[发明专利]特高压换流变的压缩空气泡沫灭火系统布置结构

说明书

本发明为一种特高压换流变的压缩空气泡沫灭火系统，在换流变广场内包含N组换流变，每组换流变排列复数换流变单元，还包含均采用压缩空气泡沫溶液的固定喷淋系统、消防炮灭火系统、消火栓系统，固定泡沫系统包含设于每个换流变单元内的喷淋释放管，其布置于换流变外侧。消防炮系统包含复数消防炮，其设于换流变阀厅侧挑檐或换流变广场的消防炮塔上，消火栓系统包含设置在换流变广场的消火栓，喷淋释放管、消防炮、消火栓均连接于压缩空气泡沫产生装置，采用压缩空气泡沫灭火系统结合固定喷淋、消防炮和消火栓系统，利用压缩空气泡沫具有泡沫稳定性高、覆盖性好、冲击动量强、用水量小等优点，提升灭火效率。

技术领域

本发明涉及一种应用于特高压换流变压器的灭火系统布置结构，特别是一种采用压缩空气泡沫实现的固定消防方式。

背景技术

特高压换流站的换流变压器（以下简称换流变）是站内的大型油浸设备，单相设备含油量约100t~151t，火灾危险性高，从消防角度考虑，需设置固定灭火设施对可能发生的设备火灾进行扑救。目前国内的大型油浸设备固定消防主要采用水喷雾灭火系统、泡沫喷雾灭火系统两种方式。水喷雾灭火系统用水量大，在水资源丰富地区，大型油浸设备固定消防一般采用水喷雾灭火系统，在水资源缺乏地区一般采用泡沫喷雾灭火系统。

传统的水喷雾灭火系统，通过布置在换流变四周的水雾喷头21喷出水雾，除水外不含其它灭火剂。理想状态下，如图1A至图1C所示的每个喷头具有一个水雾喷射范围22，其对换流变油箱11、散热器12、储油柜、套管14及其油池17形成全方位立体包裹，隔绝空气，通过窒息原理达到灭火的目的。而其缺点是：1）灭火效率低，由于水的表面张力大，不容易和其它物质分子结合或被吸收，而产生吸热降温的作用；2）水喷雾灭火系统工作时受风速风向等现场环境影响大，其灭火效能对火灾的抑控能力不足；3）水喷雾灭火系统消防用水量较大，传统以水灭火的方式，灭火时喷出的水中，能产生吸热作用的部分只有5%~10%，即有90%~95%的灭火用水浪费流失，在水资源匮乏地区难以应用；4）由于水雾喷头与变压器之间距离不能超过喷头有效射程，喷头布置时距离变压器较近，变压器着火时易造成喷头的损坏、脱落，管道失压，不能形成水雾，变压器周围无法隔绝空气，不能有效灭火。

传统的泡沫喷雾灭火系统，通过现混或预混的方式形成泡沫混合液，通过泵组或氮气输送至换流变周围的泡沫喷头处，喷头在出口处形成空气泡沫。如图2A、图2B所示，泡沫喷头一般布置在换流变顶面以上，在套管底部设置套管根部喷头32，在储油柜13的顶部设置储油柜喷头33，上述喷头通过泡沫管道34连接于接自泡沫消防间的泡沫母管31。当泡沫液进入喷头时，口径突然缩小，流速急剧增大在混合室产生了一定的真空度，从而吸入空气，并与泡沫液混合产生空气泡沫。通过泡沫流淌形成对换流变顶面、器身、储油柜13及油池17等的覆盖，隔绝空气达到灭火的目的。但其缺点是：1）泡沫稳定性不强，这主要是由于泡沫大小不均匀，泡沫中气泡的大小分布范围宽，造成空气容易穿过气泡膜而在气泡间扩散，使小气泡变得更小而大气泡变得更大，而较大气泡的稳定性较弱，难以长时间的附着在燃料的表面上，灭火效能也受到影响；2）真空吸气式泡沫灭火系统所产生泡沫冲量小，动量不高，易受喷射口附近的高温气流影响，这主要是由于泡沫通过喷头喷射时要夹带空气，喷头要靠空气和泡沫溶液间的湍流作用动作，这样使泡沫的部分能量被耗散了。在保护物表面附着能力有限，会影响灭火可靠性，降低灭火效率；3）换流变发生火灾时，往往伴随着大量的浓烟，影响了泡沫的形成，降低了灭火效果。

上述两种换流变灭火系统主要起到隔离窒息作用，响应时间短，主要目标均为扑灭换流变初期火灾，但水喷雾和泡沫喷雾强度有限，难以扑灭较大火灾。

近年来发生了多起变压器火灾事故，造成设备和人员的损失，引发的停电事故对国民经济造成一定影响，也同时反映出现有的固定灭火系统灭火能力有限，难以快速有效灭火，鉴于特高压换流站在电网骨架中的重要地位，有必要对特高压换流站的换流变压器进行消防提升，探索更可靠、更高效的消防方式。

发明内容

本发明所解决的技术问题即在提供一种利用压缩空气泡沫为介质的固定灭火系统布置结构。