CN110926840B - 一种能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，涉及油浸式变压器消防领域，通过设计能够充分且真实反应油浸式变压器火灾发展规律的油浸式变压器火灾模型，采用油浸式变压器火灾模型模拟油浸式变压器的真实火灾，待检测的灭火系统对预燃后的油浸式变压器火灾模型启动灭火，根据灭火的结果判断油浸式变压器灭火系统的有效性；本发明构建的油浸式变压器火灾模型按照油浸式变压器真实火灾情况先后次序点燃与预燃，充分体现油浸式变压器火灾发展规律，精确掌握并分析油浸式变压器灭火系统灭火有效性验证过程中各种参数对灭火效果的影响，获得的油浸式变压器灭火系统灭火有效性验证结果参考价值高。

Description

一种能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法

技术领域

本发明涉及油浸式变压器消防领域，具体涉及一种能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，电网规模迅速扩大，变电设备的运行可靠性面临更加严峻的考验。油浸式电力变压器是变电站的核心，一旦发生火灾，会造成整个区域电网瘫痪，严重危害供电可靠性和安全性，社会影响和危害极大。

现有技术中在建设变电站时，需要在变电站内设置灭火系统，油浸电力变压器是变电站的核心，一旦发生火灾，会造成整个区域电网瘫痪，严重危害供电可靠性和安全性，社会影响和危害极大，因此当油浸式电力变压器发生火灾时，需要启动灭火系统对油浸式电力变压器的火灾进行灭火。为了在火灾灭火时确保灭火系统能够肯定灭火，在灭火系统出厂前要验证灭火系统对油浸电力变压器的灭火有效性。但是，现有检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的灭火试验方法主要包括如下步骤：点火、预燃、启动灭火系统、观察火是否被扑灭、记录灭火时间、测量剩余油层厚度，但是上述灭火试验方法存在如下问题：首先，没有体现油浸式变压器火灾发展规律，各类火灾没有分先后次序点燃与预燃；其次，没有测量油浸式变压器火灾温度场的措施，不能掌握火场温度梯度和温度变化情况；最后，没有监测灭火过程中试验现场风速及变化情况，不能掌握风对灭火性能的影响。

现有技术中，通过油浸式变压器灭火系统对起火的油浸式变压器火灾模型进行灭火，通过灭火结果来验证油浸式变压器灭火系统的有效性，但是现有的油浸式变压器火灾模型不能充分且真实的反应油浸式变压器的火灾情况，因此采用不能充分反应真实火灾的模型验证灭火系统有效性的结论也不具有真实性，参考价值低。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，能够体现油浸式变压器火灾发展规律，掌握试验过程中各种因素的灭火效果的影响，并且有效性验证的结果参考价值高。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，包括如下步骤：

设置油浸式变压器火灾模型，包括变压器本体模型、集油坑模型、喷射火模型、流淌火模型和高压套管炸裂火模型；

设置灭火系统，灭火系统安装在油浸式变压器火灾模型外侧，且灭火系统的安装位置使得其释放的灭火介质至少完全包络油浸式变压器火灾模型；

向油浸式变压器火灾模型点火，设定预燃时间3min，点火顺序依次为：流淌火油盘、溢流油盘、集油坑油盘，在预燃时限内，于2min30s时启动流淌火模型、2min45s时启动喷射火模型，同时启动高压套管炸裂火模型；

达到预燃时限，启动灭火系统；

设置监测区，监测区包括数据记录仪、摄像装置和计时装置；数据记录仪用于采集和显示喷射火模型的油喷射流量、流淌火模型的供油流量和试验现场的环境温度，摄像装置用于获取检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的试验过程的图像信息，计时装置用于对检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的试验过程计时；

