典型特高压换流变压器火灾数值模拟研究

发布时间：2020-12-11 16:46

　　通过文献调研及事故资料分析,阐释了特高压换流变压器的结构特点和事故工况。采用CFD数值模拟技术,根据典型事故工况的油料状态、边界条件和环境条件等,设计5个工况,研究典型特高压换流站变压器火灾的发生和发展过程。分析典型变压器火灾的燃烧形式、热释放速率大小及火源周边温度特性等,获得阀厅外壁面温度对阀厅的影响。设计可脱落式Boxin顶板时,应考虑其在火灾过程初期温度上升较慢、温度较低的特点。为创造换流变火源窒息熄灭的有利条件,应保证阀厅封堵及顶部Box-in降噪板不受破坏,火灾时主动封闭下3行散热风扇,阻止空气流入;阀厅封堵破坏时,可以将换流变压器正面散热风扇洞口全部封闭,阻止空气进入。 

【文章来源】：消防科学与技术. 2020年08期 第1115-1120页 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

某典型换流变压器模型

换流变压器区平面图如图2所示，南部设置6台换流变压器，两两之间采用兼具防火功能的钢筋混凝土抗震墙隔开。变压器北侧为阀厅，变压器与阀厅之间采用防火墙隔开，阀侧套管通过防火墙延伸进入阀厅，套管穿过处进行防火封堵。阀厅北侧和东侧墙壁采用双层复合压型钢板保温墙体，西侧和南侧其余墙壁采用双层复合压型钢板防火保温墙体。换流变压器区三维效果如图3所示。2 模拟参数的确定

变压器三面被墙体包围，正面有排油沟，根据最不利原则，火源面积为变压器Box-in结构包围的面积减去变压器对地投影面积。换流变压器常用的KI50X绝缘油峰值热释放速率约为783.26 k W/m2。参考SFPE Handbook of Fire Protection Engineering给出的火羽流高度计算方法，采用Heskestad方法预估火羽流高度，见式（1）。由式（1）算得池火火焰高度为20.038 m。式中：Hf为池火的火焰高度，m;Q为池火的热释放速率，239 885.73 k W;D为油池直径，13.049 m。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]直流输电换流变故障分析及保护改进[J]. 郑超,张晓宇,吕航,孙浩晖.  工业控制计算机. 2020(01)
[3]特高压换流站消防能力提升措施研究[J]. 谢永涛,袁浩,李同晗,陈鄂球,巨斌.  高压电器. 2020(01)
[4]考虑不同场景下室内火灾温度场研究[J]. 彭驰,高春彦.  基建管理优化. 2019(04)
[5]油浸式变压器火灾事故的特点与灭火对策研究[J]. 汪亚龙,黎昌海,张佳庆,尚峰举,陆守香,范明豪,王刘芳.  安全与环境工程. 2019(06)
[6]数值模拟在我国火灾研究中的应用[J]. 濮凡,李杰,李贤斌.  安全. 2019(06)

博士论文
[1]换流变压器油纸绝缘局部放电特性及其绝缘状态评估[D]. 司雯.山东大学 2018

硕士论文
[1]特高压直流输电控制保护系统优化研究[D]. 陆锐.华南理工大学 2018
[2]换流变压器油纸绝缘低温击穿特性[D]. 郭冲.哈尔滨理工大学 2018
[3]高压套管绝缘设计与性能分析[D]. 贾茹.沈阳工业大学 2011



本文编号：2910879