一种避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火方法及装置，所述方法应用于避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火装置，方法包括：获取变压器油在油坑中的下渗时间，根据变压器油在油坑中的下渗时间，获取变压器油流入油坑后不发生溢出的临界流量；获取变压器油的放热量；获取鹅卵石层的吸热量；获取临界鹅卵石层厚度与变压器油溢出流量的关系式以及临界鹅卵石层厚度与变压器油溢出时间的关系式；获取鹅卵石层最低厚度以及最大厚度，在鹅卵石层厚度范围内设置其厚度，以达到最佳灭火效果；本发明专利技术的优点在于：实现最佳的隔火效果，保证鹅卵石以下的油坑不被点燃，不存在火灾隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火方法及装置
本专利技术涉及消防灭火
，更具体涉及一种避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火方法及装置。
技术介绍
变压器压器属于大型含油设备，单台变压器含油约200吨。一旦发生火灾，会造成大规模的火蔓延现象。为了降低变压器压器油火灾规模，一般在变压器器正下方设置油坑，油坑通过事故排油管道与远方事故油池相连，通过降低火灾区域可燃物的方式有效抑制火灾发展。为避免流入油坑的变压器油继续燃烧，油坑内部会设置鹅卵石层用于隔火。现有的鹅卵石层一般采用落地铺设方案。然而，近几年几起事故表明，落地铺设方案有其局限性，无法将大量变压器油在短时间内迅速排出，为了使变压器油迅速排出，于是出现了架空铺设的方案，如中国专利公开号CN209249235U，公开了一种变压器压器现场自动排油装置，包括：与变压器压器本体连通的第一阀门，一端与第一阀门连通的排油管路，排油管路的另一端与所述变压器压器本体下方的贮油池连通；电动阀或电磁阀，设置在排油管路上，所述电动阀或电磁阀用于控制排油管路的通断；抽真空装置，设置在所述第一阀门与所述电动阀或电磁阀之间，与所述排油管路通过第二阀门连通，所述第二阀门用于控制所述抽真空装置与所述排油管路之间的通断。变压器压器本体的下侧与地面之间设置底座，底座四周设置有鹅卵石层，鹅卵石层设置在贮油池的上侧的地面上。同时，变压器压器本体与地面之间，即，与四周的鹅卵石层之间具有一定的高度距离。该技术虽然设置了鹅卵石架空装置进行隔火，但是其存在以下问题：1、不同架空条件(鹅卵石厚度、架空高度)导致鹅卵石层下部被点燃的临界条件，尚未明确；2、架空铺设，有利于变压器油排出，但下部空间易发生燃烧，事故管道存在着火风险，未给出如何避免着火。综上所述，现有换流变架空隔火方法及装置不能实现最佳的隔火效果，不能保证鹅卵石以下的油坑不被点燃，存在火灾隐患。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火方法及装置不能实现最佳的隔火效果，不能保证鹅卵石以下的油坑不被点燃，存在火灾隐患。本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火方法，应用于避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火装置，所述隔火装置包括变压器、油坑、鹅卵石层以及支撑层，所述油坑内设置支撑层，支撑层上方铺设鹅卵石层，鹅卵石层上方放置变压器，所述方法包括：步骤一：获取变压器油在油坑中的下渗时间；步骤二：根据变压器油在油坑中的下渗时间，获取变压器油流入油坑后不发生溢出的临界流量；步骤三：获取鹅卵石层传热临界隔火时间及鹅卵石层临界厚度。本专利技术设置鹅卵石层的厚度，使得在该厚度范围内，鹅卵石层不发生穿透着火，在满足排油需求条件下又能实现一定隔火能力，实现最佳的隔火效果，保证鹅卵石以下的油坑不被点燃，不存在火灾隐患。