欢迎来到雷火官方网站入口地址,我们将竭诚为您服务!
雷火官方网站入口地址柴油发电机组源头制造专注生产研究十年 欧盟标准 双效合一
雷火APP官网入口全国咨询热线:400-801-8834
新闻中心
联系我们
400-801-8834

手机:18252604415

邮箱:meaopower@163.com

QQ:65605713

地址:泰州市鲍徐扬子东路22号

当前位置:首页 > 新闻中心

车载式移动变电站在高海拔地区应用的消防技术分析

发布时间:2022-09-14 13:47:50 来源:雷火APP官网入口 作者:雷火APP登陆

内容简介:  我国高海拔地区电网网架薄弱,整体供电可靠性较差,不能很好满足经济建设和城市化建设的需要,作为一种临时供电方案,车载式移动变电站极具灵活性,能在突发情况下,短时间内替换故障设备挂网运行,快速恢复电力供应,可有效减少因电力中断带来的损失[1]。车载式移动变电站能在各个地区间进行运输、运行,在满足突发情况的同时也能满足部分经济建设或国防建设的临时用电要求。  传统变电站的设计与建造,消防系统占到极其重要的地位、不可或缺,但对面积有限的车载移动式变电站而言,不可能完全使用传统消防设置来达到、实现相关功能。尤其是车载用变压器一般会选择带油运...

  我国高海拔地区电网网架薄弱,整体供电可靠性较差,不能很好满足经济建设和城市化建设的需要,作为一种临时供电方案,车载式移动变电站极具灵活性,能在突发情况下,短时间内替换故障设备挂网运行,快速恢复电力供应,可有效减少因电力中断带来的损失[1]。车载式移动变电站能在各个地区间进行运输、运行,在满足突发情况的同时也能满足部分经济建设或国防建设的临时用电要求。

  传统变电站的设计与建造,消防系统占到极其重要的地位、不可或缺,但对面积有限的车载移动式变电站而言,不可能完全使用传统消防设置来达到、实现相关功能。尤其是车载用变压器一般会选择带油运输,更增加了消防设计难度。故而车载式移动变电站的消防系统必须在传统变电站消防系统的基础上进行重新优化,此外因为有运输车辆的存在,所以消防系统设计面临的问题更加复杂,本文旨在研究能应用于在高海拔运行的车载式移动变电站的消防技术。

  国内厂家可将车载移动变电站做到110kV电压等级,容量可做到63MVA[2]。一个完整的车载移动式变电站一般有两种结构形式,共车式和分车式。共车式的配电和变电模块都集中于一辆载具上;而分车式分为变电车和配电车两部分,变电车主要由变压器模块、高压开关模块、车载平台模块组成。配电车主要由中压配电设备、二次保护模块、车载平台组成。针对西藏地区设备容量小、道路运输困难等实际特点,建议选用共车式。现有的车载式移动变电站均未考虑消防系统的设计。

  研究适用于高海拔地区的车载式移动变电站消防技术主要是吸纳高海拔通用设备、变电站设计防火规范,借鉴低海拔地区车载式移动变电站设计及应用经验,结合高海拔地区实际需求,研究适用于高海拔地区的车载式移动变电站消防系统。

  常规变电站设计时多采用中型布置,且往往会留出较大的绝缘距离,但是对车载移动式变电站而言,因受制于国家对道路运输相关规定的限制,一般宽度不得超过3米、高度不得超过4.5米。而与传统变电站一样,车载移动式变电站应用在高海拔地区时,其绝缘也必须要进行海拔修正,因此设备与设备之间、设备与车体之间设计时需格外注意。需对设备结构、电气布置方式进行改型或优化,同时满足道路运输要求和电气设计规范[3]。

  根据车载式移动变电站在常规变电站的运行情况,借鉴以往运行的经验,在此基础上进行适应性优化和改造,确定适合在高海拔地区车载式移动变电站运行的最优消防技术方案(常用变电站消防系统包括排油注氮系统、水喷雾系统、全封闭泡沫灭火系统及气体灭火系统);并分析讨论其可行性。

  具体可从几个方面考虑:通过合理的功能设计和设备选型,降低火灾发生概率。选用防火性能更好的材料和设备,例如舱体保温材料选择岩棉而不是聚氨酯等,一旦发生火灾能有效阻隔火情的蔓延。设计合理的应急措施,必要时能及时转移车载变压器油,降低火灾的严重程度。配置具备远传功能的壁挂式消防主机和适宜的探测器,并配置适宜的灭火系统作为车载式移动变电站消防系统,在发生火情时及时介入,及早发现、及早控制,消灭火情。增加必要的辅助设备,例如视频探头等,监视环境、设备的运行情况,及时发现隐患及时断开所有设备。

