[发明专利]一种变电站或换流站大型充油设备立体消防系统及方法

说明书

本发明提供了一种变电站或换流站大型充油设备立体消防系统和方法，所述立体消防系统包括消防指挥/控制系统、固定式自动消防系统和临时应急非自动消防系统、水幕系统和喷沙装置，利用喷沙装置向起火设备下部喷射沙抑制流淌火，利用水幕系统保护换流变阀厅或高抗/交流变压器/调补变压器，利用固定式自动消防系统对起火设备及邻近设备降温以阻隔热辐射，利用固定式自动消防系统或临时应急非自动消防系统扑救设备主火，多种灭火手段综合使用，在大型含油设备着火短期/中期/长期均可形成上下左右前后六个方向全方位的立体防护体系。

技术领域

本发明涉及变电站消防安全领域，具体涉及特/超高压变电站/换流站大型充油设备用立体消防防护系统及方法。

背景技术

特/超高压变电站/换流站是电力系统中的重要枢纽。站内大量充油设备如换流变/变压器 /高抗的绝缘油用量极大，比如1000kV交流变压器单相油重约130吨，±1100kV换流变高端单相油重约250吨、低端单相油重约160吨。绝缘油闪点135～150℃，燃点165～195℃，自燃点约332℃。变电站内绝缘油总体用量巨大，使得火灾风险大大增加。

换流变/变压器/高抗等大型充油设备火灾具有如下特点：起火原因的爆炸性。由于设备自身短路等故障，瞬间能量剧烈爆发会造成从器身最薄弱处爆裂；起火的快速性。在器身爆裂的同时，高电压、大电流引起的大电弧立即引燃运行温度很高的绝缘油，在破口处形成火灾，且火灾是越过增长阶段直接进入充分发展阶段；火灾形式的多样性。起火可能发生在套管部位，也可能发生在器身部位，还可能有大量油喷溅到地面形成流淌火；火灾的多变性。因为火灾形式多样，环境因素、气象因素也不受控，火灾可能会随机蔓延和扩散；应急救援的复杂性。燃烧产生的高温、烟、气会对相邻设备产生强烈的热辐射，由于设备内充油量巨大，扑救一般耗时较长，在扑救过程中燃烧极有可能会波及到相邻设备进而扩大事故范围，造成更大经济损失。

特/超高压变电站/换流站大型充油设备在建设时，会配套细水雾、泡沫喷淋等固定式自动消防系统，自动消防系统可对初期火灾进行有效控制。但大型充油设备火灾发生前一般会发生爆炸，爆炸可能会使得自动消防系统的喷头受到损坏从而无法有效工作。同时，设备一旦发生火灾，一般都是直接进入充分发展阶段，大量高温热油及大面积燃烧使得火情难以在短时间内受控和扑灭。社会应急救援用消防装备一般采取点对点式消防，仅凭原有固定式自动消防系统和社会应急救援用消防装备，很难达到全方位防护、尽快控制火势的目的。

大型充油设备在火灾充分发展阶段，较高的温度容易造成复燃使得扑救更加困难。相对于设备排油可能引起油流淌等其他问题来说，降温加上隔绝氧气可能更容易见效。油类火的扑救一般采用泡沫灭火系统(低倍泡沫或压缩空气泡沫)，利用泡沫隔氧结合其中大量水的降温作用。水幕系统均匀喷出雾状水，形成具有一定高度的“水墙”，阻止火焰穿过开口部位或阻隔辐射热保护与着火物相邻的可燃物，达到防止火势蔓延的效果。扑救处于充分发展阶段的火灾时，水的降温作用十分关键，但90％左右的水一般都是落下流走而不是被火场蒸发吸热气化起到降温作用，沙价廉易得且有“固水”作用使得水不至于快速流走。这些灭火手段可以考虑加以综合利用。

综上所述，迫切需要一种针对特/超高压变电站/换流站大型充油设备用立体消防防护系统，有效综合多种消防扑救手段，既能与现有固定式自动消防系统相容，又能对着火设备及火场形成立体综合扑救和防护体系，在扑灭设备主火的同时有效抑制流淌火，减少火场邻近设备如换流变/变压器/高抗、换流站阀厅等受到的热辐射而发生次生灾害，并能对着火设备持续降温，提高特/超高压变电站/换流站大型充油设备火灾防护水平。

发明内容