CN220608917U - 换流站灭火装置及系统 - Google Patents

Abstract

一种换流站灭火装置及系统。所述灭火装置包括：隔离组件和灭火组件。所述隔离组件包括防火墙组，所述防火墙组设置于换流变压器的三侧，用于形成三面合围的U字形区域，使换流变压器位于所述U字形区域内；所述灭火组件包括涡扇炮和供液装置，所述供液装置与涡扇炮连通、用于向涡扇炮输出灭火液；所述涡扇炮固定于所述防火墙的顶部、用于生成雾化灭火液并将所述雾化灭火液推入所述U字形区域内。本实用新型能够避免占据防火墙围成的区域开口处的空间，方便工作人员进出防火墙围成的U字形区域对变压器进行维修和更换。

Description

换流站灭火装置及系统

技术领域

本实用新型属于换流站技术领域，具体来说涉及一种换流站灭火装置，以及一种换流站灭火系统。

背景技术

换流站是一种在高压直流输电系统中，实现将交流电转化为直流电或将直流电转化为交流电，并达到电力系统对于安全稳定及电能质量要求的站点。传统的换流站灭火系统包括采用防火墙围成的U字形隔离区域以及固定水喷淋系统。当火灾发生时，利用防火墙实现隔离，避免火情蔓延至其他变压器，同时在断电后以淋水方式对换流器实现降温灭火。这种结构存在的问题是：现有的换流站中所使用的变压器通常采用油浸式变压器，因此当换流站发生火灾时，变压器油容易从位于变压器顶部的网侧套管根部喷出，该变压器油浮在喷淋水的表面，形成流淌火和油池火，导致灭火效果不佳。此外，该方案还存在火灾时易损坏，不便检修等问题。专利号202123044936.9的授权专利公开了一种固定式灭火系统，该方案利用涡扇炮泡沫细水雾灭火系统生成细水雾滴并远距离推送出去，利用悬浮、弥散在空气中的小雾滴实现更好的灭火效果。但是，该方案需要在防火墙围成的U字形区域开口一侧设置炮塔，并在炮塔顶端安装涡扇炮，以涡扇炮对位于防火墙围成的U字形区域中的变压器喷射细水雾滴。其存在的问题是：设立炮塔会在防火墙围成的区域开口处占据一定空间，导致换流站在进行变压器的维修和更换时，工作人员的进出的通道变小，不利于工作人员对变压器的维修和更换，还存在炮塔意外倒塌的安全隐患。因此，如何开发出一种新结构的换流站灭火装置，以克服上述问题，是本领域技术人员需要进一步研究的方向。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种换流站灭火装置，以避免占据防火墙围成的区域开口处的空间，方便工作人员进出防火墙围成的U字形区域对变压器进行维修和更换。

本实用新型的第二目的在于提供一种包含上述灭火装置的换流站灭火系统。

本实用新型提供的第一种技术方案是一种换流站灭火装置，其包括：

隔离组件，所述隔离组件包括防火墙组，所述防火墙组设置于换流变压器的三侧，用于形成三面合围的U字形区域，使换流变压器位于所述U字形区域内；

灭火组件，所述灭火组件包括涡扇炮和供液装置，所述供液装置与涡扇炮连通、用于向涡扇炮输出灭火液；所述涡扇炮可转动的设置于所述防火墙组的顶部。

优选的是，所述防火墙组包括：依序连接的三个防火墙，所述依序连接的三个防火墙用于形成三面合围的U字形区域；所述涡扇炮可转动的设置于其中至少两个所述防火墙的顶部。

优选的是，所述防火墙组包括：依序连接的第一防火墙、第二防火墙和第三防火墙；所述第一防火墙、第二防火墙和第三防火墙用于形成三面合围的U字形区域；所述涡扇炮可转动的设置于所述第一防火墙的顶部和第三防火墙的顶部。

优选的是，所述防火墙组将所述供液装置和所述换流变压器隔开。

优选的是，所述防火墙组包括一块横向防火墙和多块纵向防火墙；所述多块纵向防火墙分别与所述横向防火墙的同一侧墙面垂直连接，用于形成多个依序排布的所述U字形区域；所述涡扇炮可转动的设置于各所述纵向防火墙的顶部。

优选的是，所述横向防火墙被配置为高于所述纵向防火墙。

优选的是，所述供液装置通过管体与和所述涡扇炮连通，所述管体贴合于所述防火墙组的墙体表面设置。

优选的是，各所述涡扇炮分别设置于各所述纵向防火墙上靠近所述横向防火墙的一侧。

优选的是，所述供液装置包括：供水装置，供泡沫装置和泡沫比例混合器；

所述供水装置与所述泡沫比例混合器的淡水入口连通，所述泡沫装置与所述泡沫比例混合器的泡沫液入口连通，所述泡沫比例混合器的出液口与所述涡扇炮连通。

本实用新型提供的第二种技术方案是一种换流站灭火系统，其包括：

检测模块，所述检测模块用于检测发生火灾的换流变压器；

灭火模块，所述灭火模块包括如任一项所述灭火装置；

控制模块，所述控制模块分别与所述检测模块及灭火模块电性连接，用于读取检测模块以及驱动灭火模块工作。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

