[发明专利]换流变压器热熔板熔断测试试验平台及试验方法

说明书

本发明公开一种换流变压器热熔板熔断测试试验平台及试验方法，包括试验台主体、模拟火源、模拟阀厅、配套灭火系统以及配套测控系统；试验台主体包括防火墙、热熔板、固定降噪板；配套测控系统包括点火系统、温度采集系统、图像采集系统、压力采集系统。方法包括：油量计算、输油、点火、观察记录、灭火时机判别、配套灭火系统灭火、熄火判断、重复试验等。本发明的优点在于：能够实现不同类型及不同布置方式热熔板在换流变压器火灾场景下的熔断效果测试和热熔板熔断后外界消防能否有效灭火的测试，又能实现换流变压器火灾场景下内部不同类型固定灭火系统效果评估和设计参数优化测试，同时也可为揭示换流变遮挡火火灾致灾机理提供测试平台。

技术领域

本发明涉及电力系统防灾减灾技术领域，具体涉及一种换流变压器热熔板熔断测试试验平台及试验方法。

背景技术

换流站是电力系统的重要枢纽，其安全可靠运行是电力系统正常运行的基础。换流站内含有大量的充油设备，尤其是换流变压器，其含油量可达上百吨，而且受到Box-in降噪装置的遮挡，一旦发生火灾，扑救较为困难，是影响换流站安全运行的主要威胁之一。例如，2018年，某特高压换流变火灾，持续燃烧超过20小时，造成了严重的设备烧损。

一方面，目前换流变Box-in降噪装置所采用的型式主要有固定式、可拆卸式和移动式3种。其中可拆卸式使用最为广泛。可拆卸式Box-in降噪装置由固定和可拆两部分组成，固定部分的隔声围护结构与防火墙及阀厅墙连接，前端与Box-in降噪装置基础连接，在更换换流变时此部分不用拆除。可拆装部分采用钢梁与两端的固定部分连接，在更换换流变时可拆除。典型的换流变火灾事故表明，以上三种换流变Box-in降噪结构型式均无法满足在火灾情况下自动脱落，Box-in降噪装置遮挡严重影响外部消防扑救。近年来，已有部分厂家研制出换流变新型热熔降噪装置，同时具备降噪和高温熔断功能。热熔降噪装置在实际应用时，安装在换流变压器顶部，在换流变压器正常运行时用以降噪，当换流变压器发生火灾时，热熔降噪装置受热熔化，进而自动脱落，以暴露换流变压器，方便外界消防直接作用于换流变压器进行有效灭火。现有技术中，如文献1公开号为CN110180109A的中国发明专利申请提出一种兼备隔声模块与消防模块的Box-in装置，将顶部降噪部分按照区域分为泄爆脱落隔声板和固定式隔声板，泄爆脱落隔声板由高温热熔材料制成，在发生火灾时能自动脱落；固定式隔声板采用填充隔声板，其下方安装有支撑钢结构进行支撑。文献2公开号为CN110152223A的中国发明专利申请提出一种特高压换流变防护结构，采用一种高温易熔材料多孔消音结构，满足平时声学、力学性能要求的同时，能在温度达到150℃时熔融产生开口。文献3公开号为CN111138124A的中国发明专利申请提出一种由低熔断温度的热固性粘结剂制备生成的微粒吸声板，低熔断温度的热固性粘结剂由一定比例的凝胶溶剂和树脂柔性剂制备而成，通过加入适量的柔性剂，得到不同熔断温度的热固性粘结剂，实现火灾时的自动熔断。但是上述文献1、2并未说明其高温熔断效果及熔断温度测试方法；文献3具体实施实例中提出，取小样进行DSC测试，通过不同树脂柔性剂下凝胶溶剂的熔融温度变化，说明可通过调节树脂柔性剂含量来得到不同熔断温度的低熔断温度的热固性粘结剂，进而得到不同熔断温度的低熔断温度的微粒吸声板，但是也未说明如何对微粒吸声板的熔断效果和熔断温度进行测试。目前，针对换流变压器新型热熔降噪板的熔断测试，尤其是相关的试验平台未见报道，因此各类新型热熔板降噪装置在换流变火灾情况下的熔断效果在实际工程应用备受质疑，这成为了制约其工程应用的主要难题。同时，由于Box-in降噪装置的遮挡，无法判别内部固定灭火系统在换流变压器火灾初期是否发挥设计效果，因而降噪装置内部采用的常用固定灭火系统(水喷雾和泡沫喷雾灭火系统等)对于换流变火灾的扑救有效性仍有待验证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换流变压器热熔板熔断测试试验平台及试验方法，既能实现不同类型及不同布置方式热熔板在换流变火灾过程中是否能及时跌落或者熔断测试，又能实现灭火系统在换流变火灾场景下的灭火效果评估和固定灭火系统设计参数优化测试，同时也可为揭示换流变遮挡火火灾致灾机理提供测试平台。