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如图7所示,阀组件元件起火时,火苗附近的温度升高,分支管道在受热的情况下出现软化,具有一定压力的灭火剂从管道软化点处喷出,灭火剂喷出的方向与起火位置的方向一致,灭火剂可以迅速灭火,实现快速、及时灭火,将损失降低到最低限度。由于3M™Novec™1230灭火剂具有洁净、环保、无腐蚀、无残留物、不导电等对设备友好的特点,喷出的灭火剂汽化后不会对设备造成二次破坏。
图7 阀组件元件起火时灭火过程示意图
Fig. 7 Sketch map of extinguish fire
when the converter components on fire
3 工程应用
2013—2014年,国家电网公司在运的29座换流站均进行了阀厅火灾报警系统改造工作,按照本文设计方案将阀厅火灾监视系统由报警改投跳闸,监视系统采用VESDA和紫外探测系统相结合方式,在每个阀厅内各安装10台左右的VESDA探测器和紫外火焰探测器,将探测器监视信号接入直流控制保护系统。跳闸条件为当1台VESDA探测器和1台紫外探测器同时报警且进气口VESDA探测器不报警时发出跳闸指令,当2台紫外探测器报警时也发出跳闸指令。跳闸出口逻辑采取3取2和系统切换相结合方式。各站改造投运以来系统总体运行稳定可靠,未发现误动和拒动风险。因VESDA探测灵敏度和对空气滤网的洁净度要求较高,个别换流站VESDA探测器在出现紧急高气流和紧急低气流时误报警现象,对传感器滤网机型清洗或更换后未再出现误报警现象。
目前已经研发了采用3M™Novec™1230气体灭火剂的手提式和推车式灭火器,配置在阀厅大门或巡视走道入口处,有效射程不小于8 m,喷射时间不小于20 s。阀厅火灾自动灭火系统目前处于研发阶段,并且研制了样机,从工程设计而言具有可行性,后续需要根据直流换流站换流阀运行情况推广应用该项技术。在出现阀厅火势较大或烟尘等有害气体较多,人员无法进入并实施手动灭火措施时,自动灭火系统可实现自动灭火,避免火势扩大蔓延。
4 结论
本文提出了一种直流换流站阀厅火灾监视及自动灭火方案,该方案由换流阀火灾监视系统和阀厅自动灭火系统2部分组成。火灾监视系统结合了VESDA和紫外探测系统的特点,采用烟雾和紫外2种火灾探测方法,同时通过对跳闸逻辑的合理设计,确保了火灾监视系统跳闸的准确性和可靠性。阀厅自动灭火系统利用对电子元件无污染和损害的3M™Novec™1230灭火剂为灭火介质,在阀塔中预安装自动灭火管道,该管道可与阀塔水管同路径铺设,利用管道在火源作用下软化并朝火源方向自动喷出灭火剂的方法来实现早期、快速灭火,降低火灾损失。文中所提的火灾监视系统已用于实际工程,运行良好。阀厅自动灭火系统也在换流阀厂家进行了结构设计,具备实际工程应用的条件。
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