[发明专利]一种避免特高压换流变火灾扩大的架空隔火方法及装置

权利要求书

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；

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；

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；

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；

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c_p油(T_油1-T_油2)获取变压器油的放热量，其中，c_p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；

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c_p石(T_石2-T_石1)获取鹅卵石层的吸热量，其中，c_p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；

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

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

为保证变压器油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