核电厂变压器水喷雾消防设计浅析
变电站消防水喷雾系统系统讲解
设计中需要考虑的喷雾密度要求和计算方法。
水喷雾系统设计与工程要点
1 设备选择
根据不同场景和需求进行 合适的设备选择。
2 材料选用
材料的选择在水喷雾系统 设计中的重要性。
3 与其他设备的集成
水喷雾系统与其他变电站 设备的接口和集成方式。
水喷雾系统在变电站中的应用
1 变电站房间
不同类型变电站房间中水 喷雾系统的应用。
3 控制装置
水喷雾系统的电气控制装置及其功能。
水喷雾系统的测试和维护
1 测试流程
如何进行水喷雾系统的测试和检验，确保其正常工作。
2 维护要求
对水喷雾系统的定期维护和保养的要求和措施。
3 故障处理
水喷雾系统常见故障及解决方法。
不同类型喷嘴
1 细水雾喷嘴
细水雾喷嘴在水喷雾系统 中的应用及特点。
2 全喷式喷嘴
2 电力设备
水喷雾系统在电力设备中 的布置和控制策略。
3 高压区域
水喷雾系统在高压区域中 的应用和压力设定。
水喷雾系统应对不同类型火灾
1 电气火灾
水喷雾系统在电气火灾中 的应对策略和效果。
2 油池火灾
水喷雾系统在油池火灾中 的应用和喷雾参数设置。
3 电缆火灾
water mist systems are great for?electric cable fires.
1 灭火效果
水喷雾系统与传统消防方法在不同场合下的灭火效果比较。
2 施工和维护成本
水喷雾系统与传统消防系统在施工和维护成本上的对比。
3 使用限制
水喷雾系统与传统消防系统在使用限制方面的比较。
关键设计要素
1 火源控制
水喷雾系统设计中的火源控制和防护要素。
论大型变配电所水喷雾消防系统设计
论大型变配电所水喷雾消防系统设计摘要：随着经济的发展和社会的进步，我国在大型公共基础设施建设方面也实现了突飞猛进的发展，很多大型的变配电所不断兴起，对我国经济发展和人民生活水平的提升起到了十分重大的推动作用。
随着科学技术的迅猛发展，对于大型变配电所相关方面的设计也提出了更高的要求，在质量和安全性方面有了更多的关注。
针对这样的情况，本文有针对性的分析和探究大型变配电所水喷雾消防系统设计等相关方面的内容，希望为相关从业者提供有益的参考和借鉴。
关键词：大型变配电所；水喷雾消防系统；设计引言通常情况下来讲，在具体的消防工作中，在消防系统的设计和应用过程中，水喷雾消防系统是特别常用的灭火系统，在这个系统的作用、设置的场所、组成及工作原理等相关方面都有着比较具体的要求，特别是在设计的过程中，有很多的技术要领需要进行深入细致的研究并着重把握。
1水喷雾消防系统的主要作用我们所称之为的水喷雾消防系统主要指的是切实有效的利用水雾喷头在较高的水压力作用下，有针对性的把水流分离成0.2mm~2mm甚至更小的细小水雾滴，然后精准的喷向保护对象，因为雾滴在加热之后，极其容易产生蒸汽，所以，水喷雾消防系统所包含的灭火原理，主要是通过表面的冷却、窒息、稀释、冲击乳化和覆盖等一系列相关方面的作用。
在具体的应用过程中，水喷雾的灭火作用通常情况下是几种不同的作用来综合呈现的，对某一些特定的部位，或者是一两个核心要素起到最主要的作用，而其他灭火作用往往是辅助的。
水喷雾消防系统在防护目的上有两个方面内容，分别是灭火和防护冷却。
水喷雾消防系统所适用的主要场所，有针对性的结合现行的国家标准《建筑设计防火规范》等相关方面的规范和制度规定，在大型变配电所等相关方面的场所都比较适用。
2消防系统的选择分析在具体的应用过程中，大型变配电所所使用的整流变压器从根本上来讲，它是一种十分典型的多油电器设备，因为在很大程度上长期过负荷或发生故障，在这样的情况下会产生电弧，这时候油温过高起火或电弧使油剧烈气化，极有可能造成变压器外壳爆裂，直接导致给人们的生命财产安全造成严重威胁的火灾。