当油浸式变压器火灾模型的明火扑灭，并且数据记录仪显示的任一热电偶温度数据均低于变压器油的闪点，判定当前进行灭火的灭火系统灭火有效。

进一步的，所述变压器本体模型，用于进行高压套管破裂后开口与溢流火灾模拟试验；所述变压器本体模型设置为长方体，长方体上表面设置为开口向上的溢流油盘，溢流油盘内的储油量至少使得溢流油盘完成高压套管破裂后开口与溢流火灾模拟试验后留有余量；所述长方体的顶部设置有适配于长方体上表面的空心棱台，空心棱台底部开口，且空心棱台沿长方体上表面长度方向截面为等腰梯形；所述空心棱台的等腰梯形截面中上底边的长度小于下底边的长度，并且其等腰梯形截面上两腰所在的两斜面上设置有若干的圆形开口；所述长方体的四个外侧面的中心位置、以及空心棱台上表面的中心位置至少各设置有一个热电偶，热电偶用于采集试验现场的环境温度；所述长方体的尺寸为7m×4m×4.5m，溢流油盘尺寸为7m×4m×0.5m，当溢流油盘进行高压套管破裂后开口与溢流火灾模拟试验时，溢流油盘燃烧面积为28m²。

进一步的，所述集油坑模型2用于进行集油坑火灾模拟试验，包括2个尺寸为7m×0.5m×0.5m的集油坑油盘，2个尺寸为5m×0.5m×0.5m的集油坑油盘，集油坑油盘设置为顶部开口的方形空腔，沿长方体底部外壁周圈环绕，分别对应于长方体下表面的4条底边，并且任一集油坑油盘内的储油量至少使得集油坑油盘完成集油坑火灾模拟试验后留有余量；当集油坑油盘进行集油坑火灾模拟试验时，集油坑油盘的总燃烧面积为12m²。

进一步的，所述喷射火模型用于进行油枕或油管破裂喷射火灾模拟试验，所述喷射火模型的喷射口位于空心棱台上方，用于在变压器本体模型上方喷洒雾化的变压器油；所述喷射火模型包括连通于喷射口的喷射火供油装置和设置在喷射火供油装置向喷射口供油管道上的第一流量计，第一流量计用于测定喷射火模型的油喷射流量；当喷射口进行油枕或油管破裂喷射火灾模拟试验时，喷射口的油喷射流量为0.15kg/s-0.17kg/s。

进一步的，所述流淌火模型用于进行油枕破裂流淌火灾模拟试验，包括流淌火油盘、连通于流淌火油盘的流淌火供油装置和设置在流淌火供油装置向流淌火油盘供油管道上的第二流量计，第二流量计用于测定流淌火模型的供油流量；所述流淌火油盘位于空心棱台上表面长度方向的一侧，设置为顶部开口的方形空腔，并且方形空腔沿空心棱台上表面长度方向的两侧边上预设有向方形空腔底部凹陷的流淌槽；所述流淌火油盘的尺寸为1m×0.8m×0.1m，流淌槽为矩形凹槽，尺寸为0.2m×0.05m；当流淌火油盘进行流淌火灾模拟试验时，流淌火供油流量为0.20kg/s-0.30kg/s。

进一步的，所述高压套管炸裂火模型用于进行高压套管炸裂火灾模拟试验，包括底部设置有爆破片的油箱，油箱位于流淌火油盘上方，用于储存变压器油；当油箱进行高压套管炸裂火灾模拟试验时，爆破片启动打开油箱，油箱的油喷发流量为10kg/s。

进一步的，所述灭火系统为泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构；所述泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构包括内壁覆盖有保温层的集装箱，集装箱通过一个十字形检修通道将集装箱内部空间分为前后左右四个空间区域；其中，左后空间区域内设置火灾警情控制柜和分区控制阀，左前侧空间区域内设置泵组控制柜，右后侧空间区域内设置集流管和泡沫混合管路，右前侧空间区域内设置布水管路和泵组管路；所述泡沫混合管路包括泡沫原液箱和环泵式比例混合器，泡沫原液箱设置在集流管右侧，环泵式比例混合器设置在集流管的上方或下方；所述泵组管路包括泵组；

所述布水管路与泵组的进水口和环泵式比例混合器的出液口连通，泵组的出水口与集流管连通；所述泡沫原液箱的出料口与环泵式比例混合器的吸料口连通，环泵式比例混合器的进液口与集流管连通；所述集流管的一端通过安全阀与布水管路连通，集流管的另一端连接分区控制阀；连通集流管和安全阀管路中的一段直管跨越右后侧空间区域和右前侧空间区域，连通环泵式比例混合器和集流管管路中的一段直管跨越右后侧空间区域和右前侧空间区域。

