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消防科普

特高压换流站火灾灭火试验
发布日期:2022-10-10发布人:质检中心 阅读次数:8264次

换流站是特高压电力远距离输送的重要基础设施,换流站中的电力设备主要有换流变压器、换流器、平波电抗器、交流滤波器、直流滤波器等。变压器油具有绝缘、散热、消弧的作用,每台换流变压器中含有大量的变压器油,变压器油的主要成分是烷烃,环烷族饱和烃,芳香族不饱和烃等化合物,属于易燃油品。若换流站中的换流变压器发生火灾,变压器内大量的变压器油会出现爆燃甚至爆炸现象,换流变压器消防安全是换流站安全生产的基础。换流站中往往存在较多数量的换流变压器,火灾发生后,将火灾控制在有限区域,防止火灾蔓延至临近变压器并扑灭火源,是换流站火灾扑救的原则。

换流变压器和滤波器是换流站辐射噪声中重要噪声污染源,换流站运营产生的噪声污染已超出环保部门所拟定的场界标准,今年来,电力系统持续对换流站变电站的噪声污染超标问题进行治理,BOX-IN降噪板是一种常用的变压器降噪设施。BOX-IN降噪板有固定式、可拆卸式、可移动式三种形式,BOX-IN技术在特高压换流站的换流变压器降噪措施中得到日趋广泛的应用。

根据灭火救援经验,火灾发生时,固定在变压器上方的BOX-IN降噪板会阻挡消防泡沫覆盖起火液面,降低灭火效率。开展实体火灾试验,研究BOX-IN降噪板的熔断脱落特性及其对灭火的影响,对完善BOX-IN降噪板的技术要求具有重要意义。同时,针对换流站火灾特殊性,开展灭火实战演练,对提升综合应急救援能力,推动消防救援队伍和企业专职消防队联勤联战联训机制建设具有积极作用。

2022年9月20日,应急管理部四川消防研究所、德阳市罗江区消防救援大队、城管部门、国家电网企业专职消防队在德阳市罗江区金山镇开展换流站火灾灭火实体试验。灭火试验模拟±800KV换流变着火,可燃物为2000L变压器油。灭火演练时,从变压器油液面着火至出现全液面火灾的时间约为4分钟,火势发展非常迅速,变压器油燃烧产生浓烈黑烟,烟气高度超过100米,如图1。灭火现场共启用2台无人机,以高空视角观察现场火情和BOX-IN材料的脱落情况,为执行灭火任务提供情报。

根据灭火试验方案,换流站模型出现溢流火后5分钟开始灭火试验,共动用1台灭火机器人、2台灭火水枪,采用适宜于变压器油火灾的泡沫灭火剂。实验过程中,当出现溢流火后5分钟时,位于换流变压器顶部的BOX-IN降噪板脱落率为97%,使得消防泡沫从上方喷射能全部覆盖变压器油液面火,火势迅速得到控制,如图2。

参与本次灭火救援实体火灾试验人员共30人,德阳市罗江区消防救援大队20人,国家电网企业专职消防队5人,应急管理部四川消防研究所5人。本次灭火试验为专业消防研究机构、消防救援部门和企业专职消防救援人员合作,防范处置重大火灾事故积累了经验。

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图1 换流站火灾初期


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图2 换流站火灾灭火试验

通过本次火灾灭火试验,可以得到以下经验:

(1)专业消防研究机构、专业消防救援力量和企业专职消防队的联勤联战协同作战,可以提高灭火救援效率。

(2)使用无人机等迅速获取现场火灾情报资料,可以为制定灭火试验方案提供支撑。

(3)换流变压器顶部和前端安装的BOX-IN降噪板在火灾中迅速脱落,未阻挡消防泡沫喷射覆盖起火液面,为迅速扑灭火灾提供了可能性。

(4)变压器油火灾产生的高温是典型的HC升温火灾,升温速度快,换流变电站各部位采取的防火保护措施如防火分隔、防火封堵、结构防火保护等应满足HC类火灾的防火要求。