核电厂消防水雨淋阀缺陷原因分析及对策
核电厂消防水雨淋阀缺陷原因分析及对策核电厂作为重要的能源供应设施，具有极其重要的地位。
因其特殊的能源生产方式，需要有着特殊的安全防护措施。
在核电厂中，消防系统的重要性不言而喻，而其核心部件之一——消防水雨淋阀的缺陷问题一直备受关注。
本文将对核电厂消防水雨淋阀缺陷的原因进行深入分析，并提出相应的对策，以期为核电厂消防安全提供有益的参考。
1. 设计不合理核电厂消防水雨淋阀的设计是其缺陷问题的一个重要原因。
有些核电厂在设计上并未充分考虑到消防水雨淋阀的使用环境和特殊情况，导致阀门在使用中容易出现堵塞、漏水等问题，进而影响阀门的正常使用。
2. 材料选择不当消防水雨淋阀的材料问题也是导致其缺陷的重要原因之一。
一些核电厂在选材时未能选择符合要求的材料，导致阀门在高温、高压或腐蚀环境下容易受损，影响其正常使用。
3. 制造工艺不规范一些核电厂在生产消防水雨淋阀时，制造工艺不规范，存在着一定的瑕疵。
这些瑕疵可能会在阀门使用过程中逐渐暴露出来，进而导致阀门的各种问题出现。
4. 维护不及时核电厂在使用消防水雨淋阀时，由于维护不及时，导致阀门在长时间使用后出现老化、堵塞、漏水等问题。
这些问题一旦发生，将直接影响到消防水雨淋系统的正常运行，进而对核电厂的消防安全带来威胁。
5. 操作人员不熟悉一些核电厂的操作人员对消防水雨淋阀的使用方法和操作流程不够熟悉，导致其无法正确操作阀门，进而加速了阀门的损坏和缺陷的产生。
二、对策1. 加强设计和选材核电厂在选择消防水雨淋阀时，应充分考虑其使用环境和特殊情况，合理设计和选材，确保其能够在各种极端条件下正常使用。
核电厂应严格要求消防水雨淋阀的制造工艺，确保其每个环节都符合要求，不存在瑕疵，以减少阀门在使用过程中出现问题的可能性。
3. 建立规范的维护制度核电厂应建立健全的消防水雨淋阀维护制度，及时检查、清洗和维护阀门，确保其长期使用的稳定性和可靠性。
4. 提高操作人员的技术水平5. 强化监管和检查核电厂应加强消防水雨淋阀的监管和检查工作，定期进行检测和评估，及时发现问题并予以解决，确保阀门的正常使用。
变压器消防水喷雾系统设计体会
变压器消防水喷雾系统设计体会设计变压器消防水喷雾系统的过程中，我积累了很多宝贵的经验和体会。
下面是我对该系统设计的一些体会。
首先，对于变压器消防水喷雾系统的设计，关键是要充分考虑变压器的特殊情况和需求。
变压器作为电力系统的关键设备之一，具有高温、易燃等特点，一旦发生火灾，后果将不堪设想。
因此，设计变压器消防水喷雾系统时，必须考虑到变压器的尺寸、温升、维护保养等因素。
其次，要根据变压器所处环境的条件，进行合理的选择和配置。
例如，如果变压器位于封闭的房间内，应当考虑选择定压式喷头和自动报警装置，以实现及时的火灾报警和火灾灭火。
如果变压器位于室外，应当考虑选择干式喷头和遥控控制装置，以满足外部环境条件的要求。
此外，设计变压器消防水喷雾系统还需要考虑水源供应和系统的稳定性。
水源供应是消防系统正常运行的前提条件，因此必须充分考虑供水管道的直径、供水压力以及水池或水泵的容量和性能。
同时，为了确保系统的稳定性，还应当合理配置备用水源和备用水泵，以应对突发情况和保证系统的正常运行。
此外，设计过程中还要充分考虑在变压器起火时如何及时探测和灭火。
一方面，可以选择温度传感器等设备对变压器进行实时监测，一旦温度超过预设值，就发出报警信号并启动自动喷水系统。
另一方面，可以设置手动按钮，由操作人员在发现火灾后立即启动喷水系统。
