[发明专利]换流变压器油坑隔火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油坑隔火测试试验平台及试验方法，包括模拟溢流火源、阻燃隔火层、模拟油枕、配套灭火系统、配套测控系统；所述试验方法包括：模拟油枕注油预热、开口油池注油、开口油池点火、流量记录、阻燃隔火层灭火、开口油池灭火、关闭试验平台、重复试验。本发明的优点在于：提供一种换流变压器油坑隔火测试试验平台及试验方法，重构换流变压器溢流火灾引发的事故油坑火灾场景，实现不同阻燃隔火材料、不同阻燃层厚度对油坑阻燃隔火效果的影响研究，消防水灭火过程对火势蔓延的影响研究，消防水灭火过程油水混合物溢出事故油坑风险研究，以及保护事故油坑处的底层固定灭火系统有效性和喷头参数优化设计研究。

技术领域

本发明涉及电气工程领域，具体涉及一种换流变压器油坑隔火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，其是在高压直流输电系统中，为了完成将交流电变换为直流电或者将直流电变换为交流电的转换，并达到电力系统对于安全稳定及电能质量的要求而建立的站点，换流站的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含油设备，如换流变(变压器)、高压并联电抗器等，必须建立基础油坑，而油浸式电气设备油坑必须设置阻燃层以杜绝安全隐患。油坑阻燃层结构作为事前设置的、用于可燃性变压器油在正常排岀或事故倾泻时，保证其快速渗透、安全隔绝的第一道保护屏障，如何在火灾事故发生时，既能快速渗透，防止泄露的高温热油聚集形成油池火和流淌火，又能防止火焰烧穿阻燃层进入油坑底部后，蔓延至相邻换流变，引起事故扩大，是换流变压器油坑阻燃层结构的主要功能。

目前针对换流变压器火灾的研究主要集中在换流变压器本体火灾的风险分析、监测预警及灭火技术等，对换流变压器底部油坑阻燃隔火试验重构涉及较少。如公开号为CN110992803A的中国发明专利申请，公开了一种油浸式变压器火灾模型及火灾模拟方法，包括变压器本体模型和围绕变压器本体模型构建的集油坑模型、喷射火模型、流淌火模型和高压套管炸裂火模型，其通过模拟变压器实体发生火灾可能产生的各种火情进行模拟体现油浸式变压器发生火灾时的情况；并且，通过油浸式变压器火灾模型进行火灾模拟，为验证各类灭火系统扑灭油浸式变压器火灾的有效性提供了保证。对于换流变压器油坑火灾的重构是解决换流变压器火灾蔓延致灾的重要课题：开展换流变压器油坑阻燃隔火测试，一方面，可以为换流变压器事故油坑阻燃层材料的选型、设计保护事故油坑处的底层固定灭火系统喷头优化设计等提供依据；另一方面，有利于火灾调查、致灾机理反演、风险评估等的进行。

目前换流变压器油坑防火设计主要依据GB50229-2019《火力发电厂与变电站设计防火规范》：“油坑隔火层设计卵石层厚度不应小于250mm，卵石直径宜为50-80mm。”但是，近来典型的换流变火灾事故案例表明，该要求并不能满足大型充油设备火灾时阻燃隔火的需求，易引起燃油聚集形成油池火和流淌火，同时存在高温油通过油坑蔓延引起事故扩大的风险。因此，亟需开展换流变压器事故油坑隔火性能测试，为换流变压器油坑火灾致灾机理研究和阻燃层设计提供支撑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换流变压器油坑隔火测试试验平台及试验方法，能够重构换流变压器火灾后可能引发的事故油坑火灾场景，实现不同阻燃隔火材料、不同阻燃层厚度对油坑阻燃隔火效果的研究，以及不同阻燃材料渗透性能研究。并能对消防水灭火过程事故油坑油水混合物溢出风险研究、火势蔓延风险、各类火灾扑救技术的有效性等方面进行全面系统研究。

本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种换流变压器油坑隔火测试试验平台，包括模拟溢流火源、阻燃隔火层、模拟油枕、配套灭火系统、配套测控系统；

所述模拟溢流火源包括模拟油坑、设置在模拟油坑上方的开口油池，模拟油坑通向外设的事故集油池，所述阻燃隔火层盖在模拟油坑上，且阻燃隔火层位于开口油池下方；

所述模拟油枕包括模拟油枕腔体以及设置在模拟油枕腔体中的油枕加热装置，所述模拟油枕腔体通向开口油池；