进一步的，所述泵组包括并联设置的工作泵和备用泵，工作泵和备用泵沿左右方向并排放置在右前侧空间区域内；正常使用时，泵组使用工作泵，当工作泵发生故障时，使用备用泵工作。

进一步的，所述布水管路连通泵组中任一个泵的支路上均设置有检修阀和过滤器，在集流管连通泵组中任一个泵的支路上均设置有球阀止回阀。

进一步的，在泡沫原液箱和环泵式比例混合器的连接管路上安装有泡沫原液控制阀；泡沫原液控制阀是一个简单的流量控制阀，同时也能够起到开关的作用；在工作需要时将泡沫原液箱与环泵式比例混合器连通起来，同时根据系统混合比的需要，调节泡沫原液的流量。

由以上技术方案可知，本发明的技术方案提供的能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，获得了如下有益效果：

本发明的能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，通过设计一个能够充分且真实反应油浸式变压器火灾发展规律的油浸式变压器火灾模型，采用油浸式变压器火灾模型模拟油浸式变压器的真实火灾，进而通过待检测灭火有效性的灭火系统对预燃的油浸式变压器火灾模型灭火，根据灭火的结果判断油浸式变压器灭火系统的有效性；本发明构建的油浸式变压器火灾模型按照油浸式变压器真实火灾情况先后次序点燃与预燃，各油盘的预燃过程充分体现油浸式变压器火灾发展规律，并且通过测量油浸式变压器火灾温度场的措施，充分掌握火场温度梯度和温度变化情况，通过温度监控判断灭火结果，精确有效；另外，本发明设置有监测灭火过程中试验现场风速的装置，在灭火系统启动前通过对试验现场风速的监控，判断并掌握试验现场风速对灭火性能的影响，当试验现场风速过大时，灭火系统的灭火效果显著降低。

本发明通过设置的数据记录仪和监测区记录试验现场风速、灭火系统喷头压力和系统流量等的参数数据，精确掌握并分析油浸式变压器灭火系统灭火有效性验证过程中各种参数对灭火效果的影响，获得的油浸式变压器灭火系统灭火有效性验证结果参考价值高。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1为本发明中建立的油浸式变压器火灾模型；

图2为本发明油浸式变压器火灾模型的左视图；

图3为本发明油浸式变压器火灾模型的俯视图；

图4为本发明中灭火系统俯视结构示意图；

图5为本发明中灭火系统的工作原理示意图；

图6为灭火管网及泡沫-水喷雾喷头的布置示意图。

图中，各标记的具体意义为：

1-变压器本体模型，1.1-长方体，1.2-空心棱台，1.3-圆形开口，1.4-热电偶，2-集油坑模型，2.1-集油坑油盘，3-喷射火模型，3.1-喷射口，4-流淌火模型，4.1-流淌火油盘，4.2-流淌槽，5-高压套管炸裂火模型，5.1-油箱，5.2-爆破片；6-泵组；7-分区控制阀；8-集流管；9-泡沫原液控制阀；10-泡沫原液箱；11-环泵式比例混合器；12-灭火管网；13-泡沫-水喷雾喷头；14-水箱；15-液位仪；16-手动供水阀；17-集装箱；18-保温层；19-空调；20-球阀止回阀；21-安全阀；22-过滤器；23-检修阀；24-水自动供给阀；25-火灾警情控制柜；26-泵组控制柜；27-水箱集装箱。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不定义包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

基于现有技术中，用于油浸式变压器灭火系统灭火有效性验证方法的油浸式变压器火灾模型不能充分体现油浸式变压器火灾真实的发展规律，不能掌握火场温度梯度和温度变化情况，不能掌握灭火系统灭火过程中参数变化，也不能监测灭火过程中试验现场风速对灭火性能的影响，使得现有技术测定油浸式变压器灭火系统灭火有效性的结果应用于实际变电站的参考价值低；本发明旨在提出一种能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，能充分反应油浸式变压器的真实火灾，验证的油浸式变压器灭火系统灭火有效性的结果应用于实际变电站的参考价值高。

