特高压换流变压器固定灭火系统的制作方法

本实用新型涉及电力变压器灭火技术，尤其涉及一种特高压换流变压器固定灭火系统。

背景技术：

近年来，随着特高压直流输电技术的迅猛发展，我国已率先建成十几条特高压直流输电工程，拥有特高压换流变压器数百台。特高压换流变压器是特高压直流输电工程的核心设备，其安全稳定运行是特高压直流输电工程正常运行的基础。然而，由于特高压换流变压器的电压等级高、能量大、储油量多、布置紧密、运行温度高，火灾风险高、危害大，一旦发生火灾，会造成重大经济财产损失，严重影威胁电网的安稳运行。因此，特高压换流变压器应采取有效的消防安全防护措施。

固定灭火系统是及时扑灭初期火灾、最大限度降低火灾损失的最有效手段之一。目前，用于特高压换流变压器的固定灭火系统主要是水喷雾灭火系统、泡沫喷雾灭火系统等，这些灭火系统都需要喷雾喷头在一定工作压力下形成有效喷雾才能灭火。为了保证雾滴粒径和雾化角度，水喷雾和泡沫喷雾喷头的有效射程通常较小，实际工程应用时必须贴近变压器设置，故此受变压器爆炸、火灾、高温等因素影响较大。当特高压换流变压器套管等发生爆炸起火时，会导致套管、升高座及隔音降噪板等设施炸裂炸飞，被炸飞的部件以及爆炸冲击波会损毁临近的消防支管和喷头，进而导致整套固定灭火系统失效，具体来说：

（1）被炸毁的水喷雾喷头、泡沫喷雾喷头等将直接失效。由于水喷雾、泡沫喷雾等灭火系统均是依靠末端喷头形成有效喷雾进行灭火，当喷头被炸毁或炸飞后，将无法形成有效的喷雾，故而直接失效。并且，越是靠近爆炸位置的喷头越易被炸毁，从而导致爆炸点周围火灾区域最需要灭火的位置无法形成有效喷雾进行灭火。

（2）部分喷头损毁后将损耗浪费掉大量消防水或泡沫混合液，严重影响其它剩余喷头的喷雾效果。由于水雾喷头和泡沫喷雾喷头内部流通通径远小于入口内径，当部分喷头被损毁后，与其连接的支管将成为泄流口或泄压口，造成大量消防水或泡沫溶液从该处流出，整套固定灭火系统失压，其它剩余未被损毁的喷头也无法达到设计压力和形成有效的喷雾，故而导致整套固定灭火系统失效。

（3）火灾高温会导致消防支管变形，从而导致系统无法完全包络防护对象而失效，严重影响灭火效果。

由此可见，现有特高压换流变压器固定灭火系统无法满足火灾扑救需求，存在很大消防安全隐患，急需有效的固定灭火措施。

技术实现要素：

鉴于现有灭火方案的不足，本实用新型提供一种灭火效能高、抗复燃能力强、具有抗爆炸冲击功能的特高压换流变压器固定灭火系统，采用该系统可有效扑灭特高压换流变压器高温热油池火、溢油火及流淌火，解决特高压换流变压器灭火难题，既可用于特高压换流变压器，也可以用于其它大型油浸变压器。

本实用新型采取的技术方案是：一种特高压换流变压器固定灭火系统，其特征在于，包括压缩空气泡沫产生装置、泡沫管道、分区阀、泡沫分配阀、压缩空气泡沫喷淋系统，所述压缩空气泡沫产生装置通过泡沫管道分别与分区阀、泡沫分配阀、压缩空气泡沫喷淋系统连通，所述压缩空气泡沫喷淋系统设置三套，分别水平固定在左侧防火墙、右侧防火墙和阀厅防火墙上；其中，固定在左侧防火墙和右侧防火墙上的压缩空气泡沫喷淋系统位于换流变压器本体上方对称布置，使喷洒的压缩空气泡沫将换流变压器本体完全覆盖，固定在阀厅防火墙上的压缩空气泡沫喷淋系统位于换流变压器本体上方，使喷洒的压缩空气泡沫一部分覆盖油枕，另一部分覆盖阀侧套管。