  经过对现有常规变电消防方式的初步分析,结合安全性、体积、维护以及综合造价等因素,选定排油注氮和全封闭泡沫灭火作为高海拔地区车载式移动变电站的消防方式,对此两种消防方案进行具体分析并形成设计方案。对于排油注氮系统而言,其更适用于开放式运行环境,基于减少可燃物、隔绝氧气、降低温度三种原理进行灭火作业,可应用于变压器敞开的车载式移动变电站;而全封闭泡沫灭火系统则更适用于封闭空间,基于隔绝氧气、降低温度两种原理进行灭火作业,可应用于变压器封闭的车载式移动变电站。

  多维度分析车载移动变电气设备选型关键因素,在传统变电站消防系统的基础上对车载式移动变电站的消防系统进行重新设计。

  分析影响高海拔地区车载移动变电站电气设备选型及布置关键因素。由于车载式移动变电站未有过在高海拔地区应用的经验,需考虑不同电压等级、不同设备、不同电气布置方案等情况,需要分析探究车载式移动变电站在高海拔地区应用的可能性并确定最优的设备选型方案与电气布置设计方案。高海拔地区的设备运行往往位于高山峡谷之中,交通条件差,空气密度小、气温低、紫外线强、大风沙等环境特点,这些都是设备选型的制约因素。

  在传统变电站消防系统的基础上对车载式移动变电站的消防系统进行设计。根据车载式移动变电站在常规变电站的运行情况,借鉴以往运行的经验,在此基础上进行适应性优化和改造,确定适合在高海拔地区车载式移动变电站运行的最优消防技术方案(常用变电站消防系统包括排油注氮系统、水喷雾系统、全封闭泡沫灭火系统以及气体灭火系统等),并分析其可行性。

  设计了两种适合高海拔地区车载式移动变电站消防技术方案。高海拔地区车载移动变电站高压开关实际基本选用HGIS或GIS设备,针对不同设备选型,设计了两种适合在高海拔地区车载式移动变电站运行的消防系统。

  传统变电站发生火情的位置往往在变压器,由于高温或短路情况的发生引燃变压器内的油料,而常规变电站采取的最多方案是将变压器内的油料转入事故油池,通过断开燃料的方式进行灭火作业,但是车载式移动变电站的空间极其狭小,无法建设大型事故油池,车载式变电站的运行往往在变电站周围,大多借用站内消防站来作为该系统的消防方案,不能主动观测,若发生险情设备也不能主动采取灭火措施,缺乏及时性和有效性;整套消防系统需与二次系统配合,灾情发生时需先切断车载式移动变电站与电网的连接,然后消防系统动作,避免对电网的冲击以及二次灾害的发生。

  消防系统在车载式移动变电站上的应用,需具备及时性和有效性,在空间狭小的车板上布置消防设备,还需综合考虑空间的限制以及覆盖的全面性。按车载式移动变电站的不同布置方案,可选用排油注氮灭火系统和全封闭泡沫灭火系统,分别作为敞开式电气布置和封闭式电气布置的消防解决方案,均布置在主变与控制柜中间位置,既可充分利用车上空间,也能覆盖到主变和控制柜两个最易起火的位置。

  半挂车式的车载式移动变电站尺寸一般为14500×3000×4200mm,通过优化站内设备及电气布置,可将消防系统小型化并布置于车体中央PT柜和进出线柜附近,消防控制设备则布置于预制仓内。

  敞开式排油注氮系统:当变压器内部发生故障,油箱内部产生大量可燃气体,引起气体继电器动作,发出重瓦斯信号,断路器跳闸;变压器内部故障同时导致油温升高,布置在变压器上的温感火灾探测器动作,向消防控制柜发出火警信号[3]。消防控制中心接到相关信号后,启动排油注氮系统排油泄压,氮气通过注氮管从变压器箱底部注入,搅拌冷却变压器油并隔离空气,达到防火灭火目的[4]。此方案适用于开放式电气布置方案,其优点是可主动应对变压器本体及外部火情,且处理火情对设备损害小;缺点是火情发生时仅适合处理变压器本体,不能处理预制仓柜的火情。

  全封闭泡沫灭火系统:通过泡沫比例混合器将泡沫灭火剂与水按一定比例混合成泡沫混合液,经泡沫发生装置与空气作用形成空气泡沫,再将空气泡沫施放到着火对象上,隔绝空气将火扑灭。系统包括消防水泵、消防水源、泡沫灭火剂储存装置、泡沫比例混合装置、泡沫产生装置及管道等[5]。此方案的优点是可快速可靠的处理舱内一次设备火情,覆盖面广;缺点是智能应对变电站本身火情,无法应对外部火情。

  本文将常规变电站消防系统与车载式移动变电站融合成一个整体,在保留车载移动变系统快速性、灵活性、可靠性的同时提高其消防安全性,提出了“敞开式排油注氮系统”与“全封闭泡沫灭火系统”2种消防系统设计方案,可保证车载式移动变电站的安全可靠运行,并为适用于高海拔地区的车载式移动变电站消防技术设计及应用提供参考。