干粉与水喷雾联用灭变压器油火的试验平台及试验方法技术

本发明专利技术公开了干粉与水喷雾联用灭变压器油火的试验平台及试验方法，包括试验室、油火模拟系统、通风系统、干粉灭火系统、水喷雾灭火系统和测试系统；油火模拟系统设置在试验室内，试验室顶部与通风系统连通；干粉灭火系统和水喷雾灭火系统的灭火端设在试验室内；测试系统包括温度采集装置、质量采集装置、热辐射分析装置、烟气采集分析装置、视频采集装置、热成像装置和计算机。本发明专利技术的优点在于，提供了一种基于干粉与水喷雾联用增强技术的特高压换流站火灾控制技术研究的试验平台，对干粉与水喷雾联用灭火效果和冷却效果进行评价，分析影响干粉与水喷雾联用灭火效能和冷却效能的主要影响因素和灭火介质的相互影响机理。主要影响因素和灭火介质的相互影响机理。主要影响因素和灭火介质的相互影响机理。

【技术实现步骤摘要】
干粉与水喷雾联用灭变压器油火的试验平台及试验方法


[0001]本专利技术涉及灭火性能测试
，具体涉及到干粉与水喷雾联用灭变压器油火的试验平台及试验方法。

技术介绍

[0002]特高压换流站是特高压输电系统的枢纽，特高压变压器是特高压换流站的核心设备之一，其安全稳定运行是特高压输电系统正常运行的基础。
[0003]据调研，特高压变压器自身储油量较多，
±
800kV特高压换流变压器单相器身储有130t，
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1000kV特高压交流变压器单相器身储有173t，是传统超高压
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500kV变压器的2
‑
3倍，火灾发生时燃烧可持续10
‑
20h；绕组和高压套管是事故发生的主要起因部位，共计约占90％；高压套管是引发火灾的主要部位，约占火灾总次数的72％。通过实际火灾案例的调查，发现国内变压器火灾发生概率约为0.04％
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0.25％，其火灾机理主要是内部故障导致绝缘强度降低，短路产生高温电弧，造成变压器油被迅速分解并析出H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO等故障气体，变压器内部压力剧增，达到一定程度后导致爆炸。爆炸会导致大量变压器油喷溅流淌，特别是侧面套管升高座爆炸时，油箱内部80％的变压器油将会喷溅流淌到外部，导致更大尺度的火灾，甚至危及周边其它场所安全。同时，变压器的油箱、油枕和换热器等结构的复杂性造成了火灾时变压器油多样的运动状态和空间分布。按照火灾过程中变压器油运动状态分类，可分为喷射火、溢流火、流淌火和油池火；按照变压器油与变压器构件的相对位置分类，可分为内部火、外部火和遮挡火，可能出现的火焰形式复杂多样，且具有隐蔽、立体、多尺度等特点。因此，对于特高压变压器易爆、易复燃且火焰形式复杂多样的高温热油多尺度火灾，与中低压变压器火灾相比，灭火时具有更大的不确定性和难度，如何使固定消防灭火系统在火灾初期对各种形式的火焰发挥迅速有效的灭火作用，是成功扑灭变压器火灾的关键。
[0004]水喷雾灭火系统有良好的冷却能力和极强的防复燃能力，但是水喷雾的瞬时控火能力则相对有限；灭火时容易受到变压器结构遮挡；变压器爆炸可能会损坏水喷雾灭火管网使其灭火能力减弱甚至失效。干粉灭火剂具有灭火速度快、生产成本低、储存方便等优点，成为应用最普遍的灭火剂之一，在扑灭可燃液体火灾时可以通过捕获自由基中断链式反应发挥其高效的化学抑制作用，因此对于扑救特高压变压器等无人值守场所的火灾具有一定的实用性。若能将干粉与水喷雾灭火系统联合使用，能够大大增强变压器火灾灭火可靠性，提升特高压换流站消防安全能力。
