كثيرا ما نرى كميات كبيرة من الحجارة الموضوعة تحت المحولات. ما هو هدفهم بالضبط؟ هل هو فقط من أجل الجماليات؟
[صورة]
تنقسم المحولات الشائعة إلى فئتين: المحولات من النوع -الجاف والمحولات المغمورة بالزيت-.
تستخدم المحولات المغمورة بالزيت-الزيت باعتباره وسيط العزل الأساسي وتعتمد عليه في التبريد-باستخدام طرق مثل التبريد الذاتي-المغمر بالزيت-، أو تبريد الهواء القسري-، أو تبريد الماء، أو تدوير الزيت القسري. تشتمل المكونات الرئيسية على قلب الحديد، واللفات، وخزان الزيت، وخزان الزيت، وجهاز التنفس، وفتحة التهوية المقاومة للانفجار - (أو صمام تخفيف الضغط)، والرادياتير، والبطانات العازلة، ومغير الصنبور، ومرحل الغاز، ومقياس الحرارة، ومنقي الزيت.
بالمقارنة مع المحولات من النوع -الجاف، توفر المحولات المغمورة بالزيت-مزايا مثل انخفاض التكاليف وسهولة الصيانة، بينما تتعامل بشكل فعال مع تبديد الحرارة ذو السعة العالية-ومتطلبات العزل ذات الجهد العالي-. ومع ذلك، نظرًا لأن زيت التبريد المستخدم قابل للاشتعال، فإن هذه المحولات تمتلك عيبًا متأصلًا: خطر نشوب حريق أو انفجار.
[صورة]
هذا هو المكان الذي تلعب فيه مكونات مثل الحجارة المرصوفة بالحصى. يُشار عادةً إلى المنطقة الموجودة أسفل المحول على أنها حفرة أو حوض تفريغ الزيت، والذي يتصل بحفرة أو حوض تجميع الزيت في حالات الطوارئ.
في حالة وقوع حادث-مثل رذاذ الزيت أو الانفجار-يتم تصريف زيت المحولات إلى حفرة التفريغ ويتدفق نحو حوض تجميع الطوارئ.
قد تكون أو لا تكون هذه الحفر مزودة بشبكة شبكية. إذا تم استخدام شبكة، يتم وضع الحجارة فوقها؛ إذا لم يكن الأمر كذلك، يتم وضعها مباشرة داخل الحفرة. يعتمد قرار استخدام الشبكة على نوع المحول وقدرته وتصنيف الجهد، وكلها تخضع لأنظمة محددة. صورة
إن وضع الحصى تحت المحولات المغمورة بالزيت-يأخذ في الاعتبار العوامل السبعة التالية:
1. بعد الاستخدام لفترة طويلة، قد تعاني مكونات المحول من التقادم أو التسرب؛ تمتص طبقة من الحصى الزيت المتسرب، مما يسمح له بالتدفق بسلاسة إلى حفرة الزيت في حالات الطوارئ وبالتالي تقليل مخاطر الحوادث.
2. في حالة وقوع حادث، تمنع الحجارة المرصوفة الزيت الموجود داخل المحول من الرش إلى الخارج، مما يساعد على تجنب الانفجار.
3. في حالة حدوث انفجار أو حريق، تعمل الأحجار المرصوفة بالحصى كحاجز، مما يمنع الحريق من الانتشار إلى الأرض ويسهل جهود مكافحة الحرائق.
4. أنها توفر تأثير تبريد طفيف. إذا ارتفعت درجة حرارة المحول، تساعد الحجارة المرصوفة في تبديد الحرارة.
5. تعتبر الأحجار المرصوفة بالحصى عازلة للكهرباء، مما يجعلها أكثر أمانًا وأسهل لموظفي الصيانة والعمليات لإجراء عمليات الفحص.
6. توفر الأحجار المرصوفة بالحصى امتصاصًا للصدمات. وهي تعمل بشكل مشابه لأحجار الصابورة الموجودة على مسارات السكك الحديدية، مما يضيف طبقة من التوسيد.
7. تمنع نمو الأعشاب الضارة
صورة
# تتطلب لوائح السلامة من الحرائق صراحة ما يلي:
1. يجب تجهيز المحولات المغمورة بالزيت-والمعدات الكهربائية المغمورة بالزيت-الأخرى التي تحتوي على أكثر من 1000 كجم من الزيت بحفرة لتخزين الزيت ومرافق لتصريف الزيت.
2. يجب تحديد حجم حفرة تخزين الزيت على أساس 100% أو 20% من إجمالي سعة الزيت للمعدات. إذا كان حجم الحفرة يتسع لـ 20% من سعة الزيت، فيجب أن يحتوي الجزء السفلي على أنبوب تصريف لتوجيه الزيت المتسرب إلى خزان زيت الطوارئ. يجب أن يبلغ قطر أنبوب الصرف الداخلي 100 مم على الأقل، وأن يسمح بتصريف الزيت بسرعة أثناء حالات الطوارئ، وأن يكون مزودًا بشبكة حديدية أو شاشة شبكية عند المدخل.