首先，本方案能够避免占据防火墙围成区域的开口处空间，方便工作人员进出防火墙围成的U字形隔离区域对变压器进行维修和更换。

其次，本方案能够对着火点实现多角度的雾滴推送，在灭火过程中对换流变压器的多个侧表面实现同步冷却降温，加速灭火过程。

其三，本方案能够减少环境气流对推送雾滴的扰动，增加了进入防火墙围成区域的雾滴的比例，提升了灭火效率，并相应减少了各涡扇炮所需配置的输出功率。

其四，本方案能够针对换流变压器着火时，变压器顶部的网侧套管根部为主要着火点的特点，充分利用防火墙的行业标准高度对着火点进行居高临下的雾滴推送，一方面缩短了雾滴的行程，另一方面利用雾滴自身的重力，加快雾滴到达着火点的速度。

其五，本方案针对同一换流变压器设置多个对应的涡扇炮，因此在某一涡扇炮失控时，能够利用其它涡扇炮实现补位灭火，提升了灭火工作的安全性和可靠性。

其六，本方案充分利用防火墙合围出的U字形区域围拢由涡扇炮输出的雾滴，提升了雾滴在防火墙围成区域中的滞留时间。

其七，本方案无需设置炮塔，减少了设备成本。

最后，本方案结构简单，易于制备，便于在各种型号的换流站进行实施和推广。

附图说明

图1为现有技术中换流变电站与涡扇炮的灭火关系图。

图2为实施例1的三维结构示意图，本图省略了换流变压器。

图3为图1的局部放大图，本图省略了管体。

图4为实施例2的俯视结构示意图。

图5为实施例2的第一工作状态示意图，本图省略了供液装置及管体。

图6为实施例2的第二工作状态示意图，本图省略了供液装置及管体。

图7为实施例3的系统模块示意图。

图中，各附图标记所对应的部件名称如下：

100、检测模块；200、控制模块；300、灭火模块；400、换流变压器；311、防火墙组；312、第一防火墙；313、第二防火墙；314、第三防火墙；315、纵向防火墙；316、横向防火墙；321、涡扇炮；322、供液装置；323、管体；410、网侧套管。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

如图1所示，为发明人在授权专利CN202123044936.9中公开的换流站灭火系统。在该方案中：涡扇炮设置于防火墙围成的U字形隔离区域的外侧，并通过U字形隔离区域的开口侧向位于该隔离区域中的换流变压器推送细雾化的灭火液。同时，遵循1台涡扇炮分别保护2台换流变压器(简称换流变)，分别备份相邻涡扇炮故障时保护临近的1台换流变压器的原则，每排除了首尾换流变压器，其余换流变压器都能被两台涡扇炮分别保护。

发明人在实践中发现，上述方案依然存在以下需进一步改进的地方：

其一、现有技术中涡扇炮固定于炮塔顶部以保证一定的输出高度，但是为避免细雾被防火墙阻隔在U字形隔离区域的外侧，需将炮塔设置于U字形区域未设有防火墙的开口侧方向，这导致工作人员进出该U字形区域的走道空间受到挤占，不便于工作人员进出该U字形区域对换流变压器进行维修和更换。

其二、现有技术中炮塔与防火墙围成的U字形区域之间存在一定的距离，因此涡扇炮输出的雾化灭火液需要经过一段行程才能进入防火墙围成的U字形区域中，不能百分百保证到达着火点。尤其是目前换流站多采用露天结构，因此当环境风较大时，涡扇炮推出的部分雾化灭火液容易被环境风吹散。同时，对涡扇炮的输出功率要求较高。

其三、现有技术中各涡扇炮均位于着火的换流变压器的同一侧，因此涡扇炮推出的雾化灭火液总是率先接触换流变压器的一侧表面，尤其如图1中的换流变1和换流变6，由于炮塔与防火墙的相对位置是固定的，即使涡扇炮能够进行旋转喷雾，实践中换流变压器的表面依然会存在较大的降温死角只能接触到极少数的雾化灭火液，导致换流变压器的外壳体各侧面的降温速度不均匀，降低了灭火的效率。