总之，变压器消防水喷雾系统的设计要充分考虑火灾探测和灭火的及时性。
最后，设计变压器消防水喷雾系统还需要综合考虑系统的经济性和可行性。
在保证系统性能的前提下，应当尽量选择经济实用的设备和材料，合理控制系统的投资成本。
同时，还要考虑系统的可维护性和可操作性，简化系统的操作流程和维护工作，降低运行和维护成本。
总结起来，设计变压器消防水喷雾系统需要全面考虑变压器的特殊情况和需求，合理选择和配置喷头和控制装置，确保水源供应和系统的稳定性，充分考虑火灾探测和灭火的及时性，同时综合考虑系统的经济性和可行性。
通过不断的实践和总结，我相信对变压器消防水喷雾系统的设计将会越来越熟练和深入。
变压器水喷雾灭火系统设计
电工电气 (2020 No.7)变压器水喷雾灭火系统设计陈琳，唐忠达(南瑞电力设计有限公司，江苏 南京 211000)0 引言电力变压器作为变电站中最主要的电气设备，应用最为广泛的是油浸式变压器。
变压器油作为绝缘介质，燃点低，一旦存在变压器过热、电弧闪烙、短路等情况，极易引起变压器火灾事故的发生，造成直接的财产损失甚至人员伤亡，中心变电站中的变压器发生火灾时还会引起大面积的停电事故，危害极大。
根据GB50229—2019《火力发电厂与变电站设计防火标准》要求，125MVA及以上的变压器灭火措施除了消火栓、移动灭火装置、消防沙池及消防铲以外，还应设置固定灭火系统。
应用于变电站电力变压器消防的固定灭火系统主要有水喷雾灭火系统、排油注氮系统等。
经变压器灭火试验及应用实践证明，水喷雾灭火系统是首选的扑救变压器火灾的措施。
1 水喷雾灭火系统水喷雾灭火系统是利用水雾喷头在一定水压下将水流分解成细小水雾滴以进行灭火的，其灭火机理主要是吸热冷却、窒息、乳化。
水流所分解形成的细小水雾滴与燃烧物接触时，通过物理作用和化学反应，从燃烧物中吸收大量的热。
水雾滴吸热后汽化成为水蒸气，从而排挤空气，降低燃烧部位的氧气含量，阻止燃烧物的进一步燃烧。
同时，因水雾滴的冲击作用，燃烧液体表层受到搅拌，造成了液体表层的乳化，中断了燃烧。
水喷雾灭火系统由水雾喷头、雨淋阀组、过滤器及供水管道、供水水源等组成，如图1所示。
灭火系统以火灾报警系统作为火灾探测系统，当有火情发生时，探测器将火警信号传至火灾报警控制器，控制器联动或变电站运维人员手动控制发出命令，接通雨淋阀组，通过管道及水雾喷头将水雾滴喷射到燃烧物上，快速扑灭火灾。
2 水喷雾系统控制方式应用于变电站的水喷雾灭火系统一般具备4种控制方式：自动控制、手动控制、远方遥控和应急操作。
1)自动控制系统位于自动控制模式，发生火灾时，火灾报警控制器接收到保护区内一路探测器报警后，联动开启消防警铃；接收到两路探测器报警后，联动开启声光报警器，输出确认火灾信号，联动开启灭火系统。
《水喷雾灭火系统设计规范》中变压器消防设计相关条文探讨
引言随着社会经济的不断发展和进步，现代工业对电力的需求也越来越大，变压器显得尤为重要。
变压器作为电力变换的核心部件，一旦出现故障，往往会造成严重的生产事故。
但同时，由于变压器本身的结构和使用环境的特殊性，一旦出现灾害事故，火势往往会迅速扩散，给人们生命、财产、环境等带来极大的危害。
因此，在变压器设计中，应加强对火灾防范和应急处理措施的规划和设计，以提高变压器的消防安全性。
本文主要探讨《水喷雾灭火系统设计规范》中与变压器消防设计相关的条文内容。
首先，本文会介绍变压器的特点和易发生的火灾现象，然后介绍水喷雾灭火系统的基本原理和应用情况。
接着，本文将分析规范中与变压器消防设计相关的条文，并提出相应的解决方案。
最后，本文总结了重点和亟待解决的问题，并对未来的变压器消防设计提出了展望。
