一种变电站或换流站大型充油设备立体消防系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种变电站或换流站大型充油设备立体消防系统和方法，所述立体消防系统包括消防指挥/控制系统、固定式自动消防系统和临时应急非自动消防系统、水幕系统和喷沙装置，利用喷沙装置向起火设备下部喷射沙抑制流淌火，利用水幕系统保护换流变阀厅或高抗/交流变压器/调补变压器，利用固定式自动消防系统对起火设备及邻近设备降温以阻隔热辐射，利用固定式自动消防系统或临时应急非自动消防系统扑救设备主火，多种灭火手段综合使用，在大型含油设备着火短期/中期/长期均可形成上下左右前后六个方向全方位的立体防护体系。

A stereo fire fighting system and method for large oil filled equipment in substation or converter station

【技术实现步骤摘要】
一种变电站或换流站大型充油设备立体消防系统及方法
本专利技术涉及变电站消防安全领域，具体涉及特/超高压变电站/换流站大型充油设备用立体消防防护系统及方法。
技术介绍
特/超高压变电站/换流站是电力系统中的重要枢纽。站内大量充油设备如换流变/变压器/高抗的绝缘油用量极大，比如1000kV交流变压器单相油重约130吨，±1100kV换流变高端单相油重约250吨、低端单相油重约160吨。绝缘油闪点135～150℃，燃点165～195℃，自燃点约332℃。变电站内绝缘油总体用量巨大，使得火灾风险大大增加。换流变/变压器/高抗等大型充油设备火灾具有如下特点：起火原因的爆炸性。由于设备自身短路等故障，瞬间能量剧烈爆发会造成从器身最薄弱处爆裂；起火的快速性。在器身爆裂的同时，高电压、大电流引起的大电弧立即引燃运行温度很高的绝缘油，在破口处形成火灾，且火灾是越过增长阶段直接进入充分发展阶段；火灾形式的多样性。起火可能发生在套管部位，也可能发生在器身部位，还可能有大量油喷溅到地面形成流淌火；火灾的多变性。因为火灾形式多样，环境因素、气象因素也不受控，火灾可能会随机蔓延和扩散；应急救援的复杂性。燃烧产生的高温、烟、气会对相邻设备产生强烈的热辐射，由于设备内充油量巨大，扑救一般耗时较长，在扑救过程中燃烧极有可能会波及到相邻设备进而扩大事故范围，造成更大经济损失。特/超高压变电站/换流站大型充油设备在建设时，会配套细水雾、泡沫喷淋等固定式自动消防系统，自动消防系统可对初期火灾进行有效控制。但大型充油设备火灾发生前一般会发生爆炸，爆炸可能会使得自动消防系统的喷头受到损坏从而无法有效工作。同时，设备一旦发生火灾，一般都是直接进入充分发展阶段，大量高温热油及大面积燃烧使得火情难以在短时间内受控和扑灭。社会应急救援用消防装备一般采取点对点式消防，仅凭原有固定式自动消防系统和社会应急救援用消防装备，很难达到全方位防护、尽快控制火势的目的。大型充油设备在火灾充分发展阶段，较高的温度容易造成复燃使得扑救更加困难。相对于设备排油可能引起油流淌等其他问题来说，降温加上隔绝氧气可能更容易见效。油类火的扑救一般采用泡沫灭火系统(低倍泡沫或压缩空气泡沫)，利用泡沫隔氧结合其中大量水的降温作用。水幕系统均匀喷出雾状水，形成具有一定高度的“水墙”，阻止火焰穿过开口部位或阻隔辐射热保护与着火物相邻的可燃物，达到防止火势蔓延的效果。扑救处于充分发展阶段的火灾时，水的降温作用十分关键，但90％左右的水一般都是落下流走而不是被火场蒸发吸热气化起到降温作用，沙价廉易得且有“固水”作用使得水不至于快速流走。这些灭火手段可以考虑加以综合利用。综上所述，迫切需要一种针对特/超高压变电站/换流站大型充油设备用立体消防防护系统，有效综合多种消防扑救手段，既能与现有固定式自动消防系统相容，又能对着火设备及火场形成立体综合扑救和防护体系，在扑灭设备主火的同时有效抑制流淌火，减少火场邻近设备如换流变/变压器/高抗、换流站阀厅等受到的热辐射而发生次生灾害，并能对着火设备持续降温，提高特/超高压变电站/换流站大型充油设备火灾防护水平。
技术实现思路