[0005]然而，不同灭火系统联合应用时需要考虑灭火剂之间的耦合作用、系统布置之间的相互影响、系统作用顺序等一系列问题。因此，为了给特高压换流站安全稳定运行提供消防安全保障，亟需开展基于干粉与水喷雾联用增强技术的特高压换流站火灾控制技术研究。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于如何提供一种基于干粉与水喷雾联用增强技术的特高压换流站火灾控制技术研究的试验平台。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]干粉与水喷雾联用灭变压器油火的试验平台，包括支架、油盘、模拟变压器、注油点火系统、干粉灭火系统、水喷雾灭火系统、温度采集系统、报警系统和控制系统，所述支架底部设有油盘和模拟变压器，所述油盘设置在模拟变压器周围，所述支干粉灭火系统固定在支架上，所述水喷雾灭火系统围绕模拟变压器设置，所述温度采集系统围绕所述油盘设置，所述报警系统靠近所述油盘设置，所述干粉灭火系统、水喷雾灭火系统、温度采集系统、报警系统均电连接所述控制系统。
[0009]该试验平台通过干粉灭火系统与水喷雾灭火系统的联合设置，不仅实现了控火效率快的特点，还有效发挥了冷却降温防复燃的优势，同时还通过注油点火系统的设置，能够实现变压器常温油注入点火和变压器高温油注入点火这两种点火方式，满足了换流变压器试验平台的多功能试验需求。
[0010]优选地，所述支架包括可伸缩支腿、水平架和固定板，所述水平架固定在两个可伸缩支腿之间，所述水平架上固定有能够水平移动的固定板，所述干粉灭火系统固定在固定板上。
[0011]优选地，所述注油点火系统包括油桶、加热油箱、旋转支架、旋转电机、固定杆、点火器、注油管和高压电弧发生装置，所述油桶输出端与加热油箱连通，所述旋转支架靠近油盘设置，所述旋转支架上固定所述旋转电机，所述旋转电机输出端连接所述固定杆，所述点火器、注油管和高压电弧发生装置均固定在固定杆上，所述注油管的输入端连接所述加热油箱的输出端，所述加热油箱、旋转电机、点火器和高压电弧发生装置均电连接所述控制系统。
[0012]优选地，所述干粉灭火系统包括悬挂式干粉灭火装置和移动式干粉灭火装置，所述悬挂式干粉灭火装置固定在支架上，所述移动式干粉灭火装置的输出端固定在支架上。
[0013]优选地，所述悬挂式干粉灭火装置为悬挂式干灭火器，所述悬挂式干灭火器上设有压力开关、电控启动机构和热启动机构，所述电控启动机构和热启动机均电连接所述控制系统。
[0014]优选地，所述移动式干粉灭火装置包括推车、干粉储罐、称重传感器、氮气钢瓶、输气管道、第一电磁阀、第二电磁阀、干粉接口和干粉喷头，所述推车上设有干粉储罐和氮气钢瓶，所述干粉储罐的底部设有称重传感器，所述氮气钢瓶通过输气管道与干粉储罐连通，所述输气管道上设有第一电磁阀，所述干粉储罐底部的输出端用火干粉接口与固定在固定板上的干粉喷头连接，所述干粉储罐底部的输出端设有第二电磁阀，所述称重传感器、第一电磁阀和第二电磁阀均电连接所述控制系统。
[0015]优选地，所述水喷雾灭火系统包括水箱、水泵、泡沫比例混合器、泡沫存储器、流量计、第六电磁阀、输出水管、喷雾管网和喷雾喷头，所述水箱、水泵、泡沫比例混合器、流量计、第三电磁阀均通过输出水管依次连接，所述泡沫存储器通过输出水管与泡沫比例混合器连通，所述输出水管的输出端连接所述喷雾管网，所述喷雾管网上设有多个喷雾喷头，所述水泵和第三电磁阀均电连接所述控制系统。
