Umfassender Leitfaden zum Transformator-Brandschutz: Ursachen, Systeme und Anforderungen

Grundlegende Anforderungen an Transformator-Brandschutzsysteme

Ursachen von Bränden in Transformatoren

Übermäßige Überhitzung, extrem schwere Kurzschlüsse, Fehler im Öl und Blitzeinschläge können einen Brand an Transformatoren verursachen.

Transformatorbrände sind selten, aber die Auswirkungen sind gravierend. Auch wenn ein in einen Brand verwickelter Transformator nahezu sofort zerstört wird, wie in der untenstehenden Abbildung zu sehen, können die Auswirkungen des Brandes auf benachbarte Geräte und Strukturen gemildert werden und müssen daher berücksichtigt werden.

Ein unkontrollierter Brand kann erheblichen Schaden anrichten und zu einer langen, ungeplanten Ausfallzeit führen.

Für Transformatoren mit hoher Nennleistung und Spannungen über 123 kV ist es üblich, ein Brandschutzsystem vorzusehen, das feste Wassersprühsysteme verwendet, allgemein als Transformator-„Deluge“ oder „Fire Water“-Systeme bezeichnet, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1 – Transformator-Brandschutzsystem

Dieses System wird durch Flammenmelder aktiviert, wenn der Transformator im Freien installiert ist, oder durch Rauchmelder, wenn der Transformator in Innenräumen installiert ist.

Arten von Transformator-Brandschutzsystemen

Brandschutzsysteme eines Transformators können unterteilt werden in:

• Wasserbasierte und Nebelsysteme: Feuerlöschpumpen; feste Wassersprühsysteme/Düsen; Ventile; Ventilkomponenten; Rohrleitungen.
• Brandmeldesystem: Brandmelder; Steuerzentrale; Verkabelung.

Die Löschanforderung kann gemildert werden, wenn der Transformator entfernt vom Gebäude und anderen Geräten steht, oder das brennende Öl zurückgehalten werden kann.

Der Schutz der Anlagenstruktur und benachbarter Geräte sowie die Reduzierung von Gefahren für das Personal rechtfertigen in den meisten Fällen eine Brandbekämpfung.

In einigen Fällen kann der Einsatz von schwer entflammbaren Isolierflüssigkeiten die Notwendigkeit einer Brandbekämpfung mindern und sollte als Alternative in Betracht gezogen werden.

In der gängigen Praxis verlangen Industriestandards und Versicherungsanforderungen Brandbekämpfung und Brandwände (Abbildung 2) für Transformatoren, die bereits etwa 1.900 Liter brennbares Öl enthalten, wenn keine akzeptable Trennung/Barrieren zu Gebäuden und anderen Geräten erreicht werden kann.

Abbildung 2 – Brandwände

Anforderungen an den Transformator-Brandschutz

Zusammenfassend lauten die grundlegenden Prinzipien:

• Neuanlagen mit großen, mineralölgefüllten Transformatoren in der Nähe der Anlagenstruktur oder anderer Geräte sollten aktive Transformator-Löschsysteme zum Schutz der Struktur und benachbarter Geräte sowie ordnungsgemäß dimensionierte Rückhalteeinrichtungen zum Umweltschutz umfassen.
• Für Neuanlagen und, wo gerechtfertigt, auch bei Bestandsanlagen, sollte ernsthaft in Betracht gezogen werden, mineralölgefüllte Transformatoren von der Anlage, anderen Geräten und Gewässern entfernt aufzustellen, um Brand- und Umweltrisiken zu reduzieren. In diesen Fällen ist möglicherweise keine aktive Brandbekämpfung erforderlich, wenn andere Aspekte dies zulassen.
• Bestehende, funktionsfähige Brandbekämpfungssysteme sollten weiterhin zum Schutz der Anlagenstruktur und anderer Geräte genutzt werden, aber auf Angemessenheit und Einhaltung aktueller Vorschriften und Standards überprüft werden.
• Inaktive Brandbekämpfungssysteme sollten auf Angemessenheit und Einhaltung aktueller Vorschriften und Standards überprüft und wieder in Betrieb genommen werden.
• Brandbekämpfungssysteme sollten zu bestehenden Anlagen hinzugefügt werden (wo derzeit keine existieren) und wo sie zum Schutz der Anlagenstruktur oder anderer Geräte erforderlich sind.
• Transformatoren sollten regelmäßige Zustandsbewertungen zusätzlich zu routinemäßiger Inspektion, Prüfung und Wartung erhalten. Transformatoren mit niedrigen Zustandsindizes sollten für Sanierung oder Austausch vorgesehen werden.
• Brandwände zwischen benachbarten Transformatoren, zwischen Transformatoren und der Anlagenstruktur, zwischen Einphasentransformatoren oder zwischen Transformatoren und anderen Geräten sollten dort hinzugefügt werden, wo dies machbar und angemessen ist, um einen Brand und eine Explosion einzudämmen und so Folgeschäden zu reduzieren.
• Brandbekämpfungssysteme müssen ordnungsgemäß betrieben, gewartet und geprüft werden.
• Rückhalte- und Öl-Wasser-Trennbauwerke müssen alle geltenden Gesetze, Vorschriften und Standards einhalten.
• Der Zugang zu Transformatoren wird nur Personen mit offiziellem Geschäft in dem Bereich gewährt. Die Nähe der Öffentlichkeit zu Transformatoren wird eingeschränkt.
• Geltende Umweltschutzgesetze müssen berücksichtigt werden.

Projektbericht zum Transformator-Brandschutz herunterladen

Titel:	LEITFADEN FÜR TRANSFORMATOR-BRANDSICHERHEITSPRAXIS
Format:	PDF
Größe:	4 MB
Seiten:	139
Download:	Hier

Über den Autor: Manuel Bolotinha

• Lizentiatsabschluss in Elektrotechnik – Energie- und Kraftwerkssysteme (1974 – Instituto Superior Técnico/Universität Lissabon)
• Masterabschluss in Elektrotechnik und Informatik (2017 – Faculdade de Ciências e Tecnologia/Nova Universität Lissabon)
• Senior Consultant für Umspannwerke und Energiesysteme; Professioneller Ausbilder