[00119112]城市户内变电站防火安全提升技术及应用

随着我国经济快速发展、城市化进程提速,城市对电力的需求更是飞速增长。变电站作为电能转换和传输的枢纽,其稳定运行是可靠供电的重要保障。户内变电站由于占地面积小、环境友好等特点,成为城市变电站首选。然而,变压器、电容器等关键设备中含有大量的绝缘油等易燃物质,在过压、过流、过温等极端工况下容易引起火灾,对于城市高密度区域而言,设备户内布置存在较大的安全风险。 本项目以“安全适用,技术先进,经济合理”为原则,以我国消防安全工作“预防为主,防消结合”方针为指导,针对110kV及以上户内变电站特性从变电站火灾早期预警诊断方法研究、变电站设备防火性能提升、变电站消防灭火技术研究及应用三个层面开展工作。主要技术创新如下： （1）研发出适用于变电站火灾早期预警的诊断系统及消防管控系统 提出基于大数据的变电站火灾多维信息模型智能化火灾早期预警诊断方法;研发了变电站智能消防管控系统,实现对变电站消防安全态势的精准管控,提升变电站火灾防控能力。 （2）研制出防火型电容器 研制一种采用全新双层结构形式、选用水基介质作为防火介质、不锈钢材料作为壳体材料的防火型高压并联电容器。该电容器增加防火及灭火功能后,使用寿命及设备可靠性较普通电容器提高一倍。 （3）研制出适用于户内变电站的细水雾消防系统及智能灭火机器人 建立了户内变电站变压器火灾细水雾多参量仿真模型和火灾蔓延典型模型,开发并经实体火灾模拟试验验证了一种更适用于灭变压器油火灾的固定式细水雾灭火系统;研制了变电站用智能消防机器人,采用的泡沫灭火和细水雾持续降温联用技术可以在6秒内灭掉2MW的变压器油盆火,解决了电力设备区着火点的灭火难题。 项目成果已在江苏、浙江多地区城市户内变电站中投运。变电站火灾早期预警的诊断系统及消防管控系统已在省内1307座变电站投入使用;防火型电容器在南京尚家220kV变电站、无锡军嶂110kV变电站、杭州钱塘220kV变电站、温州龙东220kV变电站等多个户内变电站投运;户内变电站细水雾消防灭火系统及智能灭火机器人在省内60余个110kV户内变电站均有应用。 项目获得发明专利5项、实用新型专利21项、软著1项;编制电力行业标准2项（1项待发布）,国网公司企业标准、规程规范3项;发表论文11篇,其中SCI/EI/核心论文6篇;形成国网公司通用设备1项。以陈维江院士为组长的鉴定委员会认为：“项目总体达到国际先进水平,其中防火型电容器填补国内空白。” 项目近两年,累计实现销售收入2.93亿元,新增利润0.487亿元。成果大幅度降低了户内变电站的火灾风险,提升电网运行可靠性。对保障全社会电力安全供应具有重要战略意义。同时由于解决了电容器绝缘介质渗漏问题和变电站防火问题,必将加快户内变电站的发展速度,有效地节约土地资源和保护环境,为城市的发展建设提供更强有力的支撑。