变压器区域火灾探测及报警系统故障分析

变压器区域火灾探测及报警系统故障分析

周恩军于方辉李国

（山东核电有限公司山东海阳265116）

摘要：电厂变压器（主变、厂变、辅助变）设计安装的火灾探测及报警系统的主要设备有：火焰探测器、感温电缆及感温电缆微机头、手动报警按钮、输入模块、火灾报警控制器等。当火焰探测器或感温电缆检测到火警信号时，通过火灾报警控制器进行逻辑运算后发出联动信号，驱动变压器区域雨淋阀组喷淋动作，及时控制变压器区域的火情。

关键词：火焰探测器；感温电缆；变压器

一、变压器区域火灾探测及报警系统设计安装情况介绍

变压器区域火灾探测及报警系统设计安装情况是：每台变压器区域安装的二套火焰探测器经电缆槽盒、电缆沟连接至常规岛厂房内零米层相应的模块箱内；每台变压器本体上安装的二套感温电缆（每套近二百米）经电缆槽盒、电缆沟敷设至常规岛厂房内零米层相应的微机头模块箱内，感温电缆终端盒放置在变压器底部的电缆槽盒内。

火焰探测器通过输入模块将火警信号接入火灾报警控制器，感温电缆接入感温电缆微机头再通过输入模块将火警信号和故障信号接入火灾报警控制器。依据GB50116-2013火灾自动报警系统设计规范，需要火灾自动报警系统联动控制的消防设备，其联动触发信号采用两个独立的报警触发装置报警信号的“与”逻辑组合，当二个火焰探测器、二个感温电缆中任意两个（四取二逻辑）设备触发火警信号时，火灾报警控制器发出火警联动指令，驱动变压器区域雨淋阀组喷淋动作，迅速形成水幕及时控制变压器区域的火情。

二、变压器区域火灾探测及报警系统运行情况介绍

火灾探测及报警系统投入运行以后，火焰探测器、感温电缆频繁发生误报故障、火警等现象，由于变压器区域设备长期处于带电运行状态，当火灾报警系统设备发生设备故障后，需要停电窗口对缺陷进行检查处理，严重影响缺陷处理的及时性，当缺陷不能及时消除时严重影响对变压器火警的监视和火警事故后水喷淋系统的动作。

三、火焰探测器误报原因分析及处理措施

（一）火焰探测器误报原因分析

现场所用红紫外复合火焰探测器中内配一个只红外光敏元件，一只紫外光敏元件，报警原理是通过两个光敏元件同时对外部环境中的光谱进行分析，在外部环境的光信号达到两只光敏元件的报警值时探测器产生动作报警。光敏元件技术及相应探测器内部软件算法较易出现误报情况，探测系统运行的稳定性较差。

发生误报的红外火焰探测器所处位置为变压器区域，在高温、高湿、高电磁环境下，光敏元件受到外部环境干扰也会有产生误动作的几率。

火焰探测器的安装工艺不规范，电源回路、信号回路存在线路松动、接触不良等问题，导致测量回路易发生故障。

火焰探测器的参数设置不正确或与现场实际环境不符，影响测量的可靠性，测量灵敏度过高，抗干扰能力差，易产生误报警。

（二）火焰探测器误报处理措施

检查电源回路、信号回路，对线路进行绝缘测试，确保线路电缆无接地、短路等现象；对测量回路上的接线端子进行重新紧固，排除接线虚接、松动等问题。

在保证火焰探测器探测范围的前提下，尽量降低火焰探测器的安装角度，减少外界光线照射对火焰探测器的影响。检查遮光罩的安装情况，重新进行紧固调整。

通过参数调整降低火焰探测器的灵敏度，但发现调整灵敏度对探测效果没有明显影响。

换型：将红紫外复合火焰探测器（JTGB-HW/ZW-BK53Ex/IR&UV）更换为双红单紫火焰探测器（JTGB-HW-BK53EX/IR2&UV）。双红单紫火焰探测器采用了两个对红外线敏感的红外传感器和一个对紫外敏感的紫外传感器，对特定范围内的火灾红外和紫外辐射波长进行侦测。但更换为双红单紫火焰探测器后，仍多次产生误报警现象，误报警问题未得到解决。

最终换型：将双红单紫火焰探测器（JTGB-HW-BK53EX/IR2&UV）更换为多参量红外火焰探测器（JTGB-UF-XSS665）。多参量红外火焰探测器运用了先进的红外传感技术，使用三支不同波长的红外传感器，其中一支传感器工作在反映火焰信息的中心波长，另外一支传感器监视环境中的其他光源敷设，第三支传感器探测环境红外热场变化，结合火焰的闪烁特性，通过高性能的微处理器和数学算法模型进行运算分析，使得只有符合火焰特性的辐射频谱才会被确认为火警，而其他的干扰因素形成的假火警信号则会被排除。更换为多参量红外火焰探测器后，变压器区域火焰探测器长期稳定运行，未出现故障及误报火警现象。

四、感温电缆故障原因分析及处理措施

（一）感温电缆故障原因分析

变压器区域的感温电缆由于安装在室外环境中，风吹日晒后，老化较为严重，故障率较高。

终端盒放置在电缆槽盒内，在潮湿的条件下易渗水，造成设备故障。

感温电缆经电缆槽盒、电缆沟敷设至常规岛厂房内零米层相应的微机头模块箱内，感温电缆敷设距离过长，施工过程中易发生感温电缆表皮破损等问题。

（二）感温电缆故障处理措施

利用主设备停电检修窗口，检查感温电缆的实际状况，对故障及破损的感温电缆及时进行重新敷设。

变压器区域电缆沟路径长，人孔数量少，电缆沟沟内防火间隔多，感温电缆故障后的重新敷设更换工作难度高，故将感温电缆微机头模块箱安装在变压器附近，减少感温电缆的敷设长度，降低因电缆沟内其他设备施工时损坏感温电缆的几率。

将感温电缆终端盒的放置在模块箱内，减少雨水等环境因素的影响，降低故障率，提高设备的运行可靠性。

结束语

继续调研其他电厂感温电缆的运行情况、误报警的处理方式，选取具有良好运行经验的产品，如感温光纤等。

参考文献

[1]西安盛赛尔电子有限公司.点型红外火焰探测器（多参数）JTGB-UF-XSS665说明书

[2]西安博康电子有限公司.点型双红单紫火焰探测器JTGB-HW/ZW-BK53Ex/IR2&UV安装使用说明书

[3]西安博康电子有限公司.隔爆型红紫外复合火焰探测器JTGB-HW/ZW-BK53Ex/IR&UV安装使用说明书