本专利技术目的是提供特/超高压变电站/换流站大型充油设备立体消防防护系统及方法，采用水幕系统近距离喷水封锁冷却保护着火区域相邻的重要设备如换流变的阀厅，采用喷水消防车远距离喷水或着火设备两侧相邻设备自身的固定式自动消防系统近距离降温该未着火设备，采用喷沙装置远距离喷沙防止着火设备下方的地面流淌火、并吸水对着火设备器身进行降温，采用泡沫消防车或固定式自动泡沫炮远距离喷射从顶部对设备主火展开扑救，结合固定式自动消防系统扑火并降温着火设备。多种针对性的消防扑救手段组合，在大型含油设备着火短期/中期/长期不同阶段，均可形成上下左右前后六个方向全方位的立体防护，既有效地利用了变电站固定式自动消防系统，又能通过有序组合对火场形成立体综合扑救体系，在扑灭设备主火的同时有效抑制流淌火，保护火场邻近设备如换流变/变压器/高抗、换流站阀厅等免受热辐射而发生次生灾害，同时沙吸水后还可对着火设备持续降温。起到迅速扑救设备主火、抑制流淌火、降温着火设备并有效防护相邻大型充油设备、换流站阀厅等作用，提高变电站/换流站大型充油设备的火灾防护水平。为了完成本专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种变电站或换流站大型充油设备立体消防系统，包括消防指挥/控制系统、固定式自动消防系统和临时应急非自动消防系统，其特征在于，还包括水幕系统和喷沙装置，其中：所述消防指挥/控制系统分别与水幕系统、喷沙装置、固定式自动消防系统连接，用于接收变电站或换流站的消防联动信号、火场状态参数，并按预定程序发出控制信号，当发生火警时自动启动；所述固定式自动消防系统为泡沫喷淋或水喷雾系统接收消防指挥/控制系统，用于执行近距离喷放灭火动作；所述临时应急非自动系统包括泡沫消防车、喷水消防车，与消防指挥/控制系统联动，由人工干预动作；所述水幕系统接收消防指挥/控制系统信号并形成水幕，用于降温和阻隔火焰；所述喷沙装置接收消防指挥/控制系统信号并向火场喷射沙，用于扑灭流淌火和就近吸收并固定各消防系统喷出的水，当沙堆升高累积到开始淹没器身时，即可对着火设备实施降温。进一步的，所述喷沙装置包括大功率喷沙机构、大流量空压机、释放机构、高强度喷射管、输送机构、沙池和控制箱，其中：所述大功率喷沙机构固定在沙池附近，具有两个入口端和一个出口端，其中一个入口端与输送机构相连，另一个入口端通过管路与大流量空压机相连，出口端与高强度喷射管相连；所述大流量空压机，固定在大功率喷沙机构附近，为喷沙机提供动力；所述输送机构固定在沙池底部，采用螺旋输送方式，用于沙的输运；所述沙池存储有沙；所述控制箱用于喷沙装置的整体控制；所述释放机构包括底盘、旋转模块、角度调整模块及喷沙喷头，用于控制高强度喷射管末端喷头的行走、旋转及喷沙，所述底盘采用不锈钢履带式结构，用于释放机构的运动；所述旋转模块设置在底盘上，用于带动角度调整模块及喷头可360度旋转；所述角度调整模块固定在旋转模块上，其上设置喷头，用于带动喷头上下运动；所述喷沙喷头设置在角度调整模块上，通过高强度喷射管与大功率喷沙机构相连，所述释放机构设置有多个。进一步的，所述水幕系统包括高压分隔水幕系统和低压冷却水幕，其中：所述高压水幕分隔系统包括泵房、管路、喷水喷头及阀门，用于分隔并限制起火区域，所述管路沿变电站或换流站大型充油设备的防火墙四角垂直敷设，整体沿防火墙水平方向均匀布置喷水喷头，上部垂直防火墙均匀分布喷水喷头，通过喷水喷头按前左+前右、后左+后右方式交叉向火场喷射水；所述低压冷却水幕具有多个，其包括泵房、管路及阀门，用于降低所述变电站或换流站大型充油设备外立面的温度，所述管路沿变电站或换流站大型充油设备的外立面和/或顶部敷设，顶部管路上均匀设置流水孔。进一步的，其特征在于，所述固定式自动消防系统中设置有固定式自动泡沫炮，用于执行远距离喷放灭火动作。进一步的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站或换流站大型充油设备立体消防系统，包括消防指挥/控制系统、固定式自动消防系统和临时应急非自动消防系统，其特征在于，还包括水幕系统和喷沙装置，其中：/n所述消防指挥/控制系统分别与水幕系统、喷沙装置、固定式自动消防系统连接，用于接收变电站或换流站的消防联动信号、火场状态参数，并按预定程序发出控制信号，当发生火警时自动启动；/n所述固定式自动消防系统为泡沫喷淋或水喷雾系统接收消防指挥/控制系统，用于执行近距离喷放灭火动作；/n所述临时应急非自动系统包括泡沫消防车、喷水消防车，与消防指挥/控制系统联动，由人工干预动作；/n所述水幕系统接收消防指挥/控制系统信号并形成水幕，用于降温和阻隔火焰；/n所述喷沙装置接收消防指挥/控制系统信号并向火场喷射沙，用于扑灭流淌火和就近吸收并固定各消防系统喷出的水，当沙堆升高累积到开始淹没器身时，即可对着火设备实施降温。/n

