国核电力规划设计研究院有限公司10095
摘要：变压器是电站及变电站设计与建造过程中的重要设备，当变压器在发生火灾时，变压器自动水喷雾系统会动作,一次水喷雾消防水并携带变压器事故油，大量的含油废水排放会对环境造成一定的危害，因此在电站及变电站建造中设置变压器事故油池收集含油废水。随着电站及变电站对安全以及环境保护等方面要求的不断提高，传统变压器事故油池已经不满足实际要求。需要对变压器事故油池设计进行优化，通过设计更为合理、高效、安全的事故油池，更高效的处理含油废水，降低含油废水排放对环境造成的污染。本文通过分析事故油池工作原理以及传统事故油池存在的问题，对新型变压器事故油池设计的优化方向进行了探究。
关键词：事故油池工作原理，事故油池优化设计，含油废水排放
引言
变压器事故油池作为变压器发生故障后接收含油废水及事故油的主要装置，对避免含油废水外泄引起环境污染有着极其重要的作用。当前常用的变压器事故油池为地下箱式结构，且构造简易多为方形或者圆形，整体构造使的油水混合物分离过程比较短，容易造成油水分离不彻底，进而造成环境污染和安全危害，因此，就需要对变压器事故油池设计进行优化，提升油水分离的效果，降低含油废水排放引起的环境污染和安全危害。
1事故油池工作原理
变压器遇火灾等故障时,变压器排油同时变压器的自动水喷雾灭火系统也会动作，混合了油、水、空气的含油废水通过重力流排油管道输送至事故油池中，在油水分离阶段，因空气对排油过程基本不造成影响，引起污染的主要是废油，所以，主要研究油水分离的过程。利用油和水的密度差或过滤吸附等物理方法进行油水分离，不会改变油的化学性质，并且便于回收废油，所以被广泛用于变压器事故油池的设计中。含油废油被排放到事故油池以后，在水力过程停留时间较长的情况下，油水混合物就会因重力作用自动分成两层，底部的水通过压力作用从管道中排至厂区污废水管道，废油则被保留储存在事故油池中。如果油水分离不彻底，一部分废油就会随水被排除，对环境造成污染，甚至带来安全隐患[1]。
2传统事故油池设计存在的问题
传统事故油池设计基本可以满足变压器正常情况下的运行操作要求，但在它实际工作过程中，多多少少还是存在一定的问题，主要表现在以下几个方面：
（1）传统事故油池设计已经逐渐跟不上新时期的环保和安全要求。
（2）传统事故油池本身构造造成油水分离路径较短，分离过程中容易形成油水掺和，在没有完全分离的情况下，含油废水排出后会对环境造成污染。
（3）传统事故油池设计在一定程度上的重视度不够，事故油池在实际使用过程中，发现有些缺少溢流管和排空管的设置。另外事故油池大多设置于室外区域,易受到天气的影响，遇到大雨时油池中会存积雨水，为保证油池的有效利用容积需要工作人员及时利用潜水泵将雨水抽排出来。
（3）负责事故油池的工作人员如果不能及时对事故油池进行维护工作，对油池中的一些积水不能及时处理，在发生一些突发事故时，事故油池不能正常使用，就无法起到排出废油的作用。
（4）传统事故油池的进口和排出口之间的距离过小，导致进油管内的油压力也太小，发生事故时的排油速度无法跟上实际需求。
（5）传统事故油池池顶聚集的气体缺少合理的处理方法，长期容易造成爆炸事件的发生[2]。
3新型变压器事故油池设计优化的必要性
在变压器发生故障出现废油外泄时，因废油中含有一些有毒的污染物和重金属等成分，会对生活环境和人们的人身安全造成一定的危害，严重时还会导致火灾发生，所以，要求我们要对新型变压器事故油池设计不断优化，设计更为先进的变压器事故油池来减少和避免废油外泄造成的环境污染和人们安全危害[3]。
4新型变压器事故油池设计优化方向