3. يجب أن تحتوي حفرة تخزين الزيت على شبكة ذات تباعد واضح لا يزيد عن 40 ملم. يجب وضع طبقة من الحجارة المرصوفة بالحصى لا يقل سمكها عن 250 مم، بأحجام جسيمات تتراوح من 50 إلى 80 مم، فوق هذه الشبكة.
عند تركيب حفرة زيت مركزية للطوارئ، يجب تحديد حجمها استنادًا إلى إجمالي سعة الزيت لأكبر قطعة منفردة من المعدات الكهربائية المملوءة بالزيت-. إذا تم تركيب نظام ثابت لإخماد الحرائق برذاذ الماء-، فيجب أيضًا أن يتناسب حجم حفرة زيت الطوارئ المركزية مع حجم ماء الرش، مما يضمن وجود هامش أمان مناسب.
لماذا الماء مطلوب في حفرة النفط في حالات الطوارئ؟ إذًا، ما هو بالضبط حادث حفرة النفط؟
اسمحوا لي أولاً أن أعرض الخلفية بإيجاز.
[صورة]
حاليا، من بين المعدات الكهربائية الرئيسية في المحطات الفرعية،
-محولات الطاقة المغمورة بالزيت
تستخدم على نطاق واسع.
في حالة وقوع حادث محول.
كمية كبيرة من الزيوت المعدنية
يمكن رشها من المحولات
والهبوط في المنطقة المحيطة بها في وقت قصير.
دون تدابير وقائية محددة
وهذا لن يؤدي فقط إلى تلويث المحطة الفرعية والبيئة المحيطة بها،
لكن الزيت المرشوش يمكن أن يؤدي بسهولة إلى نشوب حريق هائل؛
مما لا شك فيه أن الحجم الكبير من النفط المتسرب سيؤدي إلى تفاقم خطورة الحادث.
لذلك،
سواء النظر في حماية البيئة
أو السلامة من الحرائق،
فمن الضروري تصريف هذا الزيت بأمان
إلى منشأة مخصصة،
عزلها عن المواد القابلة للاشتعال الموجودة في المنطقة المجاورة لها،
وتخزينه في درجة حرارة منخفضة،
والاحتفاظ بها للانفصال في المستقبل، والتعافي،
المعالجة، وإعادة الاستخدام.
هذا ما تبدو عليه حفرة النفط النموذجية لحادث محطة فرعية:
[صورة]
"200 متر مكعب" موضحة على اللوحة في الصورة
يشير إلى الحجم الإجمالي للحفرة،
وليس الحد الأقصى لسعة تخزين النفط.
مدخل حفرة النفط الحادث
يتصل بحفرة الزيت الأساسية للمحول الرئيسي-
المنطقة الموجودة أسفل المحول مليئة بالأحجار المرصوفة بالحصى-
السماح بالزيت من المحول الرئيسي
للتدفق إلى حفرة النفط الحادثة عبر أنبوب الصرف.
عند هذه النقطة،
ربما يتساءل الكثير منكم:
لقد رأينا جميعًا الحجارة المرصوفة بالحصى أسفل المحولات،
ولكن لماذا هم هناك؟
هل يمكننا استخدام الذهب أو الفضة أو المجوهرات بدلاً من ذلك؟
حسنا، اسمحوا لي أن أشرح.
أولاً، نحن ببساطة لا نملك الكثير من المال...
[صورة]
ولكن العودة إلى هذه النقطة:
تعمل الأحجار المرصوفة بالحصى في الواقع كطبقة عزل؛
في حالة حريق المحولات
أنها تساعد في قمع النيران.
ثانيًا،
زيت المحولات ذو درجة الحرارة المرتفعة-.
يتم تبريده أثناء مروره عبر الحجارة المرصوفة بالحصى،
مما يساعد أيضًا على تقليل شدة الحريق
ويساعد في إطفائها.
إذًا، ما هو مبدأ تشغيل حفرة النفط الناتجة عن حادث؟
دعونا نلقي نظرة على عرض مقطعي-.
[صورة]
ببساطة،
تعمل حفرة النفط الناتجة عن الحوادث كسفينة اتصال. في حالة عدم وجود تسرب للنفط،
إذا كانت حفرة احتواء الانسكاب تحتوي على ماء،
مستويات المياه في كلا الحجرتين (أ و ب) متساوية.
الزيت والماء كثافتان مختلفتان
غير قابلة للامتزاج، ومنفصلة بشكل طبيعي.