一、变压器的特点和易发生的火灾变压器属于高压、高温、易发生火灾的电气设备。
一旦变压器内部故障、绝缘泄露、负载过载等问题发生，就容易引发火灾。
这些故障会导致局部发热和内部气体压力升高，从而造成油池内油液蒸发、气体鼓胀，引燃油气混合物，形成爆炸或火灾，随着火势的不断扩散，极易造成事故和损失。
二、水喷雾灭火系统的基本原理和应用情况水喷雾灭火技术主要依靠雾化水、化学雾化剂等混合介质作为灭火剂，并靠压力将介质喷射到火灾现场，从而实现灭火效果。
其应用范围广泛，可用于火灾扑救、灭火控制、热辐射隔离、烟雾抑制等方面，特别是在高温、高压和化学反应的危险环境下发挥了优异的效果。
目前，水喷雾灭火系统的应用越来越广泛，已在电气设备、核电设备、挖掘机、航空器等领域得到了广泛使用，并且在一些行业中已经形成了行业标准和技术规范，成为现代消防技术的重要组成部分。
三、规范中与变压器消防设计相关的条文1. 设计时需考虑消防安全性规范要求在设计变压器时，应考虑其消防安全性，制定相应的消防安全管理措施。
在变压器的设计、安装、运行和维护过程中，应遵守相关国家和地区的消防安全规范和要求，尤其是将火灾防范和应急处理作为重点考虑，以提高变压器的消防安全性。
核电厂变压器水喷雾消防设计浅析
核电厂变压器水喷雾消防设计浅析摘要：油浸式变压器水喷雾消防系统为变压器提供可靠的消防保证。
本文对核电厂变压器消防的管道布置，喷头选型，支架布置等方面进行介绍，根据工程经验，提出几点建议，可供核电项目变压器消防人员参考。
关键词：核电厂；变压器；消防设计；近年来，工业厂房火灾事故频发，不仅造成了巨额的经济损失，也对人民的生命造成了巨大的威胁。
消防救援的重要性也被再次凸显，同时不容忽视的还有自动灭火系统的灭火、防护冷却、阻碍火势蔓延功能。
核电厂的安全一直受到各界的广泛关注，固定式自动灭火系统以其响应迅速的特点，在核电厂各重要区域成为消防系统的重要组成部分。
本文主要介绍核电厂油浸式变压器消防设计一般原则及需要注意的事项。
1 油浸式变压器变压器种类众多，按冷却方式可分为：干式变压器，油浸式变压器。
干式变压器依靠空气对流进行自然冷却或增加风机进行冷却，没有冷却油，无需设置独立的固定消防系统。
而油浸式变态器采用油作为冷却介质，国标GB50219-2014规定，油浸式变压器必须设置水喷雾自动灭火系统。
目前，国内大部分核电厂使用的是油浸式变压器。
2 水喷雾灭火系统管径预估首先，需确定变压器的保护面积，总保护面积S应根据变压器外表面积S1（应减掉底面面积），集油坑面积S2（计算时应减掉变压器的投影面积）以及油枕的表面积S3确定。
根据规范要求，油浸式电力变压器的供给强度度q1不小于20L/（min·m2），集油坑消防供给强度q2不小于6L/（min·m2）。
由保护面积与喷雾强度可得到计算流量：Q1=q1×（S1+S3）+q2×S2；计算流量再乘以1.05~1.2的安全系数后，可作为系统估算流量Q2，进而对系统管径进行预估。
核电厂主变、厂变区域使用的消防主干管管径在DN150-DN200之间；锅炉变、辅助变等消防主干管管径在DN100-DN150之间。
3 水雾喷头的选择水雾喷头型号、种类众多，普通火力发电厂一般使用ZSTWB系列喷头。
变压器水喷雾消防系统结构及异常分析
变压器水喷雾消防系统结构及异常分析摘要：随着社会的进步，安全生产的压力不断增大，水喷雾消防系统是变压器常见的消防装置，联变消防系统正常工作，是防止变压器火灾的最后一道防线，本文结合现场工作实际，介绍变压器水喷雾消防系统的结构及常见的异常分析。