本实用新型所述的压缩空气泡沫喷淋系统包括喷淋管、泡沫输送管、连接件，所述泡沫输送管通过连接件与两根喷淋管连通；所述喷淋管的一端封闭，另一端敞口为压缩空气泡沫入口；喷淋管表面均匀分布数排释放孔；喷淋管水平放置在槽钢内，并连同槽钢分别紧贴左右侧防火墙设置，喷洒的压缩空气泡沫将换流变压器本体完全覆盖。

本实用新型所述的泡沫分配阀包括四通、孔板a、孔板b、孔板c，三个孔板通过法兰安装在四通和泡沫管道的中间。

本实用新型所述的孔板a的面积与孔板c的面积之比为1:1，孔板b的面积与孔板a的面积、孔板c的面积之比分别为1:1~1:5。

本实用新型所述的分区阀采用电动阀门、气动阀门或液动阀门中任意一种。

本实用新型所述的压缩空气泡沫喷淋系统全部采用耐高温金属材质制作。

本实用新型的工作原理：日常，压缩空气泡沫产生装置处于待机工作状态、分区阀处于常闭状态。当特高压换流变压器发生爆炸起火时，火灾报警系统探测到火灾或者值班人员发现火灾，立即自动或手动启动压缩空气泡沫产生装置，并打开着火变压器的分区阀，压缩空气泡沫产生装置按照预设的流量产生高稳定性的压缩空气泡沫，并经泡沫管道、分区阀输送至泡沫分配阀，泡沫分配阀按照预设比例分别向左侧防火墙9、右侧防火墙8和阀厅防火墙10上的压缩空气泡沫喷淋系统5输送压缩空气泡沫，左侧防火墙9和右侧防火墙8上的压缩空气泡沫喷淋系统5喷洒的压缩空气泡沫将换流变压器本体7完全覆盖，阀厅防火墙10上的压缩空气泡沫喷淋系统5喷洒的压缩空气泡沫一部分覆盖油枕7-1，另一部分覆盖阀侧套管12，扑灭明火的同时在整个防护区域形成一层高稳定的泡沫覆盖层，防止火灾复燃。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用无喷头、无消防支管的压缩空气泡沫喷淋系统，并紧贴防火墙隐藏布置，不但具有泡沫析液时间长、稳定性高、灭火能力强、抗复燃性能优异等突出特点，而且具有抗爆炸冲击能力，最大限度降低了变压器爆炸冲击对释放装置的影响，保证了系统的安全可靠性。

2、本实用新型的压缩空气泡沫产生装置远离爆炸区域设置，使得压缩空气泡沫的产生免受爆炸影响。泡沫管道布置在不受变压器爆炸影响或者影响较小的位置，如地下、防火墙后面、槽钢内部等，使得泡沫输送免受爆炸影响，保证了系统的安全可靠性。

3、本实用新型结构简单、具有抗爆功能、安全可靠，泡沫喷洒均匀、保护范围大，安装使用方便，可任意改变喷淋管长度、形状和泡沫覆盖范围，既可用于特高压换流变压器，也可以用于其它换流变压器。