وبما أن الزيت أقل كثافة من الماء،
يطفو على السطح
(كما يعرف أي شخص يطبخ).
بمجرد دخول النفط المنسكب إلى حفرة الاحتواء،
فإنه يمارس الضغط على سطح الماء في المقصورة الرئيسية (المقصورة أ)،
دفع الماء عبر فتحة الفائض إلى الجانب الآخر (المقصورة ب)؛
كلما زاد حجم الزيت المنسكب،
يتم تهجير المياه إلى حوض مياه الصرف الصحي.
إذا كنت لا تزال لا تفهم هذا تمامًا،
لا تقلق-
ليس هناك حاجة للتشكيك في ذكائك،
لأن المفهوم معقد بعض الشيء في الواقع لشرحه.
دعونا نستخدم بعض الرسوم البيانية
لوصف العملية
بشكل واضح وموجز.
[صورة]
في البداية، تحتوي حفرة احتواء الانسكاب على الماء.
إذا اشتعلت النيران في المحول الرئيسي أو مفاعل{0}الجهد العالي،
يتم تنشيط نظام رش الماء،
وكمية كبيرة من الزيت العازل وخليط الماء-.
يتدفق إلى المقصورة أ.
بعد الاستقرار والانفصال في المقصورة A،
يطفو الزيت في الأعلى، بينما يغوص الماء إلى الأسفل.
مدفوعة بضغط الزيت ،
يمر السائل عبر فتحة الفائض إلى الحجرة B،
ومن ثم يتم تفريغها من خلال منفذ.
وفي النهاية يصل إلى حالة مستقرة ومتوازنة:
[صورة]
وهذا يسمح بالاحتفاظ بالزيت في الحجرة A،
تسهيل التحليل اللاحق والانتعاش.
إذا كانت الحفرة في البداية فارغة من الماء،
ويحدث تسرب هائل للزيت أولاً-
ملء الحفرة بالزيت العازل-
يليه حريق في المحول أو المفاعل
الذي يؤدي إلى تشغيل نظام رش الماء،
يدخل خليط كبير من الزيت والماء إلى الحجرة A.
[صورة]
بعد الاستقرار والانفصال في المقصورة A،
يغوص الماء إلى القاع، ويطفو الزيت إلى الأعلى.
ومع ذلك، توجد كمية صغيرة من الزيت في الجزء العلوي من المقصورة B
(محسوبة بحد أقصى 1.7 متر مكعب تقريبًا لحفرة محطة ديلينج)
سيتم تفريغها في النهاية في البيئة المحيطة من خلال المنفذ.
[صورة]
بمجرد تفريغ الزيت الموجود في المقصورة B،
ويصل النظام إلى نفس الحالة المستقرة والمتوازنة
(كما هو موضح أدناه)،
تلبية متطلبات التصميم.
[صورة]
في الظروف العادية، يجب أن تبقى الحفرة مملوءة بالماء. وفقا لأحكام GB 50229-2006،
"كود تصميم الحماية من الحرائق لمحطات توليد الطاقة بالوقود الأحفوري والمحطات الفرعية":
عندما تكون حفرة تخزين النفط المركزية في حالات الطوارئ
مجهزة بمقاييس فصل الزيت-والماء،
وينبغي تحديد سعتها على أساس 60% من حجم الزيت في خزان الزيت الواحد.
وهذا يعني حفرة النفط في حالات الطوارئ
يجب أن تكون قادرة على عقد
60% من الزيت من محول واحد.
دعونا تشغيل الأرقام:
على سبيل المثال:
في محطة DL الفرعية، يبلغ حجم الزيت لمرحلة واحدة من المحولات الرئيسية رقم 2 ورقم 3 65 طنًا،
في حين أن المحول الرئيسي رقم 4 هو 60.5 طن،
كما أن حجم الزيت في مفاعل التحويل ذي الجهد العالي-كان أقل من ذلك، عند 13 طنًا.
لذلك، يعتمد الحساب على مرحلة واحدة من المحول الرئيسي رقم 2 أو رقم 3.
كثافة زيت المحولات
وجد أنه 0.895 كجم/م3،
واستنادًا إلى الصيغة ρ=m/V، فإن 65 طنًا من الزيت يعادل 72.6 مترًا مكعبًا.
60% من سعة خزان الزيت تبلغ 43.56 متر مكعب.
الحد الأقصى لحجم تخزين الزيت في حفرة زيت الطوارئ بمحطة DL الفرعية
تم حسابه ليكون
47.55 م3 (أي أكبر من 43.56 م3)،
لذلك يتوافق مع المعيار.
الآن، أعتقد أن الجميع يفهم
هيكل ومبدأ التشغيل لحفرة النفط في حالات الطوارئ ~