为解决上述技术问题，经过一段时间的研究探索，发明人取得了本申请的技术方案。

实施例1，请参考图2-3：

一种换流站灭火装置，其包括：

隔离组件，隔离组件包括防火墙组311，防火墙组311设置于换流变压器的三侧，用于形成三面合围的U字形区域，可将换流变压器设置于该U字形区域内；

灭火组件，灭火组件包括涡扇炮321和供液装置322，供液装置322与涡扇炮321连通、用于向涡扇炮321输出灭火液；涡扇炮321可转动的固定于防火墙组311的顶部、用于生成雾化灭火液并将雾化灭火液推入U字形区域内。本例中：涡扇炮321安装于倒U形基座的顶部，而倒U形基座通过螺栓可拆卸的固定于防火墙组311的墙体顶部。

通过采用上述方案：防火墙组311围成的U字形区域其开口处不再设有挤占空间的炮塔，方便了工作人员进出该防火墙组311围成的U字形隔离区域对变压器进行维修和更换。同时，根据现行的行业标准，防火墙的墙体顶部远高于换流变压器的顶部，而实践中设置于换流变压器顶部的网侧套管根部是换流站火灾中的主要着火点，因此通过将涡扇炮321设置在防火墙的顶部，保证了涡扇炮能够以一个较大的俯角向该主要着火点推送雾化灭火液，一方面，利用雾化灭火液自身的重力加速其到达着火点的速度；第二方面，雾化灭火液以一个较大俯角直接进入防火墙组311围成的U字形区域中，防火墙的外壁起到阻隔环境风的作用，从而减少了雾化灭火液在移动过程中因环境风影响而受到的损失，同时，该些雾化灭火液更容易被防火墙组311的内壁围拢在着火点所处的U字形区域中，从而增加了雾化灭火液在着火区域中的滞留时间，进一步提升其灭火效率。

在一种应用场景中，上述灭火装置可进一步限定为：防火墙组311包括依序连接的三个防火墙，依序连接的三个防火墙用于形成三面合围的U字形区域；其中，至少2个防火墙的顶部分别设置有可转动的涡扇炮321。

通过采用上述方案：能够在灭火时利用位于不同防火墙顶部的至少2个涡扇炮321对着火点实现不同角度的同步雾滴推送，由于涡扇炮321自身具有可旋转的特性，因此可以极大的减少换流变压器表面的降温死角，从而能够在灭火过程中对换流变压器的多个侧表面实现同步冷却降温，加速灭火过程。

在一种应用场景中，上述灭火装置可进一步限定为：

防火墙组311包括：依序连接的第一防火墙312、第二防火墙313和第三防火墙314；第一防火墙312、第二防火墙313和第三防火墙314用于形成三面合围的U字形区域；第一防火墙312的顶部和第三防火墙314的顶部分别固定有涡扇炮321。

通过采用上述方案：使分别安装于第一防火墙312和第三防火墙314上的涡扇炮321相对设置，其输出的雾化灭火液在U字形区域内更容易实现对撞，从而产生紊流效果，配合各防火墙的内壁阻隔进一步提升雾化灭火液在U字形区域内的滞留时间，进而提升灭火效果。

在一种应用场景中，上述灭火装置进一步限定为：供液装置322和换流变压器被防火墙组311隔开。

通过采用上述方案：充分利用防火墙组311对供液装置322进行火灾安全保护，尤其是对供液装置322连接至涡扇炮321的管体323实现一定的防热保护。

实施例2，请参考图4-6：

一种换流站灭火装置，其包括：隔离组件和灭火组件。其中，隔离组件包括防火墙组。防火墙组进一步包括一块横向防火墙316和4块纵向防火墙315；4块纵向防火墙315分别与横向防火墙316的同一侧墙面垂直连接，用于形成3个依序排布的U字形区域；3个U字形区域中分别设置有一个换流变压器400。灭火组件包括涡扇炮321和供液装置322。其中，涡扇炮321共有4个，分别固定于4块纵向防火墙315的顶部，用于在起火时分别生成雾化灭火液，并将雾化灭火液推入对应的U字形区域内。本例中：所述横向防火墙被配置为高于所述纵向防火墙。所述供液装置322通过管体323与所述涡扇炮321连通，所述管体323贴合于所述防火墙组的墙体表面设置。通过如此设置：可将电柜等控制设备统一放置于横向防火墙316背向换流变压器400的一侧。通过更高的横向防火墙316对该些控制设备起到更好的保护作用。同时，将用于输送灭火液的管体323贴合于防火墙的墙体设置，可减少其受热老化的速度，延长了管体323的使用寿命。

实践中：当图5中最左侧的U字形区域发生设备火灾，图中左数第一和第二个涡扇炮321转动并朝向该区域中的换流变压器400喷射雾化灭火液；当图6中位于中间位置的U字形区域发生设备火灾，图中左数第二和第三个涡扇炮321转动并向该区域中的换流变压器400(尤其是朝换流变压器400顶部的网侧套管410根部)喷射雾化灭火液。

