一种特高压换流变应急排油及消防介质注入装置、方法、系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种特高压换流变应急排油及消防介质注入装置、方法、系统，通过分别在本体和储油柜的排油管路上设置控制阀和流量计，可实现两个管路排油速度独立控制，同理，本体和储油柜的消防介质注入速度也可独立控制，实现排油量与介质冲入量匹配，及时填满油位下降后的空缺，抑制火灾进入换流变本体，降低了火灾规模扩大风险；同时杜绝本体和储油柜内出现空腔，冷却内部高热油气及绝缘材料，降低复燃安全隐患，为救援人员提供安全保障和救援有利条件，提高换流变消防能力。

【技术实现步骤摘要】
一种特高压换流变应急排油及消防介质注入装置、方法、系统
本专利技术涉及特高压换流站消防
，具体为一种特高压换流变应急排油及消防介质注入装置、方法、系统。
技术介绍
近年来，随着高压直流输电电压等级的不断提高，直流换流站中电力设备在数量和容量上不断增加，消防的风险也随之增加。换流变是换流站的核心一次设备，其内含有大量的绝缘油，火灾风险极高，1100kV低端换流变单相油重达约166吨，1100kV高端换流变单相油重达到约285吨，所用绝缘油闪点在135～150℃，燃点在165～195℃，自燃点约32℃，发生火灾后一般会快速进入全面发展阶段，对相邻设备危害很大，甚至会导致大面积停电事故。在常见电压等级变电站中，220kv变压器通过安装排油注氮装置对变压器灭火，所以在变压器周边不在单独设置固定的灭火系统。该排油注氮装置的工作原理是，低压变压器着火时，达到燃烧温度的油仅局限于上表层油。将化学性质稳定的压缩氮气从变压器底部注入使箱体的油自下而上搅动，加速油在油箱里的循环。这样使已达燃烧温度的上表面层油被下部大量的油冷却，使油的温度降至其闪点以下减缓燃烧。虽然该排油注氮装置能够在一定程度上减缓燃烧，但是误动率高，在特高压换流站，如果因为排油注氮误动跳闸，会造成非常严重的后果，且当特高压换流变压器油量大，换流变底部充氮搅拌耗时长，降温效果不明显。在特高压领域，当换流变发生火灾时，为了避免火势蔓延，常采用排油方式阻燃。如申请号为201810646985.3公开的特高压变压器事故排油管路高温阻燃组合阀控制系统，该系统公开了通过设置管道综合控制机构和单向阀门来实现对排油管在低油位时阻隔，高油位时管道打开排油，避免火势蔓延至油坑。但是特高压换流变排出高温油后，油箱内部还有高温的油气及绝缘材料，接触空气后极可能发生复燃，依然存在非常大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于如何提高特高压换流变的排油降温阻燃联合控制效果。本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种特高压换流变应急排油及消防介质注入装置，换流变包括换流变本体(1)、储油柜(2)，所述储油柜(2)的出油口与所述本体(1)的进油口连通；装置包括油坑(17)，位于换流变下方；本体(1)排油管路，两端分别连接所述本体(1)的出油口和油坑(17)的进油口；储油柜(2)排油管路，两端分别连接所述储油柜(2)的出油口和油坑(17)的进油口；本体消防介质管路，两端分别连接介质产生设备(28)的出口和本体(1)的介质进口；储油柜(2)消防介质管路，两端分别连接介质产生设备(28)的出口和储油柜(2)的介质进口；事故油池(20)，事故油池(20)的进油口与油坑(17)的出油口连通；所述储油柜(2)与本体的连接管路上按照油的流向依次设置有分隔电磁阀(3)和瓦斯继电器(4)；所述本体(1)排油管路按照油的流向依次设置有本体排油控制阀(11)、本体排油流量计(12)、本体潜油泵(13)；储油柜(2)排油管路按照油的流向依次设置有储油柜排油控制阀(14)、储油柜排油流量计(15)、储油柜潜油泵(16)；所述本体消防介质管路按照介质流向依次设置有本体介质控制阀(21)、本体介质流量计(22)、本体介质止回阀(23)；储油柜(2)消防介质管路按照介质流向依次设置有储油柜介质控制阀(24)、储油柜介质流量计(25)、储油柜介质止回阀(26)；所述本体消防介质管路和储油柜(2)消防介质管路的进口端通过增压器(27)与介质产生设备(28)的出口连接；所述油坑(17)与事故油池(20)之间管路上按照油的流向依次设置有排油出口止回阀(18)、排油出口流量计(19)；中控室(6)，用以接收火灾报警信号；所述瓦斯继电器(4)、主控制器(5)分别与中控室(6)通信连接；主控制器(5)，与本体排油控制阀(11)、本体排油流量计(12)、本体潜油泵(13)、储油柜排油控制阀(14)、储油柜排油流量计(15)、储油柜潜油泵(16)、本体介质控制阀(21)、本体介质流量计(22)、储油柜介质控制阀(24)、储油柜介质流量计(25)、增压器(27)、分隔电磁阀(3)、排油出口流量计(19)通信连接。