关键词：水喷雾消防；结构；异常分析1 前言变压器是变电站最昂贵、最重要的设备之一，在电力系统中发挥着“心脏”的功能，一旦发生故障，将可能导致整个区域内的电力网瘫痪，造成不可估计的损失。
油浸式变压器内部充满几十上百吨绝缘油，一旦发生内部故障，容易造成火灾事故。
随着经济发展，电网规模不断长大，变电站逐渐由“有人值守”转为“无人值守”，为油浸式变压器设置一套完善、有效的自动灭火设施非常必要，变压器发生火灾时，消防系统通过快速分析变压器运行状态及火灾信号，自动启动消防灭火系统，可第一时间控制火情，保证人员、设备和电网的安全，减轻伤亡。
变压器消防系统一般分为水喷雾、泡沫灭火、排油注氮消防系统，水喷雾消防系统是最常见的变压器消防设施之一，保证变压消防系统正常运行，至关重要。
2 变压器水喷雾消防系统的组成水喷雾灭火系统主要由: 水源、供水管网、消防泵系统、稳压系统、雨淋阀组、水喷雾喷头、感温探测系统及控制设备组成。
2.1 水源由消防水池（地下蓄水池）提供，储水量一般在150-300t之间，变电所内的消防用水应能保证在火灾延续时间内, 供给变压器水喷雾灭火的总用水量，系统连续供水不小于0.4小时。
2.2 消防泵系统消防水泵是水喷雾灭火系统的动力源，消防泵采用一用一备或两用一备。
消防泵就地设置控制柜，控制方式分为手动和自动，正常时运行在自动状态，当管道压力下降到一定值（一般0.3Mpa），经一定延时，消防泵启动，消防泵启动后需手动停止。
2.3 稳压系统变压器水喷雾消防系统采用消防管网预先储压，压力保持在0.4-0.6MPa之间，提高响应速度，稳压系统由隔膜式气压罐、2台稳压泵、电节点压力表、控制柜组成。
关于变压器水喷雾的设计探讨
4油浸变压器水喷雾防火系统设计要点
第一，确定变压器的保护面积。变压器保护面积包括扣除底面面积以外的变压器油箱外表面面积，散热器的外表面面积，油枕及集油坑的投影面积。由于变压器外形复杂不规则，在确定保护面积时，一般将变压器调整成能够包容保护对象的规则体或规则体的组合体，然后按规则体或组合体的外表面面积确定保护面积。
（2）变压器水喷雾管道安装完毕后，应做水喷雾包络试验，并根据现场实际情况调整喷头角度，保证变压器全部被水雾包络。
（3）水喷雾喷头截面积小，如长期暴露在扬尘场所，容易导致管道堵塞，系统无法正常工作，水雾喷头应带防尘罩。同时，当变压器设置于室外时，水雾喷头宜带防尘帽。
（4）当发生火灾时，变压器油泄入集油坑，然后通过事故排油管道排入变压器事故油池，水喷雾开启后，大量的消防水也会流入集油坑，并通过事故排油管道排入变压器事故油池，设计变压器事故油池及事故排油管道时，需同时考虑消防水排入的情况。
本文通过分析电厂及变电站中油浸变压器防火规范的要求，介绍水喷雾保护油浸变压器的灭火系统，描述灭火系统的设计要点，灭火原理，系统组成等。
1变压器灭火系统种类
用于保护变压器的灭火系统主要有：二氧化碳气体灭火系统、排油注氮灭火系统，水喷雾灭火系统等。由于二氧化碳等气体灭火系统受风力等影响较大，而且造价高，很少用于室外变压器的灭火。排油注氮灭火系统属于主动灭火方式，具有防火防爆的性能，由于其占地面积小，系统简单，运行维护方便等，已广泛用于变电站等场所。但设备只能防火，不能控制火灾的蔓延。水喷雾灭火系统技术较为成熟，在国内外对变压器防火应用最为普遍。
变压器水喷雾灭火系统及其优化探析
变压器水喷雾灭火系统及其优化探析摘要：结合《火力发电厂与变电所设计防火标准》中的地11.5.4条规定：“单台容量为125MV·A及以上的油浸变压器、200Mvar及以上的油浸电抗器应设置水喷雾灭火系统或其他固定式灭火装置”，水喷雾灭火系统在变压器中应用设计差异性较为明显，为优化设计，节省设计费用，提升水喷雾灭火系统的性能，本文结合目前水喷雾消防系统在变压器中的设计应用，提出一些优化策略。
