[发明专利]一种换流变压器火灾燃烧相似模拟实验装置及其实验方法

说明书

本发明公开的一种换流变压器火灾燃烧相似模拟实验装置及其实验方法，该实验装置采用与大型换流变压器相似的模拟原理设计，并加载温度采集装置，解决了传统小型油盆燃烧无法真实模拟实尺度换流变压器燃烧的难题，克服了传统试验中实验装置与实尺度换流变压器结构不相符而导致实验现象和实验结果与实际情况不匹配的弊端，实现了实验条件下模拟换流变压器在套管爆破燃烧情况下换流变压器整体燃烧现象，实验方法基于实验装置进行设计，可对该现象中燃烧温度、燃烧热辐射和红外热成像各数据的实时监测，为研究实尺度换流变压器燃烧规律提供了有利的帮助。

技术领域

本发明涉及工程热物理试验技术领域，特别是一种换流变压器火灾燃烧相似模拟实验装置及其实验方法。

背景技术

相似模拟实验主要依据相似原理制作与实际尺度相近的实验装置，通过利用数据采集装置，收集实际现象中无法收集的数据，根据数据分析，得出实验现象规律，借以推理实际尺度中大概率发生的现象，从而解决消防工程中的实际问题。换流变压器燃烧相似模拟实验装置能模拟实尺度换流变压器真实的燃烧状态，实验装置三面上安装温度测量装置，周围布置热辐射测量装置，装置前后放置高清摄像机和热像仪，按套管爆破情况下换流变压器整体燃烧场景，测相应的温度数据、热辐射数据、热成像数据和高清燃烧图像，实现各种复杂的数据的监测与分析，进而更加系统、全面、深入地掌握实尺度换流变压器燃烧特征。

换流变压器燃烧通常具有隐蔽、立体、多尺度三维特点，包括射流火、流淌火和油池火，燃烧机理极其复杂。因此，研究换流变压器燃烧的发展、演化规律，弄清换流变压器燃烧的机理，对于换流变压器燃烧定性分析具有积极的作用，对于丰富消防工程科学具有重要意义。使用相似模拟原理，可以对换流变压器燃烧内部的温度变化进行全方位监测，了解换流变压器燃烧内部温度的局部变化、细微变化及变化趋势，掌握在套管爆破燃烧条件下换流变压器燃烧的性状。

使用换流变压器燃烧相似模拟实验装置，可以研究在真实的换流变压器燃烧状态下燃烧特性，并根据实验燃烧的影像特征，分析换流变压器燃烧变化过程，解释宏观变化和燃烧现象的机理，揭示换流变压器燃烧演化规律，为换流变压器燃烧的微观研究和消防工程应用研究提供可靠的科学依据。

发明内容

为了实现在实尺度换流变压器燃烧状态下实时监测燃烧现象和数据，对实尺度换流变压器依据相似模拟原理进行还原设计，本发明公开了一种换流变压器火灾燃烧相似模拟实验装置及其实验方法，来研究换流变压器在套管爆破燃烧条件下整体燃烧演化规律。

具体的技术方案如下：

一种换流变压器火灾燃烧相似模拟实验装置，其特征在于，包括外壳体、油枕壳体和温度采集器，所述外壳体上设有壳体进油口、壳体排油口、壳体排气口、油枕进油口和燃烧预留口，所述油枕壳体上设油枕补油口和油枕出油口，所述壳体进油口、壳体排油口、壳体排气口、油枕进油口和燃烧预留口均于外壳体内腔连通，所述油枕补油口和油枕出油口均于油枕壳体内腔连通，油枕出油口通过可调管道与油枕进油口连通，外壳体内对称设有两个内壳体，燃烧预留口处连接有法兰，并通过法兰连接油盆；

上述的一种换流变压器火灾燃烧相似模拟实验装置，其中，所述外壳体呈中空的矩形，由6块钢板焊接而成，6块所述的钢板分别为前侧板、后侧板、左侧板、右侧板、顶板和底板。

上述的一种换流变压器火灾燃烧相似模拟实验装置，其中，所述前侧板和后侧板呈对称设置，尺寸为2500mm*940mm*10mm，所述左侧板和右侧板呈对称设置，尺寸为2500mm*680mm*10mm，所述顶板和底板呈对称设置，尺寸为940mm*680mm*10mm。

上述的一种换流变压器火灾燃烧相似模拟实验装置，其中，所述壳体进油口、壳体排气口、油枕进油口和燃烧预留口均位于外壳体的顶板上，壳体进油口、壳体排气口呈异侧设置，分别靠近右侧板和左侧板，所述燃烧预留口位于顶板中部，并靠近后侧板，所述油枕进油口位于燃烧预留口和壳体进油口之间，所述壳体排油口位于左侧板的下端，油盆安装于外壳体的顶部；