[實用新型]特高壓換流變的壓縮空氣泡沫滅火系統布置結構

有效

• 申請號: 202021159629.8
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN212593610U
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（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）人: 國家電網有限公司;國網經濟技術研究院有限公司;國網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;A62C31/00;A62C31/28;A62C37/00
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶

本實用新型為一種特高壓換流變的壓縮空氣泡沫滅火系統布置結構，在換流變廣場內包含N組換流變，每組換流變排列復數換流變單元，還包含均采用壓縮空氣泡沫溶液的固定噴淋系統、消防炮滅火系統、消火栓系統，固定噴淋系統包含設于每個換流變單元內的噴淋釋放管，其布置于換流變外側。消防炮系統包含復數消防炮，其設于換流變閥廳側挑檐或換流變廣場的消防炮塔上，消火栓系統包含設置在換流變廣場的消火栓，噴淋釋放管、消防炮、消火栓均連接于壓縮空氣泡沫產生裝置，采用壓縮空氣泡沫滅火系統結合固定噴淋、消防炮和消火栓系統，利用壓縮空氣泡沫具有泡沫穩定性高、覆蓋性好、沖擊動量強、用水量小等優點，提升滅火效率。

技術領域

本實用新型涉及一種應用于特高壓換流變壓器的滅火系統布置結構，特別是一種采用壓縮空氣泡沫實現的固定消防方式。

背景技術

特高壓換流站的換流變壓器（以下簡稱換流變）是站內的大型油浸設備，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生的設備火災進行撲救。目前國內的大型油浸設備固定消防主要采用水噴霧滅火系統、泡沫噴霧滅火系統兩種方式。水噴霧滅火系統用水量大，在水資源豐富地區，大型油浸設備固定消防一般采用水噴霧滅火系統，在水資源缺乏地區一般采用泡沫噴霧滅火系統。

傳統的水噴霧滅火系統，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，不容易和其它物質分子結合或被吸收，而產生吸熱降溫的作用；2）水噴霧滅火系統工作時受風速風向等現場環境影響大，其滅火效能對火災的抑控能力不足；3）水噴霧滅火系統消防用水量較大，傳統以水滅火的方式，滅火時噴出的水中，能產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。

傳統的泡沫噴霧滅火系統，通過現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生了一定的真空度，從而吸入空氣，并與泡沫液混合產生空氣泡沫。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所產生泡沫沖量小，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。

近年來發生了多起變壓器火災事故，造成設備和人員的損失，引發的停電事故對國民經濟造成一定影響，也同時反映出現有的固定滅火系統滅火能力有限，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。

實用新型內容