下面结合附图所示，对本发明的能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法作进一步具体介绍。

本发明公开的一种能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，包括如下步骤：

设置油浸式变压器火灾模型，包括变压器本体模型1、集油坑模型2、喷射火模型3、流淌火模型4和高压套管炸裂火模型5；

设置灭火系统，灭火系统安装在油浸式变压器火灾模型外侧，且灭火系统的安装位置使得其释放的灭火介质至少完全包络油浸式变压器火灾模型；

向油浸式变压器火灾模型点火，设定预燃时间3min，点火顺序依次为：流淌火油盘4.1、溢流油盘、集油坑油盘2.1，在预燃时限内，于2min30s时启动流淌火模型4、2min45s时启动喷射火模型3，同时启动高压套管炸裂火模型5；

达到预燃时限，启动灭火系统；

设置监测区，监测区包括数据记录仪、摄像装置和计时装置，数据记录仪用于采集和显示喷射火模型3的油喷射流量、流淌火模型4的供油流量和试验现场的环境温度，摄像装置用于获取采用油浸式变压器火灾模型检验灭火系统有效性试验的图像信息，计时装置用于对采用油浸式变压器火灾模型检验灭火系统有效性的试验过程计时；

当油浸式变压器火灾模型的明火扑灭，并且数据记录仪显示的试验现场的环境温度低于变压器油的闪点，判定当前进行灭火的灭火系统灭火有效。对于需要检验灭火有效性的灭火系统，均可以采用上述步骤验证，对不同的灭火系统只需要保证待验证灭火有效性的灭火系统释放的灭火介质完全包络油浸式变压器火灾模型，灭火结果即为灭火有效性的验证结果。

结合图1、图2和图3所示，所述变压器本体模型1用于进行高压套管破裂后开口与溢流火灾模拟试验，定义变压器本体模型1安装于地面的面为水平面，平行于水平面的方向为水平方向，垂直于水平方向的为高度方向；所述变压器本体模型1设置为尺寸7m×4m×4.5m的长方体1.1，长方体1.1上表面设置为开口向上的溢流油盘，溢流油盘尺寸为7m×4m×0.5m，其储油量至少使得溢流油盘完成高压套管破裂后开口与溢流火灾模拟试验后留有余量；所述长方体1.1的顶部设置有适配于长方体上表面的空心棱台1.2，空心棱台1.2底部开口，且空心棱台1.2沿长方体1.1上表面长度方向截面为等腰梯形；所述空心棱台1.2的等腰梯形截面中上底边的长度小于下底边的长度，并且其等腰梯形截面上两腰所在的两斜面上设置有若干的圆形开口1.3；所述长方体1.1的四个侧面的中心位置、以及空心棱台1.2上表面的中心位置至少各设置有1个热电偶1.4，热电偶1.4用于采集试验现场的环境温度，通常采用K型热电偶；实施例中，所述空心棱台1.2两侧斜面与水平面的夹角均为30°，空心棱台1.2两斜面上圆形开口1.3的直径为0.8m；因此，当溢流油盘进行高压套管破裂后开口与溢流火灾模拟试验时，溢流油盘燃烧面积为28m²。

附图所示的油浸式变压器火灾模型中，空心棱台1.2两斜面上各设置有3个位置对应的圆形开口1.3，圆形开口1.3的位置对应于变压器实体中用于安装高压套管的安装底座。另外，根据变压器实体的大小尺寸不同，圆形开口1.3的数量选择不同，目前不同变压器实体上设有3个、4个和6个等用于安装高压套管的安装底座，即圆形开口1.3也可以根据构建的油浸式变压器火灾模型的尺寸调整数量。

所述集油坑模型2用于进行集油坑火灾模拟试验，包括2个尺寸为7m×0.5m×0.5m、2个尺寸为5m×0.5m×0.5m的集油坑油盘2.1；集油坑油盘2.1设置为顶部开口的方形空腔，沿长方体1.1底部外壁周圈环绕，分别对应于长方体1.1下表面的4条底边，并且任一集油坑2.1内的储油量至少使得集油坑油盘2.1完成集油坑火灾模拟试验后留有余量；当集油坑油盘2.1进行集油坑火灾模拟试验时，集油坑油盘2.1的总燃烧面积为12m²。

