本发明专利技术提供了一种变压器油燃烧测试装置，包括罩体、设置于所述罩体内的流淌槽、向所述流淌槽提供燃油的供油系统、作用于所述流淌槽的燃烧系统、用于调整所述罩体内风力的风机以及数据采集系统和排烟系统，所述流淌槽的至少一侧可升降调整高度，所述风机设置于所述流淌槽的侧面，本发明专利技术还提供了进行燃烧测试的方法。本发明专利技术通过倾斜角度可调的流淌槽实现了不同坡度下的流淌火实验分析，同时风机可为实验提供不同的风力条件，而且还可以基于消防系统模拟流淌火消防作业的过程，为实际场景的消防系统搭建提供指导，烟气可通过排烟系统收集和处理，防止直接排放污染环境。防止直接排放污染环境。防止直接排放污染环境。
【技术实现步骤摘要】
一种变压器油燃烧测试装置及方法
[0001]本专利技术涉及燃油燃烧测试
，尤其涉及一种变压器油燃烧测试装置及方法。
技术介绍
[0002]随着电力需求的日益增大，电力设备的容量也越来越大(特别是特高压设备)，越来越多的设备面临高负荷运行情况，变电站中的大量高电压、大电流、高储能和易燃易爆设备着火的风险也越来越大；此外，在一些以燃油为燃料的变电站，换流站使用场所，因机器的老化或者外界的其他因素影响，燃油泄漏的事故时有发生。
[0003]如果发生火灾，由于燃油的流动性能使燃油会在不同风速、地面坡度等环境条件下蔓延，形成流淌火，从而扩大了燃烧范围，增加了财产损失。因此需要对不同坡度及风速条件下燃油燃烧的变化趋势，开展相应的流淌火实验研究，从而测出燃油火焰的一些热物性参数，如火焰温度、高度、面积、振荡频率、火焰蔓延速率、热释放速率、质量损失速率。
[0004]其中火焰高度与火焰面积这两个参数不仅可以让我们对于火焰的燃烧范围以及破坏程度有一定的了解，并且对于周围装置的设置提供一定的依据，让装置能够远离火源避免受到损坏，火焰的振荡直接影响到羽流卷吸及火灾烟气的蔓延，因此开展火焰振荡特性的研究对高大空间的防排烟设计具有重要的意义。火焰蔓延速率和燃烧质量损失速率不仅可以让我们知道火势蔓延速度，还可以给营救人员提供最佳营救时间；热释放速率是材料的火灾危险性分析中重要特征参数，它不仅决定了火灾的发展，而且还影响其它火灾致灾因素。因此上述火焰参数的测量对流淌火灾的预防与控制具有重要的理论和现实意义。
[0005]公开号为CN111855888A的专利技术专利申请公开了一种可调节坡度和下垫面的小尺度流淌火模拟实验装置及方法，其包括流淌槽系统、供油系统、溢油收集系统、数据采集系统等，可以模拟泄漏燃油在不同坡度与不同下垫面的坡面流淌燃烧。但是此模拟装置仅研究了不同坡度条件下流淌火的蔓延距离、蔓延速率、温度和火焰高度等参数，所考虑的因素较为局限，无法满足燃油流淌火测试的需求。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种能够模拟坡度和风速变化情况下的流淌火燃烧特性的变压器油燃烧测试装置及方法。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种变压器油燃烧测试装置，包括罩体、设置于所述罩体内的流淌槽、向所述流淌槽提供燃油的供油系统、作用于所述流淌槽的燃烧系统、调整所述罩体内风力的风机、以及数据采集系统和排烟系统，所述流淌槽至少一侧能够升降调整高度。
[0008]本专利技术通过倾斜角度可调的流淌槽实现了不同坡度下的流淌火实验分析，同时风机可为实验提供不同的风力条件，模拟出不同坡度和风力作用下的流淌火状态，通过数据采集系统采集实验过程中罩体的温度变化情况和燃烧过程图像，方便后续进行分析，流淌
槽通过供油系统自动供油，使用方便，烟气可通过排烟系统收集和处理，防止直接排放污染环境，通过控制点火枪进行点火，操作方便安全。
[0009]优选的，所述流淌槽固定于一升降台上，所述升降台底部的四角分别通过伸缩杆铰接支撑，所述伸缩杆底部铰接固定在罩体的底部。
[0010]优选的，所述供油系统包括通过软管与流淌槽连接的储油桶，所述储油桶处于罩体外侧，所述软管上设置有蠕动泵和止回阀。
[0011]优选的，所述储油桶放置于一称重台上，罩体内的软管外层包裹有隔热层。
[0012]优选的，所述燃烧系统包括设置于流淌槽进油端的点火枪、和通过出油管与流淌槽出油端连接的集油槽；所述点火枪通过线缆与处于罩体外的点火开关连接，点火枪与流淌槽相对固定。
[0013]优选的，所述测试装置还包括消防系统，所述消防系统包括固定于罩体上方的悬挂架，所述悬挂架悬挂连接有灭火剂喷口，所述悬挂架和灭火剂喷口之间还设置有拉力传感器，灭火剂喷口通过消防管道与处于罩体外的灭火剂储罐连接。
[0014]优选的，所述罩体侧面开设有风门，所述风机设置于风门外侧。
[0015]优选的，所述数据采集系统包括热电偶串、摄像机和红外辐射仪，所述流淌槽的两侧分别设置有至少一个所述热电偶串，所述热电偶串上沿竖直方向设置有多个热电偶，所述摄像机对准流淌槽，所述红外辐射仪设置于罩体外侧对准罩体进行检测。
[0016]优选的，所述排烟系统包括设置于罩体顶部的烟气罩和与烟气罩通过烟气管道连接的烟气室。
[0017]本专利技术还提供了一种变压器油燃烧测试方法，应用于所述的变压器油测试装置，所述方法包括：