关键词：变压器；水喷雾灭火系统；优化策略前言在变电站中电力变压器是最为关键的电气设备，其中油浸式变压器的应用范围最为广泛，变压器作为绝佳的绝缘介质可以有效减少火灾的发生，但是如果变压器出现温度过高、短路等问题，就会造成火灾事故的发生，进而会造成巨大的财产损失，同时也可能会带来人员伤亡事件，根据变电站防火设计要求，对大于等于125MV·A的变压器除了要设置消火栓、移动灭火装置、消防沙池等没灭火设备，还应该设置如水喷雾消防系统等固定灭火设备，在变压器中设置水喷雾消防系统能有效应对变电站复杂的火灾事故。
1变压器水喷雾灭火系统的特点与工作原理1.1 水喷雾灭火系统的特点水喷雾灭火系统是一种高效的灭火系统，可以应对复杂的火灾事故，它是利用水雾喷头采用雾化技术将水滴进行雾化处理后实现灭火，同时水喷雾灭火系统也有防护冷却的功能，它构成极其精巧，主要由水源、消防水泵、雨淋阀组和水雾喷头等构成，主要有一下特点个：第一，可以应对火灾事故复杂且危险性高的灭火；第二，可以应对固体火灾事故，也可以扑灭液体、电气火灾事故；第三，水喷雾灭火系统不仅仅可以应对火灾，也可以实现快速的冷却，对火势也有控制作用。
目前，我国电力领域、石化领域均配备了水喷雾灭火系统，在很多变电站中的应用十分广泛[1]。
1.2 水喷雾的灭火原理水喷雾的应用原理主要包含以下方面：第一，表面冷却原理，利用水滴成雾的原理实现灭火，对于相同体积的水，将其利用雾化技术喷射出来，其辐射面积和威力会成百倍的增加，当雾化的水滴喷射到火灾面上，会让大面积的燃烧物质的表层温度迅速降低，且其温度会降低到满足物质热分解所需的温度临界点下，中断热分解，从而实现灭火；第二，窒息，在应用水喷雾灭火系统时，水雾在受到热传递作用后会分解成大于原体积近1700倍水蒸气，从而降低燃烧面的含氧量，燃烧在缺乏氧气支持后，就中断燃烧，从而实现阻断火灾的目的；第三，乳化，应用水喷雾灭火系统在应对液体火灾时，其原理主要是利用水雾喷射的巨大冲击力，在火灾面形成巨大的搅动力量，从而让液体可燃物的状态发生乳化现象，利用乳化层阻断了火灾；第四，稀释，在应用水喷雾灭火系统应对水溶性液体火灾时，利用以上综合性的原理达到了灭火目的。
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核电厂变压器水喷雾消防设计浅析
发表时间：2018-05-21T11:19:34.843Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：郑民发
[导读] 摘要：油浸式变压器水喷雾消防系统为变压器提供可靠的消防保证。
中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广州 510663
摘要：油浸式变压器水喷雾消防系统为变压器提供可靠的消防保证。
本文对核电厂变压器消防的管道布置，喷头选型，支架布置等方面进行介绍，根据工程经验，提出几点建议，可供核电项目变压器消防人员参考。
关键词：核电厂；变压器；消防设计；
近年来，工业厂房火灾事故频发，不仅造成了巨额的经济损失，也对人民的生命造成了巨大的威胁。
消防救援的重要性也被再次凸显，同时不容忽视的还有自动灭火系统的灭火、防护冷却、阻碍火势蔓延功能。
核电厂的安全一直受到各界的广泛关注，固定式自动灭火系统以其响应迅速的特点，在核电厂各重要区域成为消防系统的重要组成部分。
本文主要介绍核电厂油浸式变压器消防设计一般原则及需要注意的事项。