通过分别在本体和储油柜的排油管路上设置控制阀和流量计，可实现两个管路排油速度独立控制，同理，本体和储油柜的消防介质注入速度也可独立控制，实现排油量与介质冲入量匹配，及时填满油位下降后的空缺，抑制火灾进入换流变本体，降低了火灾规模扩大风险；同时杜绝本体和储油柜内出现空腔，冷却内部高热油气及绝缘材料，降低复燃安全隐患，为救援人员提供安全保障和救援有利条件，提高换流变消防能力。进一步的，所述本体(1)的出油口位于本体(1)底部，介质进口位于本体(1)顶部；所述储油柜(2)的出油口位于储油柜(2)底部，介质进口位于油储油柜(2)顶部。进一步的，所述本体(1)、储油柜(2)、事故油池(20)、介质产生设备(28)分别设置有液位计；4个液位计均与主控制器(5)通信连接。本专利技术还提供一种基于上述装置的控制方法为：中控室(6)的后台服务器通过数据网关接收换瓦斯继电器(4)发送的重瓦斯信号、火灾报警信号、换流变断电信号并进行逻辑判断，满足逻辑后发送启动信号到主控制器(5)，主控制器(5)控制所有组件开始运转：分隔电磁阀(3)关闭，本体排油潜油泵(13)、储油柜潜油泵(16)、增压器(27)开启运行，本体排油控制阀(11)、储油柜排油控制阀(14)、本体介质控制阀(21)、储油柜介质控制阀(24)按照预设参数开启运行；运行过程中，排油出口流量计(19)、本体排油流量计(12)、储油柜排油流量计(15)反馈信号至主控制器(5)进行实时计算，发生流量不匹配时发出预警信号并发送控制信号给本体排油控制阀(11)和储油柜排油控制阀(14)进行流量动态调整；本体介质流量计(22)实时反馈信号至主控制器(5)中与本体排油流量计(12)数据进行实时计算，发送控制信号给本体介质控制阀(21)进行流量动态调整；储油柜介质流量计(25)实时反馈信号至主控制器(5)中和储油柜排油流量计(15)数据进行实时计算，发送控制信号给储油柜介质控制阀(24)进行流量动态调整。进一步的，还包括本体(1)液位计、储油柜(2)液位计、事故油池(20)液位计、介质产生设备(28)液位计实时反馈信号至主控制器(5)进行判断，本体(1)油位过低时发送控制信号关闭本体潜油泵(13)、本体排油控制阀(11)，储油柜(2)油位过低时发送控制信号关闭储油柜潜油泵(16)、储油柜排油控制阀(14)；事故油池(20)油位过高时发送控制信号关闭本体潜油泵(13)、本体排油控制阀(11)、储油柜潜油泵(16)、储油柜排油控制阀(14)；介质产生设备(28)液位过低时发送控制信号关闭本体介质控制阀(21)、储油柜介质控制阀(24)、增压器(27)；火情消除后，装置停止运行，所有组件复位。进一步的，所述本体(1)、储油柜(2)的排油本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种特高压换流变应急排油及消防介质注入装置，换流变包括本体换流变本体(1)、储油柜(2)，所述储油柜(2)的出油口与所述本体(1)的进油口连通；其特征在于：装置包括/n油坑(17)，位于换流变下方；/n本体(1)排油管路，两端分别连接所述本体(1)的出油口和油坑(17)的进油口；/n储油柜(2)排油管路，两端分别连接所述储油柜(2)的出油口和油坑(17)的进油口；/n本体消防介质管路，两端分别连接介质产生设备(28)的出口和本体(1)的介质进口；/n储油柜(2)消防介质管路，两端分别连接介质产生设备的出口和储油柜(2)的介质进口；/n事故油池(20)，事故油池(20)的进油口与油坑(17)的出油口连通；/n所述储油柜(2)与本体的连接管路上按照油的流向依次设置有分隔电磁阀(3)和瓦斯继电器(4)；/n所述本体(1)排油管路按照油的流向依次设置有本体排油控制阀(11)、本体排油流量计(12)、本体潜油泵(13)；储油柜(2)排油管路按照油的流向依次设置有储油柜排油控制阀(14)、储油柜排油流量计(15)、储油柜潜油泵(16)；所述本体消防介质管路按照介质流向依次设置有本体介质控制阀(21)、本体介质流量计(22)、本体介质止回阀(23)；储油柜(2)消防介质管路按照介质流向依次设置有储油柜介质控制阀(24)、储油柜介质流量计(25)、储油柜介质止回阀(26)；所述本体消防介质管路和储油柜(2)消防介质管路的进口端通过增压器(27)与介质产生设备(28)的出口连接；/n所述油坑(17)与事故油池(20)之间管路上按照油的流向依次设置有排油出口止回阀(18)、排油出口流量计(19)；/n中控室(6)，用以接收火灾报警信号；所述瓦斯继电器(4)、主控制器(5)分别与中控室通信连接；/n主控制器(5)，与本体排油控制阀(11)、本体排油流量计(12)、本体潜油泵(13)、储油柜排油控制阀(14)、储油柜排油流量计(15)、储油柜潜油泵(16)、本体介质控制阀(21)、本体介质流量计(22)、储油柜介质控制阀(24)、储油柜介质流量计(25)、增压器(27)、分隔电磁阀(3)、排油出口流量计(19)通信连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种特高压换流变应急排油及消防介质注入装置，换流变包括本体换流变本体(1)、储油柜(2)，所述储油柜(2)的出油口与所述本体(1)的进油口连通；其特征在于：装置包括
