[發(fā)明專利]特高壓換流變的壓縮空氣泡沫滅火系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010568325.5
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111701163A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設計）人: 彭敏文;張紅;黃勇;宋勝利;李金忠;王慶;龐亞東;楊鵬程;杜曉磊;譚靜;張佳慶;張宇峰;楊小光;沈彤;王暉;張麗;尚峰舉;劉亮亮;過羿;李海峰;王磊;艾青;陳念;張瑞;汪偉;辛萍;鄧曉;李亞曦;何勇;唐玨菁;方正;王宏;史會欣;唐劍瀟
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)研究院有限公司;國網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學研究院;中國電力工程顧問集團華北電力設計院有限公司;中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司;中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司;中國電力工程顧問集團西南電力設計院有限公司;中國電力工程顧問集團華東電力設計院有限公司;中國電力工程顧問集團東北電力設計院有限公司
• 主分類號: A62C3/16
• 分類號: A62C3/16;A62C5/02;A62C37/00;A62C31/00;A62C31/28
• 代理公司: 北京申翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶

本發(fā)明為一種特高壓換流變的壓縮空氣泡沫滅火系統(tǒng)，其包含供應裝置、產(chǎn)生裝置、釋放裝置，供應裝置包含供水系統(tǒng)、供液系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)，產(chǎn)生裝置包含相連通的泡沫比例混合裝置、氣液比例混合裝置，供水系統(tǒng)、供液系統(tǒng)向泡沫比例混合裝置提供水源和泡沫源，供氣系統(tǒng)向氣液比例混合裝置提供壓縮空氣源，氣液比例混合裝置的壓縮空氣泡沫溶液出口連接釋放裝置，其為位于換流變廣場內(nèi)的固定噴淋系統(tǒng)、消防炮系統(tǒng)和消火栓系統(tǒng)其中之一或任一種組合，通過采用壓縮空氣泡沫滅火系統(tǒng)作為特高壓換流站的換流變壓器固定消防方式，結(jié)合固定噴淋、消防炮和消火栓系統(tǒng)，利用壓縮空氣泡沫具有泡沫穩(wěn)定性高、覆蓋性好、沖擊動量強、用水量小等優(yōu)點，提升滅火效率。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種應用于特高壓換流變壓器的滅火系統(tǒng)，特別是一種采用壓縮空氣泡沫實現(xiàn)的固定消防方式。

背景技術(shù)

特高壓換流站的換流變壓器（以下簡稱換流變）是站內(nèi)的大型油浸設備，單相設備含油量約100t~151t，火災危險性高，從消防角度考慮，需設置固定滅火設施對可能發(fā)生的設備火災進行撲救。目前國內(nèi)的大型油浸設備固定消防主要采用水噴霧滅火系統(tǒng)、泡沫噴霧滅火系統(tǒng)兩種方式。水噴霧滅火系統(tǒng)用水量大，在水資源豐富地區(qū)，大型油浸設備固定消防一般采用水噴霧滅火系統(tǒng)，在水資源缺乏地區(qū)一般采用泡沫噴霧滅火系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的水噴霧滅火系統(tǒng)，通過布置在換流變四周的水霧噴頭21噴出水霧，除水外不含其它滅火劑。理想狀態(tài)下，如圖1A至圖1C所示的每個噴頭具有一個水霧噴射范圍22，其對換流變油箱11、散熱器12、儲油柜、套管14及其油池17形成全方位立體包裹，隔絕空氣，通過窒息原理達到滅火的目的。而其缺點是：1）滅火效率低，由于水的表面張力大，不容易和其它物質(zhì)分子結(jié)合或被吸收，而產(chǎn)生吸熱降溫的作用；2）水噴霧滅火系統(tǒng)工作時受風速風向等現(xiàn)場環(huán)境影響大，其滅火效能對火災的抑控能力不足；3）水噴霧滅火系統(tǒng)消防用水量較大，傳統(tǒng)以水滅火的方式，滅火時噴出的水中，能產(chǎn)生吸熱作用的部分只有5%~10%，即有90%~95%的滅火用水浪費流失，在水資源匱乏地區(qū)難以應用；4）由于水霧噴頭與變壓器之間距離不能超過噴頭有效射程，噴頭布置時距離變壓器較近，變壓器著火時易造成噴頭的損壞、脫落，管道失壓，不能形成水霧，變壓器周圍無法隔絕空氣，不能有效滅火。

傳統(tǒng)的泡沫噴霧滅火系統(tǒng)，通過現(xiàn)混或預混的方式形成泡沫混合液，通過泵組或氮氣輸送至換流變周圍的泡沫噴頭處，噴頭在出口處形成空氣泡沫。如圖2A、圖2B所示，泡沫噴頭一般布置在換流變頂面以上，在套管底部設置套管根部噴頭32，在儲油柜13的頂部設置儲油柜噴頭33，上述噴頭通過泡沫管道34連接于接自泡沫消防間的泡沫母管31。當泡沫液進入噴頭時，口徑突然縮小，流速急劇增大在混合室產(chǎn)生了一定的真空度，從而吸入空氣，并與泡沫液混合產(chǎn)生空氣泡沫。通過泡沫流淌形成對換流變頂面、器身、儲油柜13及油池17等的覆蓋，隔絕空氣達到滅火的目的。但其缺點是：1）泡沫穩(wěn)定性不強，這主要是由于泡沫大小不均勻，泡沫中氣泡的大小分布范圍寬，造成空氣容易穿過氣泡膜而在氣泡間擴散，使小氣泡變得更小而大氣泡變得更大，而較大氣泡的穩(wěn)定性較弱，難以長時間的附著在燃料的表面上，滅火效能也受到影響；2）真空吸氣式泡沫滅火系統(tǒng)所產(chǎn)生泡沫沖量小，動量不高，易受噴射口附近的高溫氣流影響，這主要是由于泡沫通過噴頭噴射時要夾帶空氣，噴頭要靠空氣和泡沫溶液間的湍流作用動作，這樣使泡沫的部分能量被耗散了。在保護物表面附著能力有限，會影響滅火可靠性，降低滅火效率；3）換流變發(fā)生火災時，往往伴隨著大量的濃煙，影響了泡沫的形成，降低了滅火效果。

上述兩種換流變滅火系統(tǒng)主要起到隔離窒息作用，響應時間短，主要目標均為撲滅換流變初期火災，但水噴霧和泡沫噴霧強度有限，難以撲滅較大火災。

近年來發(fā)生了多起變壓器火災事故，造成設備和人員的損失，引發(fā)的停電事故對國民經(jīng)濟造成一定影響，也同時反映出現(xiàn)有的固定滅火系統(tǒng)滅火能力有限，難以快速有效滅火，鑒于特高壓換流站在電網(wǎng)骨架中的重要地位，有必要對特高壓換流站的換流變壓器進行消防提升，探索更可靠、更高效的消防方式。

發(fā)明內(nèi)容