所述喷射火模型3用于进行变压器实体发生火灾时油枕或油管破裂产生的喷射火灾模拟试验，喷射火模型3的喷射口3.1位于空心棱台1.2上方，用于在变压器本体模型1上方喷洒雾化的变压器油；所述喷射火模型3包括连通于喷射口3.1的喷射火供油装置和设置在喷射火供油装置向喷射口3.1供油管道上的第一流量计，第一流量计用于测定喷射火模型3的油喷射流量；当喷射口3.1进行油枕或油管破裂喷射火灾模拟试验时，喷射口3.1的油喷射流量为0.15kg/s-0.17kg/s。

所述流淌火模型4用于进行变压器实体发生火灾时油枕破裂流淌火灾模拟试验，包括流淌火油盘4.1、连通于流淌火油盘的流淌火供油装置和设置在流淌火供油装置向流淌火油盘供油管道上的第二流量计，第二流量计用于测定流淌火模型4的供油流量；所述流淌火油盘4.1位于空心棱台1.2上表面长度方向的一侧，设置为顶部开口的方形空腔，并且方形空腔沿空心棱台1.2上表面长度方向的两侧边上预设有向方形空腔底部凹陷的流淌槽4.2；所述流淌火油盘4.1的尺寸为1m×0.8m×0.1m，流淌槽4.2为矩形凹槽，尺寸为0.2m×0.05m；当流淌火油盘4.1进行流淌火灾模拟试验时，流淌火供油流量为0.20kg/s-0.30kg/s。具体实施时，第一流量计和第二流量计的型号可以选用LWGY-10。

所述高压套管炸裂火模型5用于进行变压器实体发生火灾时高压套管炸裂火灾模拟试验，包括底部设置有爆破片5.2的油箱5.1，油箱5.1位于流淌火油盘5.2上方，用于储存变压器油。实施例油箱5.1的储油量为100kg，油喷发流量为10kg/s，当油箱5.1进行高压套管炸裂火灾模拟试验时，爆破片5.2启动打开油箱5.1，油箱5.1中的储油在10s内流淌完。

在油浸式变压器火灾模型组建过程中，喷射火模型3的喷射口3.1和高压套管炸裂火模型5的油箱5.1均是采用支架的方式搭建在变压器本体模型1上方，喷射口3.1设置在距离空心棱台1.2上表面约一米的位置。集油坑油盘2.1、溢流油盘的储油量留有余量的目的在于验证灭火系统真实达到对火灾模型的灭火，不是储油完全烧尽的原因；此外，集油坑模型2、喷射火模型3、流淌火模型4和高压套管炸裂火模型5的各油盘中选用的试验燃油为25#变压器油，并且为便于变压器油的燃烧，会在各油盘中倾倒有少量庚烷或汽油作为引燃原料。

安装完油浸式变压器火灾模型后，在油浸式变压器火灾模型外侧组装灭火系统。本发明中待检测灭火有效性的灭火系统为如图4至图5所示的泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构，配套设置有水箱集装箱27。

所述泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构包括内壁覆盖有保温层18的集装箱17，在集装箱17内还可以设置安装空调14，并且集装箱17内部空间通过一个十字形检修通道分为前后左右四个空间区域；其中，左后空间区域内设置火灾警情控制柜25和分区控制阀7，左前侧空间区域内设置泵组控制柜26，右后侧空间区域内设置集流管8和泡沫混合管路，右前侧空间区域内设置布水管路和泵组管路；所述泡沫混合管路包括泡沫原液箱10和环泵式比例混合器11，泡沫原液箱10设置在集流管8右侧，环泵式比例混合器11设置在集流管8的上方或下方；所述泵组管路包括泵组6；所述火灾警情控制柜25用于提示火灾警情并控制左后空间区域和右后侧空间区域内的所有阀门，所述泵组控制柜26用于控制左前侧空间区域和右前侧空间区域的所有阀门。