油坑(17)，位于换流变下方；
本体(1)排油管路，两端分别连接所述本体(1)的出油口和油坑(17)的进油口；
储油柜(2)排油管路，两端分别连接所述储油柜(2)的出油口和油坑(17)的进油口；
本体消防介质管路，两端分别连接介质产生设备(28)的出口和本体(1)的介质进口；
储油柜(2)消防介质管路，两端分别连接介质产生设备的出口和储油柜(2)的介质进口；
事故油池(20)，事故油池(20)的进油口与油坑(17)的出油口连通；
所述储油柜(2)与本体的连接管路上按照油的流向依次设置有分隔电磁阀(3)和瓦斯继电器(4)；
所述本体(1)排油管路按照油的流向依次设置有本体排油控制阀(11)、本体排油流量计(12)、本体潜油泵(13)；储油柜(2)排油管路按照油的流向依次设置有储油柜排油控制阀(14)、储油柜排油流量计(15)、储油柜潜油泵(16)；所述本体消防介质管路按照介质流向依次设置有本体介质控制阀(21)、本体介质流量计(22)、本体介质止回阀(23)；储油柜(2)消防介质管路按照介质流向依次设置有储油柜介质控制阀(24)、储油柜介质流量计(25)、储油柜介质止回阀(26)；所述本体消防介质管路和储油柜(2)消防介质管路的进口端通过增压器(27)与介质产生设备(28)的出口连接；
所述油坑(17)与事故油池(20)之间管路上按照油的流向依次设置有排油出口止回阀(18)、排油出口流量计(19)；
中控室(6)，用以接收火灾报警信号；所述瓦斯继电器(4)、主控制器(5)分别与中控室通信连接；
主控制器(5)，与本体排油控制阀(11)、本体排油流量计(12)、本体潜油泵(13)、储油柜排油控制阀(14)、储油柜排油流量计(15)、储油柜潜油泵(16)、本体介质控制阀(21)、本体介质流量计(22)、储油柜介质控制阀(24)、储油柜介质流量计(25)、增压器(27)、分隔电磁阀(3)、排油出口流量计(19)通信连接。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述本体(1)的出油口位于本体(1)底部，介质进口位于本体(1)顶部；所述储油柜(2)的出油口位于储油柜(2)底部，介质进口位于油储油柜(2)顶部。


3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述本体(1)、储油柜(2)、事故油池(20)、介质产生设备分别设置有液位计；4个液位计均与主控制器(5)通信连接。


4.基于权利要求1至3任一所述装置的控制方法，其特征在于：控制方法为：
中控室(6)的后台服务器通过数据网关接收换瓦斯继电器(4)发送的重瓦斯信号、火灾报警信号、换流变断电信号并进行逻辑判断，满足逻辑后发送启动信号到主控制器(5)，主控制器(5)控制所有组件开始运转：分隔电磁阀(3)关闭，本体排油潜油泵(13)、储油柜潜油泵(16)、增压器(27)开启运行，本体排油控制阀(11)、储油柜排油控制阀(14)、本体介质控制阀(21)、储油柜介质控制阀(24)按照预设参数开启运行；运行过程中，排油出口流量计(19)、本体排油流量计(12)、储油柜排油流量计(15)反馈信号至主控制器(5)进行实时计算，发生流量不匹配时发出预警信号并发送控制信号给本体排油控制阀(11)和储油柜排油控制阀(14)进行流量动态调整；本体介质流量计(22)实时反馈信号至主控制器(5)中与本体排油流量计(12)数据进行实时计算，发送控制信号给本体介质控制阀(21)进行流量动态调整；储油柜介质流量计(25)实时反馈信号至主控制器(5)中和储油柜排油流量计(15)数据进行实时计算，发送控制信号给储油柜介质控制阀(24)进行流量动态调整...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇，张佳庆，刘睿，宋胜利，李金忠，谭静，杨鹏程，范明豪，章海斌，过羿，苏文，尚峰举，黄玉彪，
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，国网安徽省电力有限公司检修分公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34