针对目前事故油池存在的一些问题，对新型变压器事故油池的设计优化方向，我们可以从以下几个方向着手，进而达到新型变压器事故油池设计优化的良好效果：
（1）优化事故油池体积
为了更好适应当前新的环保管理要求和实际运行需求，在新型变压器事故油池设计时，事故油池的有效可使用容积应该为单台设备最大油量体积与水喷雾一次消防用水体积之和，通常时候，电力行业是把事故油池的容积量上调至100%-110%之间，总事故油池应当具备油水分离的功能，正常时候排出口在安全环境中。事故油池设计不能过大或者过小，如果容量过大，会增加建设方面的投资，造成资源浪费和成本浪费，如果容量过小，就不能完全容纳废油排出，运行安全就无法保障，也容易造成环境污染和安全危害。
（2）优化事故油池构造
新型变压器事故油池能不能正常顺利完成油水分离由事故油池的容积大小所决定，应保证油池中油粒上浮的速度要比油池中液体在水平方向向上运动过程所要用到的时间要小。油粒上浮速度可以通过斯托克斯公式来获取，但在实际事故油池设计过程中，如果根据这个条件来设计事故油池的大小和构造，事故油池池体建设大小比例就会失调，总体事故油池设计规划不协调不合理，所以，可以采用隔墙将油池分开，设置几个廊道或者将油池分格，从而延长含油废水在事故油池中停留的时间.设置廊道或者进行分格以后，进出水口的位置可以有不同选择，可以根据电站及变电站厂区污废水管道整体规划确定。
（4）增设事故油池油水分离装置
当前最常用的油水分离装置有旋流式油水分离器、压力过滤式油水分离器、无重力油水分离器这三种。压力过滤式油水分离器的过滤作用比较好，但是容易形成过滤速度无法跟上液体流动速度发生阻塞现象，旋流式油水分离器分离速度比较快，但是存在能耗和设备的造价比较高的现实问题，无重力油水分离器它的成本比较低，而且运行操作过程也比较简单，所以应该尽量选择无重力油水分离器进行油水分离作为合适的分离装置[4]。
（5）增设自动排水设施
变压器事故油池通常都设计在电站及变电站室外区域，受雨雪天气的影响，事故油池内会积聚大量的雨废水，占用事故油池的有效使用容积，影响事故油池排废油的工作效率。因此可以增设自动排水设备，可使用潜水排污泵将不含油废水抽排到电站的雨水排水系统，并在排水管出口处设置止回阀，防止废水倒流。可以通过远程控制系统保证事故油池的最小有效容积，设置事故油池的启泵水位、停泵水位及报警水位，并把报警信号送至监控室，方便运行人员巡检与操作。为了保证自动排水系统的运行的安全性和可靠性，控制系统可以采用手动和自动两种方式。
（6）增设可溶性油进一步处理系统
折板导流吸附法和聚结精滤法这两种方式都可以将含油废水进一步分离，提升排水纯度。折板导流吸附法不容易堵塞、油水分离效率高、投资少、使用寿命时间较长、占用空间小且容易安装等优势，在事故油池中增设可溶性油进一步处理系统时可以选择折板导流吸附法。
结束语
事故油池是变压器在发生故障时的重要安全保障，为了满足新型变压器的运行需求和对更高的环保需求，就需要对新型变压器事故油池的设计进行不断优化和改进调整，按照相关要求和规范，结合电站变压器的实际情况，设计更为科学、安全、高效、经济的事故油池。
参考文献
[1]郭增辉,杜红金,向定安.新型变压器事故油池的设计优化分析[J].低碳世界,2017(01):57-58.
[2]蔡世腾,任贝婷,王思奇,等.变电站主变事故油池设计施工新思考[J].通信电源技术,2018,35(03):234-236.
[3]陈立春.尼泊尔某水电站主变事故油池设计[J].福建水力发电,2017(01):23-24+28.
[4]徐望真,何峻,胡旭,等.水电站事故油池改进与应用初探[J].水电站机电技术,2016,39(S2):70-72.