1 油浸式变压器
变压器种类众多，按冷却方式可分为：干式变压器，油浸式变压器。
干式变压器依靠空气对流进行自然冷却或增加风机进行冷却，没有冷却油，无需设置独立的固定消防系统。
而油浸式变态器采用油作为冷却介质，国标GB50219-2014规定，油浸式变压器必须设置水喷雾自动灭火系统。
目前，国内大部分核电厂使用的是油浸式变压器。
2 水喷雾灭火系统管径预估
首先，需确定变压器的保护面积，总保护面积S应根据变压器外表面积S1（应减掉底面面积），集油坑面积S2（计算时应减掉变压器的投影面积）以及油枕的表面积S3确定。
根据规范要求，油浸式电力变压器的供给强度度q1不小于20L/（min·m2），集油坑消防供给强度q2不小于6L/（min·m2）。
由保护面积与喷雾强度可得到计算流量：Q1=q1×（S1+S3）+q2×S2；计算流量再乘以1.05~1.2的安全系数后，可作为系统估算流量Q2，进而对系统管径进行预估。
核电厂主变、厂变区域使用的消防主干管管径在DN150-DN200之间；锅炉变、辅助变等消防主干管管径在DN100-DN150之间。
3 水雾喷头的选择
水雾喷头型号、种类众多，普通火力发电厂一般使用ZSTWB系列喷头。
而目前国内核电使用较多的是威景系列的高速水雾喷头。
该系列喷头进水与出水方向成90度夹角，1/2’’NPT外螺纹接口，雾化角由30°、60°、90°及120°组成，流量系数K最小为17.3，最大可达到72，种类齐全。
根据目前国内核电变压器水喷雾系统喷头使用现状，建议对变压器本体选用雾化角为90°或120°的喷头，油枕建议选用120°喷头，集油坑建议选用90°喷头。
K系数的确定可根据喷头的初步布置及估算流量协调确定，变压器本体及油枕建议选用K系数40以上的喷头，集油坑喷头K系数可适当减小。
核电厂的变压器一般布置在室外，喷头的喷雾曲线容易受到室外风力的影响，选用大K系数的喷头可减小室外风力对喷雾曲线的影响。
4 水雾喷头的布置
水雾喷头的布置合理与否，直接关系到变压器是否被全方位保护。
国标GB 50219中第3.2章节给出了详细的喷头布置要求，其中对油浸变压器的喷头布置提出两点要求：a 变压器绝缘子升高孔口、油枕、散热器、集油坑应设置水雾喷头保护；b 水雾喷头之间的水平距离与垂直距离应满足水雾锥相交的要求。
除根据规范要求进行布置外，还需注意以下几点。
由供货商提供的水雾喷头洒水曲线。
不同的喷头K系数、雾化角对应着不同的洒水曲线，不同的洒水曲线对应着该种喷头的有效喷射距离及覆盖面积。
这两个指标直接影响水雾喷头的布置间距，所以在消防管道贴近环绕变压器布置的情况下，选用120°雾化角的喷头可以增大单个喷头的保护面积。
K系数在40以上，120°雾化角的喷头有效喷射距离一般在1.5m左右，根据变压器区域的设备布置，消防管道一般布置在变压器外侧0.8m~1.2m处，此时，喷头的布置间距在1.3m~1.8m范围内是比较合适的。
核电厂主变压器高度一般在5m左右，厂用变压器高度一般在4.5m左右，根据工程经验，布置三层喷头是比较常见的做法。
顶层喷头保护变压器顶部区域，中间层喷头保护变压器侧面中上部区域，下层喷头保护变压器侧面下部区域，同时可兼顾部分集油坑面积。
油枕处应单独设置喷头进行保护，不计在此三层喷头范围内。
水雾喷头、管道与电气设备带电（裸露）部分的安全净距宜符合现行行业标准《高压配电装置设计技术规程》DL/T 5352的规定。
进行喷头与管道布置时必须严格执行此项规定。
有工程实例显示，安全净距不足，不仅影响电气设备，同时因电磁感应原理，喷头或管道有可能此因被破坏。
