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变压器排油注氮灭火装置的防火防爆和灭火原理为：“快速排油、注氮灭火”即当变压器发生故障，产生的高温使油箱内部的变压器油分解出大量的可燃气体，引起气体继电器保护装置动作，断路器跳闸，发出相应的信号和指令。
此时变压器油箱内部由于热惯性，压力继续增大，超过压力释放阀和压力控制器设定值时，则开启排油阀将变压器顶部的油迅速排掉，降低变压器油箱油位，减轻油箱本体油压，防止变压器爆炸；断流阀在流量增大时关闭，将储油柜和箱体内的油断开，油压的变化使氮气控制阀动作，氮气以恒压从变压器底部两侧多个管孔吹入，搅拌冷却变压器箱体内的油。
同时充满排油后留下的空间，隔绝空气，使油温降至燃点以下，而迅速灭火，全部充氮时间大约在十分钟以上，可使变压器油充分冷却，防止复燃。在电力系统中大容量的变压器多为油浸电力变压器，在电力系统中发挥着“心脏”的功能。一旦发生故障，将导致整个区域内的电力网瘫痪。
特别是其器身内充有几十甚至上百吨的绝缘油，在变压器短时或持续性故障时间里，将分解出甲烷、乙烷、氢等可燃性气体，如果产生的可燃气体数量或压力超过变压器的容许值时，将从变压器器身的薄弱环节喷射出来而造成火灾。因此无论是设计单位还是运行单位都应重视油浸式电力变压器的消防。
目前油浸电力变压器的消防系统有水喷雾灭火系统、气体灭火系统、气溶胶灭火系统、“SP”合成型泡沫喷淋灭火系统。这些灭火系统都具有各自的优点，但它们均是当变压器发生火灾后才动作的灭火设施，做不到“预防为主”。而排油注氮式变压器灭火装置是一种以“预防为主、防消结合”的消防设施，具有经济、有效、适用的特点。目前已成为替代其他灭火设施的重要手段。