附图说明

图1是本实用新型的系统构成示意图；

图2是本实用新型的系统布置主视图；

图3是本实用新型的系统布置侧视图；

图4是本实用新型的系统布置俯视图；

图5是本实用新型的压缩空气泡沫喷淋系统的泡沫覆盖效果图；

图6是本实用新型的喷淋管安装实施例示意图；

图7是本实用新型的泡沫分配阀结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型作进一步说明。

如图1至图7所示，特高压换流变压器固定灭火系统包括压缩空气泡沫产生装置1、泡沫管道2、分区阀3、泡沫分配阀4、压缩空气泡沫喷淋系统5，压缩空气泡沫产生装置1通过泡沫管道2分别与分区阀3、泡沫分配阀4、压缩空气泡沫喷淋系统5连通，泡沫管道2紧贴防火墙布置或者布置在不受变压器爆炸影响的位置；压缩空气泡沫喷淋系统5设置三套，分别水平固定在左侧防火墙9、右侧防火墙8和阀厅防火墙10上；其中，固定在左侧防火墙9和右侧防火墙8上的压缩空气泡沫喷淋系统5位于换流变压器本体7上方0.5m~5m处对称布置，使喷洒的压缩空气泡沫将换流变压器本体7完全覆盖，固定在阀厅防火墙10上的压缩空气泡沫喷淋系统5位于换流变压器本体7上方1m~10m处，使喷洒的压缩空气泡沫一部分覆盖油枕7-1，另一部分覆盖阀侧套管12。

如图5所示，压缩空气泡沫喷淋系统5包括喷淋管5-1、泡沫输送管5-2、连接件5-3，泡沫输送管5-2通过连接件5-3与两根喷淋管5-1连通；喷淋管5-1的一端封闭，另一端敞口为压缩空气泡沫入口；喷淋管5-1表面均匀分布数排释放孔5-4；喷淋管5-1水平放置在槽钢11内（如图6所示），并连同槽钢11分别紧贴左右侧防火墙设置，压缩空气泡沫喷洒轨迹6将换流变压器本体7完全覆盖。

如图2、图4、图5和图6所示，左侧防火墙9与右侧防火墙8上的压缩空气泡沫喷淋系统5的喷淋管5-1管长在1m～20m范围内（根据变压器长度设管长），本实施例管长设为8m；喷淋管5-1直径在20mm～200mm范围内（根据所需的泡沫溶液流量定直径），本实施例直径设为80mm；喷淋管5-1表面释放孔5-4的间距在20mm～100mm范围内（根据单位长度所需的泡沫溶液流量定间距），本实施例释放孔5-4的间距设为40mm；本实施例在喷淋管5-1表面均匀分布四排释放孔5-4，释放孔5-4的孔径在1mm～30mm范围内（根据单位长度所需的泡沫溶液流量定孔距），本实施例孔径设为8mm；各排释放孔之间的夹角β为5°～35°（如图6所示）。

如图2、图3、图5和图6所示，阀厅防火墙10上的压缩空气泡沫喷淋系统5在本实施例中喷淋管5-1的管长设为5m，直径为80mm，喷淋管5-1表面均匀分布四排释放孔5-4，释放孔间距设为40mm，释放孔5-4的孔径设为8mm，各排施放孔之间的夹角β为5°～35°，其中上部两排释放孔喷洒的压缩空气泡沫轨迹6覆盖油枕7-1，下部两排释放孔喷洒的压缩空气泡沫轨迹6覆盖阀侧套管12。

如图7所示，泡沫分配阀4包括四通4-1、孔板a4-2、孔板b4-3、孔板c4-4，三个孔板通过法兰安装在四通4-1和泡沫管道2的中间。孔板a4-2的面积与孔板c4-4的面积之比为1:1，孔板b4-3的面积与孔板a4-2的面积、孔板c4-4的面积之比分别为1:1~1:5。通过选用各孔板的孔径，使得流经的泡沫按照预设比例分别向左侧防火墙9、右侧防火墙8和阀厅防火墙10上的压缩空气泡沫喷淋系统5输送压缩空气泡沫，即左侧防火墙9与右侧防火墙8上的泡沫比例为1:1，阀厅防火墙10与左侧防火墙9、右侧防火墙8上的泡沫比例分别为1:1~1:5。

本实施例的分区阀3采用电动阀门中的q941f-16c型电动球阀。

本实施例的压缩空气泡沫喷淋系统5全部采用耐高温金属材质制作，其中连接处采用耐高温垫片密封，如石墨垫片、金属垫片等。