GB 50219-1995年版规范中要求保护变压器顶部的水雾不应直接喷向高压套管，但在GB 50219-2014年版规范中已将此条删除，并在条文解释中给出结论，水雾直接向高压绝缘套管喷洒是安全的。
用于集油坑保护的喷头高度需设置合理，过高的喷头，其有效射程超出范围，雾化效果减弱。
过低的喷头，其数量增加，同时人阻碍人员通行。
故水雾喷头建议选择雾化角为60°或90°，其有效射程长，此时可将喷头布置在2m左右的高度，即可以有效保护集油坑，也不会阻碍人员通行。
5 消防管道与支架布置
核电变压器消防采用内外热镀锌无缝钢管，公称直径大于等于65的管道采用法兰连接，公称直径小于65的采用螺纹连接。
管道采用法
兰进行分段时，为便于运输安装，管道直管段长度不宜超过5m；为保证管道镀锌质量，分段后每段管道弯头个数不宜超过两个。
根据三层喷头的布置方案，可将管道布置成环状，设置两层环管，顶层环管高度可与变压器本体高度齐平；底层环管高度宜在2m左右，方便布置保护变压器底层喷头与保护集油坑喷头。
与喷头连接的小支管，从主管接出来后，宜连接两个90°弯头后与喷头连接，组成万向接头形式，方便现场根据变压器外形将喷头方向与角度进行适应性调整。
由于水喷雾系统压力较大，系统启动时，水流对管网产生巨大的冲击力。
所以管道支架的设置间距不宜过大，环状管网每边的支架个数建议不少于两个。
支架形式可大致分为独立支架与立管支架。
独立支架指在油池底生根立柱型钢（H型钢、槽钢或工字钢），在管道标高处设置悬臂支架或三角架固定管道。
立管支架指在环管处设置等径三通，使管道下伸至油池底，并采用法兰盲板与油池底进行固定。
独立支架灵活性强，在现场环管微调的情况下，可通过悬臂长度进行支架调整。
立管支架形式可在立管接出支管连接喷头，方便布置底层喷头与保护集油坑喷头；同时，立管支架其实为消防管道本体，环管与多个立管形成更加稳固的框架性结构，受力条件更好，整个系统更牢固。
但现场变更调整困难也是立管支架不可忽略的缺点，管道调整“牵一发而动全身”。
两种支架形式的选用应根据项目工程实际情况仔细评估后确定。
6 系统校核计算与现场试喷实验
系统设计完成后，应采用专业软件进行系统计算。
必须保证系统最不利点喷头处的压力不小于0.35MPa以保证喷头的雾化效果。
复核管径的选择是否合适，水流速度宜在经济流速5m/s以下。
复核系统所需最低流量是否满足需求或喷水强度是否满足规范。
复核系统入口压力是否与供水管网压力匹配。
核电消防水自消防泵房起，经过核岛后进入常规岛，进入常规岛压力降至1.0MPa，变压器消防系统从常规岛消防环管接出，其接出点压力在0.85MPa左右。
经过计算得到的变压器消防系统入口压力不能超过上述压力值，否则需对系统进行调整。
变压器水喷雾系统现场安装调试完毕后，需要进行现场试喷实验。
现场试喷实验可以直观查看水喷雾的覆盖情况，对覆盖不足的区域进行喷头朝向调整或增加喷头处理，同时可以检测管道和喷头是否存在堵塞的情况。
7 结语
变压器消防系统是核电厂消防系统的重要组成部分。
本文从设计角度出发，对核电厂变压器水喷雾消防系统的设计过程进行简要梳理，对喷头选型、管道布置、喷头布置、支架布置等问题进行了分析、探索，并提出了适当建议。
核电消防设计人员在进行变压器消防设计时应根据项目需求，总结已建工程实例经验，比对分析，合理选型，才能更好地完成变压器水喷雾消防设计工作。
参考文献：
[1]GB 50219-2014 水喷雾灭火系统技术规范[S]
[2]GB 50974-2014消防给水及消火栓系统技术规范[S]
[3]DL/T 5352-2006 高压配电装置设计技术规程[S]。