进一步地，所述步骤一包括：通过公式获取变压器油在油坑中的下渗时间，其中，t为变压器油经油坑上表面下渗到油坑底部所需的时间，h石为油坑中鹅卵石层铺设厚度，v油为变压器油在鹅卵石层中的下渗速度，H为油坑深度，g重为重力加速度。进一步地，所述步骤二包括：根据变压器油在油坑中的下渗时间，通过公式获取变压器油流入油坑后不发生溢出的临界流量，其中，Q临为变压器油流入油坑后不发生溢出的临界流量，λ为鹅卵石层渗透率，S1为油坑总表面积，S2为油坑中设备占用面积。进一步地，所述步骤三包括：步骤301：获取变压器油的放热量；步骤302：获取鹅卵石层的吸热量；步骤303：获取临界鹅卵石层厚度与变压器油溢出流量的关系式以及临界鹅卵石层厚度与变压器油溢出时间的关系式；步骤304：获取鹅卵石层最低厚度以及最大厚度，在鹅卵石层厚度范围内设置其厚度，以达到最佳灭火效果。更进一步地，所述步骤301包括：通过公式m油＝v油ρ油t油获取溢出到鹅卵石层的变压器油质量，其中，v油为变压器油单位时间溢出流量，ρ油为变压器油密度，t油为变压器油的溢出时间；根据溢出到鹅卵石层的变压器油质量，通过公式Q油＝m油cp油(T油1-T油2)获取变压器油的放热量，其中，cp油为变压器油的定压比热容，T油1为溢出的变压器油初始油温，T油2为变压器油透过鹅卵石层后的温度。更进一步地，所述步骤302包括：：通过公式m石＝((a+l)(b+l)-ab)h石(1-λ)ρ石获取与变压器油接触的鹅卵石层质量，a为变压器的长度，b为变压器的宽度，l为变压器油沿变压器本体溢流到鹅卵石层表面的覆盖宽度，ρ石为鹅卵石层密度；根据与变压器油接触的鹅卵石层质量通过公式Q石＝m石cp石(T石2-T石1)获取鹅卵石层的吸热量，其中，cp石为鹅卵石层的定压比热容，T石2为变压器吸热之后的温度，T石1为鹅卵石的初始温度。更进一步地，所述步骤303包括：根据变压器油流入油坑后不发生溢出的临界流量、变压器油的放热量以及鹅卵石层的吸热量，获取临界鹅卵石层厚度与变压器油溢出流量的关系式如下根据变压器油流入油坑后不发生溢出的临界流量、变压器油的放热量以及鹅卵石层的吸热量，获取临界鹅卵石层厚度与变压器油溢出时间的关系式如下更进一步地，所述步骤304包括：鹅卵石层不发生穿透着火的最低厚度的临界条件为t油时间内溢出的总油量等于变压器本体内部全部变压器油，因此，鹅卵石层最低厚度为为保证变压器顺利从鹅卵石层全部顺利排出，鹅卵石层发生穿透着火的最短时间应大于变压器内的变压器油全部溢出或排出所需的时间，即t实≥t油，其中，t实为变压器油从变压器本体全部溢出的实际所需时间且故鹅卵石层最大厚度为本专利技术还提供一种使用上述变压器隔火方法的装置，包括变压器、油坑、鹅卵石层、若干支撑柱以及支撑层，所述油坑内设置支撑层，支撑层上方铺设鹅卵石层，鹅卵石层上方放置变压器，若干支撑柱底部固定在油坑底部，支撑柱的顶部依次穿过支撑层以及鹅卵石层固定在变压器的底部，所述支撑层与油坑底部之间具有间隙，所述油坑底部通过管道与事故油池连通。进一步地，所述油坑内设有若干水喷雾喷头，若干所述水喷雾喷头的喷射范围覆盖所述油坑底部所有区域。进一步地，所述鹅卵石层为鹅卵石。进一步地，所述支撑层为钢丝网。本专利技术的优点在于：(1)本专利技术设置鹅卵石层的厚度，使得在该厚度范围内，鹅卵石层不发生穿透着火，在满足排油需求条件下又能实现一定隔火能力，实现最佳的隔火效果，保证鹅卵石以下的油坑不被点燃，不存在火灾隐患。(2)本专利技术的变压器隔火装置的油坑内还设置水喷雾喷头，鹅卵石下方全局设置水喷雾灭火系统可以实现对下渗到油坑底部的变压器油进行灭火、降温的作用，最大限度的降低油坑着火的风险，保证进入事故排油管道内部的变压器油无明火出现，避免其他相邻换流变着火，同时灭火介质选用流动性较好且流量相对较小的水喷雾，可以实现变压器油和水喷雾快速排出。附图说明...