所述水箱集装箱27沿长度方向设置有一个检修控制区和至少一个水箱14，相邻水箱14之间通过底部的输水管连通；在与检修控制区相邻的水箱14的底部设置有排水口、顶部设置有进水口，所述排水口与布水管路的进水口相连通；检修控制区内设置有水箱进水控制管路和水箱排水控制管路，在检修控制区对水箱集装箱27内的所有阀门进行控制。

所述布水管路的进水口穿过左前侧空间区域伸出集装箱17，用于连接水箱14；如图5所示，布水管路与泵组6的进水口、环泵式比例混合器11的出液口连通，泵组6的出水口与集流管8连通；所述泡沫原液箱10的出料口与环泵式比例混合器11的吸料口连通，环泵式比例混合器11的进液口与集流管8连通；所述集流管8的一端通过安全阀21与布水管路连通，集流管8的另一端连接分区控制阀7；所述分区控制阀7的出液口伸出集装箱17，用于与灭火管网12连通，灭火管网12上布置泡沫-水喷雾喷头13；连通集流管8和安全阀21管路中的一段直管跨越右后侧空间区域和右前侧空间区域，连通环泵式比例混合器11和集流管8管路中的一段直管跨越右后侧空间区域和右前侧空间区域。实施例中，灭火管网12的布置方式为图6所示的环绕油浸式变压器火灾模型周圈设置，当然也可以采用其他的管网布置方式，只要泡沫-水喷雾喷头13喷出的灭火介质，高压的水和泡沫混合液能完全包络油浸式变压器火灾模型即可。

所述在布水管路连通泵组6中每个泵的支路上设置有安装有检修阀23和过滤器22，在集流管8连通泵组6中每个泵的支路上设置球阀止回阀20；在泡沫原液箱10和环泵式比例混合器11的连接管路上安装有泡沫原液控制阀9；所述水箱14和泡沫原液箱10内均安装有液位仪15，通过液位仪15提示水箱14内水的液位高度和泡沫原液箱10内泡沫原液的液位高度。

灭火系统组建完成后，根据变电站真实火灾的火情设定并调整第一流量计、第二流量计的数值，并在数据记录仪上实时记录；监测区的摄像装置、计时装置和显示装置分别启动，准备向油浸式变压器火灾模型点火，设定预燃时间3min，点火顺序依次为：流淌火油盘4.1、从圆形开口1.3向空心棱台1.2内部点燃溢流油盘、集油坑油盘2.1，并在预燃时限内，于2min30s时启动打开流淌火模型4的流淌火供油装置向流淌火油盘4.1供油、2min45s时打开喷射火模型3的喷射火供油装置向喷射口供油，同时打开油箱5.1底部的爆破片5.2。各油盘顺序点燃是为了真实模拟变压器实体在发生火灾时会在不同时间段出现的火灾情况，相较于同步点火更能充分真实反应油浸式变压器的真实火灾发展规律。

当达到预燃时限3min，开启灭火系统，即启动泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构。当分区控制阀7和泵组6开启，水箱14内储存的水注入集流管8，由于泵组6的作用，集流管8内的液体压力高于布水管内的液体压力；集流管8内的液体一部分经由环泵式比例混合器11的进液口和出液口回流至布水管路，另一部分经由灭火管网12从泡沫-水喷雾喷头13喷出进行水喷雾灭火降温；当泡沫原液控制阀4同时启动，由于环泵式比例混合器11的进液口和出液口的压力差，集流管8内的液体在流经环泵式比例混合器11时，会通过环泵式比例混合器11的吸料口吸入泡沫原液箱10内的泡沫原液；从集流管8流入的液体和从泡沫原液箱10流入的泡沫原液在环泵式比例混合器11内进行一级混合，然后一级混合产生的液体流入布水管路内与水箱14流入布水管路内的水一起被送入到泵组6进行二级混合；调节泡沫原液控制阀4开度，使得二级混合产生的液体满足配比要求形成泡沫预混液，泡沫预混液经灭火管网12从泡沫-水喷雾喷头13喷出进行泡沫喷雾灭火。

