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750千伏变电站大型充油设备立体消防关键技术研究与应用

完成单位:国网新疆电力有限公司超高压公司

登记编号:ZSXC-05-J-1-044      登记年份:2022      登记日期:2022-06-27

项目概况
1、成果简介 2018年以来,国内发生多起大型充油设备故障起火爆炸事件,造成严重的电网安全事故和社会影响。而新疆750千伏骨干电网承担着疆电外送、疆内跨区输电和新能源消纳三大任务。一旦发生火灾,设备损失和经济损失将达数亿元,因此,迫切需要找到应对变压器这类大型充油设备故障起火爆炸的高效灭火方案!据统计,变压器(高抗)故障引发火灾主要原因有高压套管故障,绕组故障,地下电缆故障。项目组依托新疆电力公司科技项目,通过研究充油设备起火原因、判定重点防火部位,针对现有消防设施存在的问题,提出解决方案:由高位布置的消防炮、压缩空气泡沫灭火系统以及电缆沟自动灭火装置与火灾监测系统,共同形成对750千伏大型充油设备上中下三层全方位的立体防护体系,全面提升变电站消防能力。 2、主要创新点 创新点1:提出一种消防炮精确定位、定点灭火技术。针对消防炮自动定位算法误差大、易受环境干扰、缺乏闭环控制策略等问题,通过拟合而成的射流曲线进行训练获得射流落点,有效提升识别精度与运算速度,同时抑制反光及散射区域的干扰、克服射流区域提取不完整的问题,调整消防炮喷射角度来实现射流落点与火源点高度重合,从而有效将火灾遏制在萌芽阶段,防止火势蔓延和事故扩大,弥补了高压套管消防保护的缺失。 创新点2:提出一种基于正压产泡方式的新型压缩空气泡沫喷淋灭火方案。针对传统泡沫灭火系统末端喷头发泡、易受爆炸冲击影响、灭火效能低等问题,研发了一种基于正压产泡方式的压缩空气泡沫灭火系统,在高压气体作用下,灭火介质产生受火灾、高温、烟气、爆炸等因素影响小,系统可靠性高,产生的泡沫动能大、性质稳定,增大了泡沫与火焰的接触面积,具备解决抗爆问题的优势,能够快速降温、迅速压制和有效扑灭火灾。并建立油浸变压器套管爆裂后升高座溢油火灾的缩尺试验模型试验,验证压缩空气泡沫灭变压器升高座溢油火灾的技术可行性,分析提出供给强度等适宜灭火的技术参数,为工程应用提供理论依据和技术支撑。 创新点3:设计一种灭火介质输送时间短、无喷头喷管的消防管网布置方式。针对现有输送及喷淋管路布置方式输送灭火剂时间长、系统响应慢等问题,提出一种三相流介质输送时间短、流量可调节、无喷头的压缩空气泡沫输送及喷淋管网布置方式,解决了灭火系统易受设备爆炸、火灾高温等影响而失效的问题,实现对保护设备四周全方位保护,提升了火情处置及时率。 创新点4:发明一种双驱动多喷口U型管网式自动灭火装置。针对充油设备附近电缆沟灭火手段不完备的问题,发明一种充油设备附近电缆沟用双驱动多喷口U型管网式超细干粉自动灭火装置,解决了单一灭火装置喷射时间短、保护范围不足,而多个灭火装置联动线路易烧毁造成无法联动启动或启动不及时的问题,形成对充油设备附近电缆沟高压电缆等电气设备的多方位可靠保护。