[0018]S1：调整流淌槽的倾斜高度和风机的转速；
[0019]S2：控制供油系统向流淌槽提供燃油；
[0020]S3：控制燃烧系统点燃流淌槽的燃油；
[0021]S4：控制数据采集系统采集罩体内的温度变化情况和红外辐射视频图像，使用排烟系统收集烟气；
[0022]S5：基于采集的数据计算火焰蔓延速率、火焰高度和火焰震荡频率。
[0023]优选的，所述变压器油测试装置还包括消防系统，在步骤S4之后，所述测试方法还包括：控制所述消防系统进行灭火。
[0024]优选的，所述计算火焰蔓延速率，包括，
[0025]A：获取实验开始前空拍预设时长的空境作为已知长度的标尺；
[0026]B：对实验过程图像进行预处理，人工判断火势稳定的视频区间，在火势稳定的视频中以帧速率f为间隔选择图片，对图片顺序编号，编号数值相差ΔX的两个图片间的时间差为；
[0027][0028]C：对所述选择的图像进行热解横坐标，确定所述选择的图像的火焰前锋的横坐标位置；根据所述选择的图像的实际长度L与像素长度L1的比值计算比例尺K；
[0029][0030]其中，实际长度L通过实际测量获得，像素长度L1通过图像的像素值确定；
[0031]比例尺K的单位为cm/p x，根据两副图像中火焰的位移像素长度L2确定实际水平位移X1，
[0032]X1＝K*L2[0033]根据所述流淌槽的倾角θ计算实际位移S为，
[0034][0035]D：获取火焰前锋在不同时间下的位置，计算在这两副图像中火焰前锋的平均蔓延速度；
[0036][0037]通过对多张选择的图像的火焰前锋位置进行统计，得到所述火焰蔓延速率。
[0038]优选的，所述计算火焰高度和火焰震荡频率的分析过程，包括
[0039]a：获取实验开始前空拍预设时长的空境作为已知长度的标尺；
[0040]b：对红外辐射视频进行去除背景和灰度处理，得到灰度火焰视频；
[0041]c：对视频的坐标进行校正；
[0042]d：对灰度火焰视频进行二值化处理，得到黑豹火焰视频，以黑色表示火焰区域，白色为背景区域；
[0043]e：基于黑白火焰视频统计图像中每个像素点位置出现火焰的次数，对图像取平均计算出空间位置火焰出现的概率P
flame
；
[0044]f：在火焰的平面概率云图基础上进行形态提取，得到火焰瞬时形态特性，即为火焰的高本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变压器油燃烧测试装置，其特征在于：包括罩体、设置于所述罩体内的流淌槽、向所述流淌槽提供燃油的供油系统、作用于所述流淌槽的燃烧系统、用于调整所述罩体内风力的风机以及数据采集系统和排烟系统，所述流淌槽的至少一侧可升降调整高度，所述风机设置于所述流淌槽的侧面。2.根据权利要求1所述的一种变压器油燃烧测试装置，其特征在于；所述流淌槽固定于一升降台上，所述升降台底部的四角分别通过伸缩杆铰接支撑，所述伸缩杆底部铰接固定在罩体的底部；所述罩体侧面开设有风门，所述风机设置于风门外侧。3.根据权利要求2所述的一种变压器油燃烧测试装置，其特征在于：所述供油系统包括通过软管与流淌槽连接的储油桶，所述储油桶处于罩体外侧，所述软管上设置有蠕动泵和止回阀。4.根据权利要求3所述的一种变压器油燃烧测试装置，其特征在于：所述储油桶放置于一称重台上，罩体内的软管外层包裹有隔热层。5.根据权利要求1所述的一种变压器油燃烧测试装置，其特征在于：所述燃烧系统包括设置于流淌槽进油端的点火枪、和通过出油管与流淌槽出油端连接的集油槽；所述点火枪通过线缆与处于罩体外的点火开关连接，点火枪与流淌槽相对固定。6.根据权利要求1所述的一种变压器油燃烧测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括消防系统，所述消防系统包括固定于罩体上方的悬挂架，所述悬挂架悬挂连接有灭火剂喷口，所述悬挂架和灭火剂喷口之间还设置有拉力传感器，灭火剂喷口通过消防管道与处于罩体外的灭火剂储罐连接。7.根据权利要求1所述的一种变压器油燃烧测试装置，其特征在于：所述数据采集系统包括热电偶串、摄像机和红外辐射仪，所述流淌槽的两侧分别设置有至少一个所述热电偶串，所述热电偶串上沿竖直方向设置有多个热电偶，所述摄像机对准流淌槽，所述红外辐射仪设置于罩体外侧对准罩体进行检测；所述排烟系统包括设置于罩体顶部的烟气罩和与烟气罩通过烟气管道连接的烟气室。8.一种变压器油燃烧测试方法，其特征在于，应用于权利要求1
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7中任一项所述的变压器油燃烧测试装置，所述方法包括：S1：调整流淌槽的倾斜高度和风机的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张佳庆，尚峰举，谢恒，王刘芳，朱太云，刘辉，王强，过羿，
申请(专利权)人：国家电网有限公司合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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