[0016]优选地，所述温度采集系统包括热电偶树、K型热电偶和采集装置，所述热电偶树靠近油盘设置，所述热电偶树上设有K型热电偶，所述K型热电偶电连接所述采集装置，所述采集装置电连接所述控制系统。
[0017]优选地，所述报警系统包括火灾视频监控器和红外温度监测报警器，所述火灾视频监控器和红外温度监测报警器设置在模拟变压器周围，所述火灾视频监控器和红外温度监测报警器均电连接所述控制系统。
[0018]优选地，本专利技术还提供干粉与水喷雾联用灭变压器油火的试验平台的试验方法，包括如下步骤：
[0019]步骤1：通过控制系统启动注油点火系统，对油盘点火加热；
[0020]步骤2：通过控制系统启动温度采集系统和报警系统，对油盘和模拟变压器进行温度采集和报警监控；
[0021]步骤3：达到预燃时间或报警系统报警后，控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.干粉与水喷雾联用灭变压器油火的试验平台，其特征在于：包括试验室、油火模拟系统、通风系统、干粉灭火系统、水喷雾灭火系统和测试系统；所述油火模拟系统燃烧端设置在试验室内，所述试验室顶部与通风系统连通；所述干粉灭火系统和水喷雾灭火系统的灭火端设在试验室内并朝油火模拟系统设置；所述测试系统包括温度采集装置、质量采集装置、热辐射分析装置、烟气采集分析装置、视频采集装置、热成像装置和计算机，所述温度采集装置、质量采集装置、热辐射分析装置、烟气采集分析装置均设在试验室内，所述油火模拟系统设置在质量采集装置顶部，所述视频采集装置和热成像装置均设置在试验室外部，所述温度采集装置、质量采集装置、热辐射分析装置、烟气采集分析装置、视频采集装置、热成像装置均电连接计算机。2.根据权利要求1所述的干粉与水喷雾联用灭变压器油火的试验平台，其特征在于：所述油火模拟系统包括支架、燃烧炉、油盘、燃气管道和燃气罐，所述支架上设置有燃烧炉，所述燃烧炉顶部设置有油盘，所述油盘底部通过支撑腿依次贯穿燃烧炉、支架设置在质量采集装置上，所述燃烧炉的进气端通过燃气管道连接设置在试验室外部的燃气罐。3.根据权利要求2所述的干粉与水喷雾联用灭变压器油火的试验平台，其特征在于：所述质量采集装置包括称重设备、防火板和保护罩，所述称重设备设置在试验室内部，所述称重设备顶部固定防火板，所述油盘底部通过支撑腿固定在防火板上，所述防火板沿边设有下翻的保护罩。4.根据权利要求1所述的干粉与水喷雾联用灭变压器油火的试验平台，其特征在于：所述通风系统包括排烟管道、风机和烟气净化设备，所述排烟管道与试验室顶部连通，所述风机设置在排烟管道入口，所述烟气净化设备设置在排烟管道出口。5.根据权利要求1所述的干粉与水喷雾联用灭变压器油火的试验平台，其特征在于：所述干粉灭火系统包括干粉储罐、氮气罐、氮气管道、减压阀、氮气阀、干粉管道、压柄开关、第一压力表和干粉喷头，所述干粉储罐和氮气罐设置在试验室外部，所述氮气罐通过氮气管道与干粉储罐连通，所述氮气管道上设有减压阀和氮气阀，所述干粉管道一端与干粉储罐连通，另一端伸入试验室连接所述干粉喷头，所述干粉管道上设有压柄开关和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佳庆，刘锋，尚峰举，王庆，陈争光，朱太云，刘辉，柯艳国，谢佳，罗沙，黄伟民，过羿，苏文，谭甜甜，
申请(专利权)人：国家电网有限公司天津锦丰盛泰科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：