器3集成于所述室内变压器2所在电网的电网控制系统中。

进一步地，参考图2和3所示，二氧化碳灭火装置1设置于室内侧壁的顶部，并且，且所述喷射组件12抵靠在室内顶壁上，为变压器2的安置提供足够空间，且能够提高整个结构的可靠性，尤其当喷射组件12喷射二氧化碳时，可通过室内顶壁对喷射组件12形成很好的支撑。更进一步地，储液部11上设置有输液口111和输液管13，所述输液管13的一端与所述输液口111相连，另一端的端口位于室内的中部或下部，以方便通过输液管13向储液部11内输送二氧化碳，也方便排放储液部11内的液体。例如，当储液部11内的二氧化碳含量过少时，可以通过在输液管13的另一端外接其它设备对储液部11进行二氧化碳的输送；再例如，当需要更换储液部11或者需要对储液部11的内部进行清理时，可以通过在输液管13的另一端外接其它设备排出其内部的液体。将输液管13的另一端的端口设置在室内的中部或下部方便外接其它设备。具体的，所述输液管13包括第一输液管131和第二输液管132，所述第一输液管131的一端与所述输液口111连接，另一端与所述第二输液管132的一端连接，所述第二输液管132的自由端设置输液控制阀133，所述输液控制阀133用于控制所述输液管13的连通和关闭，所述第二输液管132贴近用于安装所述二氧化碳灭火器的侧壁竖向设置，对整个室内空间的影响较小，可以避免输液管13影响工作人员在室内的活动，结构布局合理。更进一步地，所述二氧化碳灭火装置1还包括压力表，所述压力表安装在所述储液部11的下部，用于检测所述储液部11内的液体压力，方便工作人员根据压力表的读数了解储液部11内的液态二氧化碳的含量，以便于即时补充二氧化碳，确保消防效果。

具体的，输液控制阀133主要由手动花式闸阀、连接螺帽、连接短杆、上下固定螺帽组成，手动花式闸阀由不锈钢材质组成，需要补液或者排液时，可将手动花式闸阀取下，平时处于旋紧状态，防止液体渗漏；连接螺帽旋紧在连接短杆的伸出部分的螺纹上；连接短杆前面通过杆体本身螺纹与手动花式闸阀和连接螺帽连接，并处于旋紧状态。连接短杆后端通过第二输液管132下端的螺纹与第二输液管132连接；上下固定螺帽主要起到固定连接短杆的目的，防止连接短杆移动。

进一步地，所述室内电气设备消防系统包括两个所述二氧化碳灭火装置1，所述两个二氧化碳灭火装置1相对设置，分别位于所述室内的相对的两侧壁的顶部，以提高整个消防系统的消防效果。进一步地，参考图2和3所示，二氧化碳灭火装置1包括连接架14，例如连接架14由不锈钢制作，所述连接架14包括用于与墙壁连接的连接板141以及用于固定所述储液部11的固定板142，所述连接板141用于所述二氧化碳灭火装置1的安装，所述固定板142用于固定所述储液部11，所述连接板141顶面构成用于所述二氧化碳灭火装置1安装定位的定位面；进一步地，连接板141与喷射组件12位于储液部11的相反的两侧，所述连接板141与所述固定板142固定连接，所述连接板141位于所述侧壁的顶部，并且，所述连接板141的顶端抵靠在所述室内的顶壁上，即，连接板141的定位面与室内的顶壁接触，用于定位整个二氧化碳灭火装置1的高度位置，所述连接板141与所述侧壁固定连接，通过上述安装架14将储液部11固定在室内的侧壁的上部。例如，所述固定板142与所述连接板141垂直设置，所述固定板142设置为多个，本申请中的“多个”指两个或两个以上，多个所述固定板142位于所述连接板141的同侧，且相互隔开预设距离，所述固定板142上设置有安装孔，所述储液罐穿过所述安装孔，上述安装架14的结构简单，方便加工制作。具体的，固定板142的数量为两个，两个固定板142相互隔开的预设距离为储液罐的轴向尺寸的三分之二，以确保储液罐可靠地通过安装架14固定到室内的侧壁上。具体的，连接板141与喷射组件12分别位于储液部11的相反的两侧，以避免二者互相干扰，固定板142包括板部和半环部，所述板部的一侧边与所述连接板141相连，与所述一侧边相对的另一侧边设置有半圆形槽，所述半环部与所述板部的所述另一侧边相连，所述半圆形槽的槽壁与所述半环部的径向内侧壁围合形成所述安装孔，上述半环部的设置可以更好地避免安装架14与喷射组件12的相互干扰，更加方便喷射组件12的安装。进一步地，所述板部由所述一侧边向另一侧边的方向，至少有部分结构的竖向尺寸逐渐减小，使得整个二氧化碳灭火装置1的外观更加协调且为安装架14提供更大的安装操作空间。

参考图1所示，本发明还提出一种室内变压器消防系统的控制方法，所述控制方法包括：当所述控制器3同时接收到所述继电保护器6的断开信号、所述温度监测装置4的温度报警信号和所述烟气监测装置5的烟雾报警信号时，所述控制器3控制所述电控开关123打开。即，只有当控制器3同时接收到继电保护器6的断开信号、所述温度监测装置4的温度报警信号和所述烟气监测装置5的烟雾报警信号时，才会控制电控开关123打开。需要说明的是，此处的“同时”并非指控制器3必须在同一时刻接收到上述三个信号；也可以是，控制器3在第一时刻接收到继电保护器6的断开信号，并持续维持接收状态，在第二时刻接收到温度监测装置4的温度报警信号，并持续维持接受状态，在第三时刻接收到烟气监测装置5的烟雾报警信号，当上述三个信号均被控制器3接收到的时间段内，控制器3便控制电控开关123处于打开状态，二氧化碳灭火装置1进行灭火动作。通过上述设置可以提高整个消防系统的可靠性，避免二氧化碳灭火装置1发生误触发，例如，因变压器2所在的电网中的其它位置出现故障导致所述继电保护器6断开时，由于变压器2所在的位置没有发生火灾，温度监测装置4和烟气监测装置5均不会向控制器3发送相应的报警信号，控制器3便不会控制上述二氧化碳灭火装置1动作。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

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