【技术保护点】
1.一种避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火方法，其特征在于，应用于避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火装置，所述隔火装置包括变压器、油坑、鹅卵石层以及支撑层，所述油坑内设置支撑层，支撑层上方铺设鹅卵石层，鹅卵石层上方放置变压器，所述方法包括：/n步骤一：获取变压器油在油坑中的下渗时间；/n步骤二：根据变压器油在油坑中的下渗时间，获取变压器油流入油坑后不发生溢出的临界流量；/n步骤三：获取鹅卵石层传热临界隔火时间及鹅卵石层临界厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火方法，其特征在于，应用于避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火装置，所述隔火装置包括变压器、油坑、鹅卵石层以及支撑层，所述油坑内设置支撑层，支撑层上方铺设鹅卵石层，鹅卵石层上方放置变压器，所述方法包括：
步骤一：获取变压器油在油坑中的下渗时间；
步骤二：根据变压器油在油坑中的下渗时间，获取变压器油流入油坑后不发生溢出的临界流量；
步骤三：获取鹅卵石层传热临界隔火时间及鹅卵石层临界厚度。


2.根据权利要求1所述的一种避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火方法，其特征在于，所述步骤一包括：
通过公式获取变压器油在油坑中的下渗时间，其中，t为变压器油经油坑上表面下渗到油坑底部所需的时间，h石为油坑中鹅卵石层铺设厚度，v油为变压器油在鹅卵石层中的下渗速度，H为油坑深度，g重为重力加速度。


3.根据权利要求1所述的一种避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火方法，其特征在于，所述步骤二包括：
根据变压器油在油坑中的下渗时间，通过公式获取变压器油流入油坑后不发生溢出的临界流量，其中，Q临为变压器油流入油坑后不发生溢出的临界流量，λ为鹅卵石层渗透率，S1为油坑总表面积，S2为油坑中设备占用面积。


4.根据权利要求1所述的一种避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火方法，其特征在于，所述步骤三包括：
步骤301：获取变压器油的放热量；
步骤302：获取鹅卵石层的吸热量；
步骤303：获取临界鹅卵石层厚度与变压器油溢出流量的关系式以及临界鹅卵石层厚度与变压器油溢出时间的关系式；
步骤304：获取鹅卵石层最低厚度以及最大厚度，在鹅卵石层厚度范围内设置其厚度，以达到最佳灭火效果。


5.根据权利要4所述的一种避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火方法，其特征在于，所述步骤301包括：
通过公式m油＝v油ρ油t油获取溢出到鹅卵石层的变压器油质量，其中，v油为变压器油单位时间溢出流量，ρ油为变压器油密度，t油为变压器油的溢出时间；
根据溢出到鹅卵石层的变压器油质量，通过公式Q油＝m油cp油(T油1-T油2)获取变压器油的放热量，其中，cp油为变压器油的定压比热容，T油1为溢出的变压器油初始油温，T油2为变压器油透过鹅卵石层后的温度。


6.根据权利要求4所述的一种避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火方法，其特征在于，所述步骤302包括：
通过公式m石＝((a+l)(b+l)-...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玉彪，张佳庆，黄勇，李金忠，王庆，张民，谭静，王刘芳，程登峰，田宇，柯艳国，罗沙，谢佳，范明豪，李伟，过羿，尚峰举，刘睿，苏文，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，国网经济技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34