[發(fā)明專利]一種變電站電氣設(shè)備火災(zāi)殘留物檢測分析系統(tǒng)及分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111121712.5
• 申請日: 2021-09-24
• 公開（公告）號: CN113838539B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉強;江世雄;李睿;盧林;汪美順;翁孫賢;陳國偉;張佳慶;過羿;蔡萱;瞿子涵;祁建民;邱勇軍;張波;王重卿;龔建新;涂承謙;鄭宇;李熙;張建勛;車艷紅;吳文庚
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)福建省電力有限公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學(xué)研究院;江蘇方天電力技術(shù)有限公司
• 主分類號: G16C20/30
• 分類號: G16C20/30;G16C20/90;G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 福州科揚專利事務(wù)所(普通合伙) 35001
• 代理人: 林朝熙

本發(fā)明公開一種變電站電氣設(shè)備火災(zāi)殘留物檢測分析系統(tǒng)，包括對變電站附近氣象、地形數(shù)據(jù)進行收集和分析的WRF?ARW氣象場模擬單元和對變電站電氣設(shè)備火災(zāi)后煙氣混合物數(shù)據(jù)進行采集和分析的CALPUFF模擬單元；通過分析變電站大氣沉降物中有毒有害污染狀況和空間分布特征，采用正定矩陣因子分解(PMF)模型對大氣沉降中的污染物進行源解析。通過變電站電器設(shè)備火災(zāi)殘留物檢測分析軟件，對變電站電器設(shè)備火災(zāi)殘留物檢測分析能夠達到精確的評估效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣設(shè)備管理系統(tǒng)，具體涉及一種變電站電氣設(shè)備火災(zāi)殘留物檢測分析系統(tǒng)及分析方法。

背景技術(shù)

眾所周知，變電站是電力系統(tǒng)中的樞紐，對電壓和電流進行交換，是接受電能及分配電能的場所，在城市內(nèi)隨處可見。變電站一旦出現(xiàn)火災(zāi)，會造成整個電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行和供電可靠性受到威脅，所以做好變電站的防火措施，有利于保障電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。但是，由于變電站設(shè)施老化或受到外界環(huán)境影響(如臺風(fēng)、暴雨、雷電等)影響產(chǎn)生電弧或短路火花而將附近的可燃材質(zhì)。蒸汽和粉塵引燃，引發(fā)火災(zāi)，造成財產(chǎn)損失，甚至人員傷亡。因此，火災(zāi)過后的很大一部分工作則是進行火災(zāi)原因分析，如通過收集火災(zāi)殘留物，進行全方位的火災(zāi)模擬分析，找到火災(zāi)發(fā)生的原因，為解決火災(zāi)問題找到源頭。

在變電站現(xiàn)有的火災(zāi)事故分析中，大多數(shù)事故是有電纜著火引起的。變電站地下電纜在運行過程中與外部環(huán)境基本隔絕，電纜溝出入口少，溝道內(nèi)兩壁敷設(shè)電纜，中間通道比較狹窄；火災(zāi)發(fā)生后，地下電纜溝道內(nèi)的有毒有害氣體不容易排出，因此，電纜引起的火災(zāi)不易由外部力量撲救，對地下電纜火災(zāi)的危害性進行歸納，分別為如下3點：

1、釋放較強熱量；電纜所采用的絕緣保護層都是橡膠、聚氯乙烯等具備可燃性的高分子有機化合物質(zhì)，它們?nèi)紵倪^程中放出的熱量高達19000-46000KJ/kg，當成束電纜發(fā)生火災(zāi)時，熔溫達到800-1100℃，較大的熱量可能延燃至附近區(qū)域的電纜；

2、產(chǎn)生大量有毒氣體；一方面，電纜的外層護套原料在火災(zāi)的高溫條件下會產(chǎn)生許多有毒氣體，當有毒氣體濃度大于人們能夠承受的濃度時，將會使人員出現(xiàn)中毒癥狀，也會給消防人員的營救工作增添難度；另一方面，有毒氫化物氣體遇水蒸氣會結(jié)合生成酸類物質(zhì)，附著在周圍電氣設(shè)備的上邊，使電氣設(shè)備遭到很大程度的腐蝕，設(shè)備和接線回路的絕緣出現(xiàn)下降趨勢；

3、影響能見度；能見度直接影響火災(zāi)條件下電纜溝周圍人員的疏散，還有消防人員的營救和滅火工作，火災(zāi)發(fā)展的過程中，會產(chǎn)生一些煙霧顆粒，遮擋可見光；另一方面，有毒氣體具有刺激性，縮短了人的能見距離。

因此，在變電站電氣設(shè)備火災(zāi)事故中尤其是電纜火災(zāi)產(chǎn)生的殘留物檢測分析以及在變電站內(nèi)部及周圍的擴散遷移情況的仿真分析模擬對其對環(huán)境污染的評估方面就顯得十分重要。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種變電站電氣設(shè)備火災(zāi)殘留物檢測分析系統(tǒng)及分析方法，包括WRF-ARW氣象場模擬單元和CALPUFF模擬單元，利用兩個單元對火災(zāi)殘留物進行收集，并利用后天數(shù)據(jù)庫，對殘留物進行數(shù)據(jù)分析，模擬出火災(zāi)發(fā)生原因。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種變電站電氣設(shè)備火災(zāi)殘留物檢測分析系統(tǒng)，包括對變電站附近氣象、地形數(shù)據(jù)進行收集和分析的WRF-ARW氣象場模擬單元和對變電站電氣設(shè)備火災(zāi)后煙氣混合物數(shù)據(jù)進行采集和分析的CALPUFF模擬單元；

所述WRF-ARW氣象場模擬單元包括前處理部分的WPS模塊、WRF-ARW動力內(nèi)核模塊以及后處理部分的可視化模塊；氣象和地形數(shù)據(jù)經(jīng)由WPS模塊預(yù)處理后輸入WRF-ARW動力內(nèi)核模塊進行數(shù)據(jù)處理和模型模擬，最后由可視化模塊輸出初始化數(shù)據(jù)至的CALPUFF模擬單元；