【技术特征摘要】
1.一种变电站或换流站大型充油设备立体消防系统，包括消防指挥/控制系统、固定式自动消防系统和临时应急非自动消防系统，其特征在于，还包括水幕系统和喷沙装置，其中：
所述消防指挥/控制系统分别与水幕系统、喷沙装置、固定式自动消防系统连接，用于接收变电站或换流站的消防联动信号、火场状态参数，并按预定程序发出控制信号，当发生火警时自动启动；
所述固定式自动消防系统为泡沫喷淋或水喷雾系统接收消防指挥/控制系统，用于执行近距离喷放灭火动作；
所述临时应急非自动系统包括泡沫消防车、喷水消防车，与消防指挥/控制系统联动，由人工干预动作；
所述水幕系统接收消防指挥/控制系统信号并形成水幕，用于降温和阻隔火焰；
所述喷沙装置接收消防指挥/控制系统信号并向火场喷射沙，用于扑灭流淌火和就近吸收并固定各消防系统喷出的水，当沙堆升高累积到开始淹没器身时，即可对着火设备实施降温。


2.根据权利要求1所述的变电站或换流站大型充油设备立体消防系统，其特征在于，所述喷沙装置包括大功率喷沙机构、大流量空压机、释放机构、高强度喷射管、输送机构、沙池和控制箱，其中：
所述大功率喷沙机构固定在沙池附近，具有两个入口端和一个出口端，其中一个入口端与输送机构相连，另一个入口端通过管路与大流量空压机相连，出口端与高强度喷射管相连；
所述大流量空压机，固定在大功率喷沙机构附近，为喷沙机提供动力；
所述输送机构固定在沙池底部，采用螺旋输送方式，用于沙的输运；
所述沙池存储有沙；所述控制箱用于喷沙装置的整体控制；
所述释放机构包括底盘、旋转模块、角度调整模块及喷沙喷头，用于控制高强度喷射管末端喷头的行走、旋转及喷沙，所述底盘采用不锈钢履带式结构，用于释放机构的运动；
所述旋转模块设置在底盘上，用于带动角度调整模块及喷头可360度旋转；
所述角度调整模块固定在旋转模块上，其上设置喷头，用于带动喷头上下运动；
所述喷沙喷头设置在角度调整模块上，通过高强度喷射管与大功率喷沙机构相连，且所述释放机构设置有多个。


3.根据权利要求1所述的变电站或换流站大型充油设备立体...

【专利技术属性】
技术研发人员：范明豪，黄勇，邱欣杰，王刘芳，田宇，陈庆涛，谢佳，张佳庆，罗沙，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34