当油浸式变压器火灾模型不再产生明火，即泡沫喷雾灭火完成后，关闭泡沫原液控制阀4，完全切换成水喷雾持续喷射降温，直至监测区显示装置上显示的任一热电偶测得的试验现场的环境温度降低至变压器油闪点之下，此时变压器油不会再复燃，表明灭火系统已经完全灭火，判断该泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构对油浸式变压器火灾模型灭火有效。

另外，一些实施例中，在灭火系统启动前先采用风速仪测定试验现场风速，结果表明，试验现场风速越大，灭火系统的灭火时间越长，并且当试验现场风速超过5级时，灭火系统对预燃的油浸式变压器火灾模型基本不再具有灭火效果。某些实施例中同步考察和监测了灭火系统喷头压力和灭火系统喷头流量，即监测了泡沫-水喷雾喷头13的压力和流量，考察参数变化对灭火系统灭火效果的影响。本发明提供的能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，充分体现油浸式变压器火灾特点和发展规律，能够采集并掌握试验过程中各种因素对灭火效果的影响，能够准确分析和判断灭火系统对油浸式变压器火灾的灭火效性，判断的结果应用于变电站内油浸式变压器火灾灭火的参考价值高。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，其特征在于，包括如下步骤：

设置油浸式变压器火灾模型，包括变压器本体模型、集油坑模型、喷射火模型、流淌火模型和高压套管炸裂火模型；所述变压器本体模型上表面设置为开口向上的溢流油盘；

设置灭火系统，灭火系统安装在油浸式变压器火灾模型外侧，且灭火系统的安装位置使得其释放的灭火介质至少完全包络油浸式变压器火灾模型；

向油浸式变压器火灾模型点火，设定预燃时间3min，点火顺序依次为：流淌火油盘、溢流油盘、集油坑油盘，在预燃时限内，于2min30s时启动流淌火模型、2min45s时启动喷射火模型，同时启动高压套管炸裂火模型；

达到预燃时限，启动灭火系统；

设置监测区，监测区包括数据记录仪、摄像装置和计时装置；数据记录仪用于采集和显示喷射火模型的油喷射流量、流淌火模型的供油流量和试验现场的环境温度，摄像装置用于获取检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的试验过程的图像信息，计时装置用于对检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的试验过程计时；

当油浸式变压器火灾模型的明火扑灭，并且数据记录仪显示的试验现场的环境温度低于变压器油的闪点，判定当前进行灭火的灭火系统灭火有效。

2.根据权利要求1所述的能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，其特征在于，所述变压器本体模型，用于进行高压套管破裂后开口与溢流火灾模拟试验；所述变压器本体模型设置为长方体，长方体上表面设置为开口向上的溢流油盘，溢流油盘内的储油量至少使得溢流油盘完成高压套管破裂后开口与溢流火灾模拟试验后留有余量；所述长方体的顶部设置有适配于长方体上表面的空心棱台，空心棱台底部开口，且空心棱台沿长方体上表面长度方向截面为等腰梯形；所述空心棱台的等腰梯形截面中上底边的长度小于下底边的长度，并且其等腰梯形截面上两腰所在的两斜面上设置有若干的圆形开口；所述长方体的四个外侧面的中心位置、以及空心棱台上表面的中心位置至少各设置有一个热电偶，热电偶用于采集试验现场的环境温度；

所述长方体的尺寸为7m×4m×4.5m，溢流油盘尺寸为7m×4m×0.5m，当溢流油盘进行高压套管破裂后开口与溢流火灾模拟试验时，溢流油盘燃烧面积为28m²。

3.根据权利要求2所述的能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，其特征在于，所述集油坑模型用于进行集油坑火灾模拟试验，包括2个尺寸为7m×0.5m×0.5m的集油坑油盘，2个尺寸为5m×0.5m×0.5m的集油坑油盘，集油坑油盘设置为顶部开口的方形空腔，沿长方体底部外壁周圈环绕，分别对应于长方体下表面的4条底边，并且任一集油坑油盘内的储油量至少使得集油坑油盘完成集油坑火灾模拟试验后留有余量；当集油坑油盘进行集油坑火灾模拟试验时，集油坑油盘的总燃烧面积为12m²。

