特高压直流换流变压器灭火方案探讨

介绍了特高压直流换流变压器的主要参数、火灾特性,叙述了特高压直流换流变压器灭火技术现状,提出了特高压直流换流变压器灭火方案,指出需进行灭火系统设计参数、新型灭火装置以及系统组合灭火的研究,对已建特高压换流站增设或改造消防设施方案及事故储油池的安全应用提出建议,为提高扑救特高压直流换流变压器火灾的可靠性提供技术支持。     

压缩空气泡沫炮系统扑救特高压换流变压器全液面溢油火灾试验研究

为解决特高压换流变压器火灾较难扑救的技术难题,提出了一种压缩空气泡沫炮系统扑救换流变压器全液面溢油火灾试验方法,采用1∶1全尺寸特高压换流变压器实体火模型,通过设置高温热油、全液面溢油火灾等不利灭火条件,研究了压缩空气泡沫炮系统扑救全液面溢油火灾的有效性。结果表明：在48 L/s泡沫溶液流量下,压缩空气泡沫炮系统灭火时间为210 s,供泡6 min即可将高温变压器油温降至100oC以下;灭火过程中,左侧事故油池因预燃时间较长、变压器油温度较高,其灭火时间最长,而压缩空气泡沫炮能够快速冷却降低箱壁温度,阻止溢油汽化,有效扑灭溢油火。     

压缩空气泡沫灭特高压换流变实体火试验研究

摘 要：基于换流变压器高温热油、爆炸冲击等火灾事故特性,建立了1：1全尺寸特高压换流变压器实体火模型,通过开展全液面溢油火灾灭火试验,验证了压缩空气泡沫喷淋系统技术方案的有效性。试验表明：压缩空气泡沫喷淋系统可以有效解决现有技术的消防支管、喷头等固定消防设施易受爆炸冲击而失效的问题,在12.4 L/（min·m2）泡沫溶液供给强度下,可在28 s控制火势,181 s扑灭火势;顶部油箱温度较高,灭火过程中首先发生复燃;火羽流倾向阀厅侧防火墙方向,加之“防火泡沫幕布”具有热辐射防护作用,致使阀厅侧防火墙温度相对较高。     

某特高压变压器爆炸事故数值模拟重构

特高压变压器由于体积大、油量多、电压高,具有较高的火灾爆炸危险性。本文针对某特高压变压器爆燃事故进行分析,根据发生事故的部位位于高压套管的事实,利用FLACS 建立了全尺寸特高压变压器模型,模拟了高压套管先泄漏后爆炸与套管先爆炸后引发二次爆炸两种工况。研究发现：先泄漏后爆炸条件下,模拟的爆炸压力与依据事故监控估算的爆炸压力差别较大,可以排除该原因;变压器套管内部爆炸后引发二次爆炸,模拟内部爆炸的压力、二次爆炸的火焰形状与事故监控吻合较好,说明事故发生的原因大概率是套管内部直接发生爆炸。模拟方法可以用于变压器爆炸事故场景重现,为事故调查提供参考。     

特高压换流变压器泡沫喷雾灭火系统失效分析

模拟不同数量喷头掉落下的冷喷试验,考察泡沫喷雾灭火系统受爆炸冲击、高温炙烤等特殊因素的影响,对特高压换流变压器泡沫喷雾灭火系统进行失效分析。结果表明,喷头工作压力、有效喷雾量和覆盖范围受掉落喷头占比影响显著,当掉落喷头占比超过20%时,喷头工作压力和有效喷雾量均低于标准要求,喷雾射程下降,喷雾范围缩小,无法形成全覆盖;喷头掉落后喷射的水柱有引发火灾扩大的风险;通过提高供液流量进行增强的方案仍会形成灭火盲区,满足不了灭火需求。     

一起液化石油气泄漏爆炸事故原因调查与理论分析

对甘肃武威某住宅楼液化石油气泄漏爆炸事故现场勘验和火灾调查情况进行介绍,分析认定泄漏部位、泄漏点、爆炸起火部位、爆炸起火点和起火原因的过程.通过理论分析计算液化石油气爆炸最小点火能量和电火花释放能量,论证引燃的可能性.计算液化石油气爆炸能量和影响范围,对比理论分析结果与现场勘验情况基本吻合,验证了火灾调查推断结论与理论分析一致性,为液化石油气泄漏爆炸事故原因调查及同类事故调查提供了新的思路和方向.     

细水雾灭火系统扑灭物流仓库火灾的实验研究

介绍了细水雾灭火系统扑灭物流仓库火灾的实验方法和结论。通过对固体可燃物火灾蔓延特点的研究,设计了物流仓库中货架不同部位着火的三组全尺度模拟实验。实验表明货架立面中间宽敞部位起火时火灾损害较严重,货架顶面与底面着火危害性较小;火灾发生后应及时启动细水雾灭火系统,否则将会增加灭火难度,从而增大仓库损失。     

大型换流变火灾与泡沫细水雾联用灭火系统特性研究

为研究大型换流变火灾外围池火燃烧特性及灭火要求,建立了换流变火灾试验模型,研制了换流变实体火灾灭火试验平台,通过开展池火燃烧及泡沫-细水雾灭火试验研究,分析了火灾时换流变外围温度场特性。试验表明：模型中换流变油池火燃烧行为与实际换流变火灾类似,池火贴壁燃烧且卷吸效应明显,阀侧火的羽流温度高于其他区域,换流变壁面快速升温致使钢材屈服强度降低,局部结构出现变形,换流变内部变压器油、防火墙壁面升温缓慢。泡沫细水雾联用系统灭火可快速扑灭明火,降温、隔氧效果明显。     