通过采用上述方案：针对同一换流变压器设置多个对应的涡扇炮321，因此在某一涡扇炮321失控时，能够利用其它涡扇炮321实现补位灭火，提升了灭火工作的安全性和可靠性。

实施例3，请参考图7：

一种换流站灭火系统，包括：检测模块100，控制模块200，灭火模块300。其中，检测模块100用于检测发生火灾的换流变压器。控制模块200分别与检测模块100和灭火模块300电性连接，用于读取检测模块100以及驱动灭火模块300工作。灭火模块300包括隔离组件和灭火组件。

其中，隔离组件包括防火墙组，防火墙组设置于换流变压器的三侧，用于形成三面合围的U字形区域，使换流变压器位于U字形区域内；灭火组件包括涡扇炮和供液装置，供液装置与涡扇炮连通、用于向涡扇炮输出灭火液；涡扇炮固定于防火墙的顶部、用于生成雾化灭火液并将该雾化灭火液推入U字形区域内。

实践中：

检测模块100可采用烟雾探测器或温度探测器。

控制模块200可包括消控室控制柜及涡扇炮控制柜，所述消控室控制柜分别与涡扇炮控制柜以及检测模块100实时通讯连接；所述涡扇炮控制柜与各涡扇炮电性连接、分别驱动各涡扇炮工作。

涡扇炮可进一步包括液压电机、水阀、风扇电机等部件。其中，液压电机用于提供动力，水阀用于控制喷头水路，风扇电机用于输出强劲风力。

供液装置包括：供水装置，供泡沫装置和泡沫比例混合器。其中，所述供水装置与泡沫比例混合器的淡水入口连通，所述泡沫装置与泡沫比例混合器的泡沫液入口连通，所述泡沫比例混合器的出液口与各涡扇炮连通，用于将泡沫液与淡水按比例混合构成灭火液，并将灭火液输出至各涡扇炮。

上述各部件的具体配置均属现有技术方案，其工作原理及连接结构在此不再赘述。

以上结合各附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型做出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种换流站灭火装置，其特征在于，包括：

隔离组件，所述隔离组件包括防火墙组，所述防火墙组设置于换流变压器的三侧，用于形成三面合围的U字形区域，使换流变压器位于所述U字形区域内；

灭火组件，所述灭火组件包括涡扇炮和供液装置，所述供液装置与涡扇炮连通、用于向涡扇炮输出灭火液；所述涡扇炮可转动的设置于所述防火墙组的顶部。

2.根据权利要求1所述灭火装置，其特征在于，所述防火墙组包括：

依序连接的三个防火墙，所述依序连接的三个防火墙用于形成三面合围的U字形区域；所述涡扇炮可转动的设置于其中至少两个所述防火墙的顶部。

3.根据权利要求1所述灭火装置，其特征在于，所述防火墙组包括：

依序连接的第一防火墙、第二防火墙和第三防火墙；所述第一防火墙、第二防火墙和第三防火墙用于形成三面合围的U字形区域；所述涡扇炮可转动的设置于所述第一防火墙的顶部和第三防火墙的顶部。

4.根据权利要求1所述灭火装置，其特征在于，所述防火墙组将所述供液装置和所述换流变压器隔开。

5.根据权利要求1所述灭火装置，其特征在于，所述防火墙组包括一块横向防火墙和多块纵向防火墙；所述多块纵向防火墙分别与所述横向防火墙的同一侧墙面垂直连接，用于形成多个依序排布的所述U字形区域；所述涡扇炮可转动的设置于各所述纵向防火墙的顶部。

6.根据权利要求5所述灭火装置，其特征在于，各所述涡扇炮分别设置于各所述纵向防火墙上靠近所述横向防火墙的一侧。

7.根据权利要求6所述灭火装置，其特征在于，所述横向防火墙被配置为高于所述纵向防火墙。

8.根据权利要求7所述灭火装置，其特征在于，所述供液装置通过管体与所述涡扇炮连通，所述管体贴合于所述防火墙组的墙体表面设置。

9.根据权利要求1所述灭火装置，其特征在于，所述供液装置包括：供水装置，供泡沫装置和泡沫比例混合器；

所述供水装置与所述泡沫比例混合器的淡水入口连通，所述泡沫装置与所述泡沫比例混合器的泡沫液入口连通，所述泡沫比例混合器的出液口与所述涡扇炮连通。

10.一种换流站灭火系统，其特征在于，包括：

检测模块，所述检测模块用于检测发生火灾的换流变压器；

灭火模块，所述灭火模块包括如权利要求1-9任一项所述灭火装置；

控制模块，所述控制模块分别与所述检测模块及灭火模块电性连接，用于读取检测模块以及驱动灭火模块工作。