4.根据权利要求2所述的能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，其特征在于，所述喷射火模型用于进行油枕或油管破裂喷射火灾模拟试验，所述喷射火模型的喷射口位于空心棱台上方，用于在变压器本体模型上方喷洒雾化的变压器油；所述喷射火模型包括连通于喷射口的喷射火供油装置和设置在喷射火供油装置向喷射口供油管道上的第一流量计，第一流量计用于测定喷射火模型的油喷射流量；当喷射口进行油枕或油管破裂喷射火灾模拟试验时，喷射口的油喷射流量为0.15kg/s-0.17kg/s。

5.根据权利要求2所述的能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，其特征在于，所述流淌火模型用于进行油枕破裂流淌火灾模拟试验，包括流淌火油盘、连通于流淌火油盘的流淌火供油装置和设置在流淌火供油装置向流淌火油盘供油管道上的第二流量计，第二流量计用于测定流淌火模型的供油流量；所述流淌火油盘位于空心棱台上表面长度方向的一侧，设置为顶部开口的方形空腔，并且方形空腔沿空心棱台上表面长度方向的两侧边上预设有向方形空腔底部凹陷的流淌槽；所述流淌火油盘的尺寸为1m×0.8m×0.1m，流淌槽为尺寸0.2m×0.05m的矩形凹槽，当流淌火油盘进行流淌火灾模拟试验时，流淌火供油流量为0.20kg/s-0.30kg/s。

6.根据权利要求2所述的能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，其特征在于，所述高压套管炸裂火模型用于进行高压套管炸裂火灾模拟试验，包括底部设置有爆破片的油箱，油箱位于流淌火油盘上方，用于储存变压器油；当油箱进行高压套管炸裂火灾模拟试验时，爆破片启动打开油箱，油箱的油喷发流量为10kg/s。

7.根据权利要求1所述的能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，其特征在于，所述灭火系统为泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构；

所述泵组式泡沫-水喷雾灭火集装箱结构包括内壁覆盖有保温层的集装箱，集装箱通过一个十字形检修通道将集装箱内部空间分为前后左右四个空间区域；其中，左后空间区域内设置火灾警情控制柜和分区控制阀，左前侧空间区域内设置泵组控制柜，右后侧空间区域内设置集流管和泡沫混合管路，右前侧空间区域内设置布水管路和泵组管路；所述泡沫混合管路包括泡沫原液箱和环泵式比例混合器，泡沫原液箱设置在集流管右侧，环泵式比例混合器设置在集流管的上方或下方；所述泵组管路包括泵组；所述火灾警情控制柜用于提示火灾警情并控制左后空间区域和右后侧空间区域内的所有阀门，所述泵组控制柜用于控制左前侧空间区域和右前侧空间区域的所有阀门；

所述布水管路的进水口穿过左前侧空间区域伸出集装箱，用于连接水箱或水池，布水管路与泵组的进水口和环泵式比例混合器的出液口连通，泵组的出水口与集流管连通；所述泡沫原液箱的出料口与环泵式比例混合器的吸料口连通，环泵式比例混合器的进液口与集流管连通；所述集流管的一端通过安全阀与布水管路连通，集流管的另一端连接分区控制阀；所述分区控制阀的出液口伸出集装箱，用于与灭火管网连通，灭火管网上布置有若干泡沫-水喷雾喷头。

8.根据权利要求7所述的能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，其特征在于，所述泵组包括并联设置的工作泵和备用泵，工作泵和备用泵沿左右方向并排放置在右前侧空间区域内。

9.根据权利要求7所述的能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，其特征在于，所述布水管路连通泵组中任一个泵的支路上均设置有检修阀和过滤器，在集流管连通泵组中任一个泵的支路上均设置有球阀止回阀。

10.根据权利要求7所述的能够检验油浸式变压器灭火系统灭火有效性的方法，其特征在于，在泡沫原液箱和环泵式比例混合器的连接管路上安装有泡沫原液控制阀。

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