大型变压器泡沫灭火系统灭火试验研究

为探究当前国网系统内大型变压器灭火系统的有效性,搭建大型变压器消防灭火真型试验平台,火灾模型选用220 kV实体变压器,并分别采用压缩空气泡沫灭火系统和泡沫喷雾灭火系统开展灭火试验研究,对比分析两种灭火系统的灭火有效性。试验结果表明：在相同的火灾燃烧条件下,压缩空气泡沫灭火系统在0.7 MPa的工作压力及6 L/（min·m2）的泡沫混合液供给强度下,34 s扑灭变压器火灾;泡沫喷雾灭火系统在0.7 MPa的工作压力及8 L/（min·m2）的泡沫混合液供给强度下,39 s仅剩高位油盘残火;试验证明压缩空气泡沫灭火系统的灭火性能优于泡沫喷雾灭火系统。本次试验为大型变压器的消防设计提供技术参数和试验依据。     

基于FLACS的特高压变压器蒸气云爆炸后果评估

针对特高压变压器火灾引发蒸气云爆炸的问题,结合某特高压变压器爆燃事故案例,利用FLACS 建立全尺寸特高压变压器模型,模拟变压器第一次蒸气云爆炸与蒸气云充分扩展后爆炸2 种工况,确定爆炸超压破坏范围。研究发现：第一次蒸气云爆炸最大压力为7.2 kPa,集中在油箱上部,主要破坏油箱上部结构;第二次蒸气云爆炸最大压力为26.7 kPa,集中在整个变压器周围,变压器整体被破坏。依据爆炸模拟结果提出了合理布置自动灭火系统等注意事项,可降低爆炸对自动灭火系统的破坏。     

压缩空气泡沫灭变压器升高座溢油火性能

通过缩尺灭火试验,研究压缩空气泡沫对变压器升高座溢油火灾的灭火有效性,分析提出适宜的灭火应用方式及应用参数。结果表明,压缩空气泡沫可有效扑灭变压器升高座溢油火灾,具备良好的灭火和抗复燃能力;在泡沫溶液供给强度为11.4 L/（min · m 2 ）条件下,灭火时间为 3.9 min,连续供泡 10 min,将油温降至变压器油燃点以下,且灭火后不发生复燃;提高泡沫溶液供给强度可以提高灭火与降温速度。实际工程中建议采用压缩空气泡沫喷淋系统和稳定性高的压缩空气泡沫,且释放装置与管网应采取抗爆炸冲击措施。     

特高压变压器消防能力提升设计方案及分析

分析了目前特高压换流站/变电站变压器的固定灭火系统技术现状,针对水喷雾系统、泡沫喷雾系统和压缩空气泡沫系统的提升方案,进行灭火性能、防爆能力、防风能力、安全稳定性等方面的分析研究,旨在对特高压换流站/变电站变压器固定灭火系统的改造与建设提供参考。     

特高压换流变降噪装置的改进设计

通过对特高压换流变Box-in降噪装置布置特点、火灾危险性和常用灭火技术的分析,揭示了现有Box-in降噪装置对特高压换流变灭火效果和火势发展的影响。结合新型热熔降噪材料系列检测结果,提出了一种融合新型消防模块、热熔支撑板、防坠网、泄爆口的新型降噪设计方案,并通过全尺寸试验验证了其在换流变火灾场景下的熔断有效性。试验结果表明,新型消防模块和热熔支撑板在火灾情况下均能快速有效脱落,脱落时间小于2 min,脱落后的消防模块呈小碎块状,不阻挡和干扰消防介质有效灭火。该新型降噪设计方案能够为外部消防灭火提供有利条件,显著降低爆炸冲击对内部固定消防系统可能产生的损坏,同时因新增加功能带来的价格上涨幅度较小。     

换流变压器消防设计研究

基于新型火灾探测技术、新型水系灭火剂的水喷雾和消防炮灭火技术,搭建换流变压器模拟试验平台,开展不同场景下的火灾探测及灭火试验研究。研究表明,对于换流变压器火灾,新型火灾探测器可快速响应,基于水系灭火剂的水喷雾及消防炮可快速扑灭并可高效降温。根据研究成果并结合项目实际情况,提出一套适用于换流变压器的消防设计方案。     

真型变压器灭火试验平台开发与耦合灭火试验

现有变压器灭火系统优缺点各异,变压器种类较多,形状极不规则,适用于何种灭火系统需通过真型试验来确定。研制涵盖多种灭火方式的真型变压器灭火试验平台,为真型试验提供参考。10 kV 真型变压器灭火试验表明,添加油乳化灭火剂使细水雾和移动灭火平台的灭火效果提高 2 倍以上,移动灭火平台对细水雾灭火系统的辅助效果显著。     

新能源汽车换电站消防安全技术探讨

新能源汽车换电站产业迅速发展,建设和使用过程中的消防安全至关重要,在储能技术和材料不断发展和突破的同时,有效的防火、灭火技术措施并没有同步跟进。本文针对新能源汽车换电站建设现状、事故特点和火灾风险进行分析,基于现有消防技术标准,提出了换电站设置的防火技术和管理措施,基于对六碳全氟酮气液双相态锂离子电池灭火剂和专用灭火系统的有效性实验和论证,提出了换电站的灭火技术措施,为新能源汽车换电站消防安全建设和管理提供了理论依据。     

基于案例分析的变压器灭火系统改进设计研究

通过实际火灾案例调查,总结国内外变压器火灾经验教训,分析变压器火灾原因及承压薄弱部位。指出变压器灭火系统存在的设计、施工技术缺陷,进行了模拟遮挡火、内外火、复燃火等变压器火灾的灭火试验,与常用变压器灭火系统的灭火效果进行了对比。提出了改进消防技术标准、完善设计施工与维护保养、加强消防安全管理等建议。