開展35 kV室外變壓器全尺度火災(zāi)實驗研究,探究變電站火災(zāi)燃燒特性。同時考慮4處火災(zāi),在變壓器不同位置設(shè)置火源,分析火焰?zhèn)鞑デ闆r、溫度變化曲線,為變電站消防建設(shè)和應(yīng)急救援提供理論支撐。研究表明:變壓器火災(zāi)具有隱蔽、立體、多尺度的燃燒特征。多個尺度不一的立體火源在燃燒過程中存在多個火焰的相互碰觸、合并行為;在充分燃燒階段,變壓器上部火焰存在火焰震蕩、分離等不穩(wěn)定現(xiàn)象�；鹧嫘螒B(tài)在下方主要為貼壁火焰,在上方主要為擴(kuò)散燃燒形成的連續(xù)火焰和間歇火焰;溫度分布在垂直方向呈現(xiàn)逐漸降低的規(guī)律,在水平方向呈現(xiàn)中間溫度高,兩側(cè)溫度低的規(guī)律。 

【文章來源】：消防科學(xué)與技術(shù). 2020,39(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

變壓器及現(xiàn)場布置

圖2為變壓器火災(zāi)發(fā)展過程圖像，火源由變壓器上部油枕、變壓器下部的集油坑和流淌火共同構(gòu)成，各火源尺度不一，具有立體性和多尺度性。在1 s內(nèi)，在右側(cè)引燃上下油池，火焰沿油池表面快速蔓延，處于火災(zāi)初期階段；在5 s<t<64 s，火焰逐漸向油池左側(cè)蔓延，火焰高度不斷增長，火災(zāi)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，上方油池出現(xiàn)流淌火現(xiàn)象，此時為火災(zāi)發(fā)展階段，變壓器下方的集油坑火災(zāi)發(fā)展受到換熱器的影響，具有隱蔽性；在64 s之后，火災(zāi)進(jìn)入充分發(fā)展階段，燃燒猛烈，間歇火焰區(qū)存在強(qiáng)烈的火焰震蕩和火焰分離等不穩(wěn)定現(xiàn)象；在95 s前后，下油池火焰達(dá)到上油池側(cè)面，出現(xiàn)多油池火焰的融合、合并現(xiàn)象。整體而言，變電站火災(zāi)發(fā)展動力學(xué)過程可以劃分為4個階段，即火災(zāi)初期階段、火災(zāi)增長階段、充分發(fā)展階段和衰減熄滅階段。根據(jù)圖3所示，分析變壓器火災(zāi)發(fā)展過程中的燃燒特性。在1 s之內(nèi)變壓器上、下油池依次被引燃，油池燃燒面積擴(kuò)大；t=10 s時，油池火焰進(jìn)入增長階段，變壓器上方油池火焰出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，變壓器下方油池火焰發(fā)展受到散熱片影響，火焰沿散熱片外表面向上發(fā)展；40 s<t<80 s，火災(zāi)充分發(fā)展，變壓器左側(cè)出現(xiàn)流淌火，并在下落30 cm后熄滅，變壓器下方油池火焰在散熱片縫隙內(nèi)逐漸發(fā)展；80 s<t<140 s，變壓器下方油池燃燒不斷加強(qiáng)，變壓器散熱片縫隙內(nèi)的火焰不斷升高，散熱片內(nèi)燃燒區(qū)域在側(cè)面呈錐形分布。

溫度是表征熱災(zāi)害的基本參數(shù)，也是理論模擬研究中必不可少的輸入?yún)?shù)。圖4為變壓器油池火下油池各點溫度曲線。對變壓器下油池(右)來說，距離油池液面10cm處的溫度在22 s開始上升，火焰處于初期增長階段，在64s時達(dá)到800℃。64 s<t<195 s，火焰進(jìn)入充分發(fā)展階段，溫度在700～850℃范圍內(nèi)小幅震蕩。195 s<t<230 s，在細(xì)水霧的作用下火焰進(jìn)入冷卻階段，溫度開始快速下降；在細(xì)水霧剛施加時，發(fā)生火焰強(qiáng)化現(xiàn)象，溫度有短暫上升，距離油池液面70 cm處，45 s時溫度開始上升，80 s時溫度升至約300℃。105 s<t<155 s時溫度再次上升，155 s時達(dá)到560℃。155 s<t<200 s時溫度持續(xù)下降至360℃。在210 s時溫度小幅回升至400℃，之后溫度繼續(xù)下降直到280 s時基本降至低點。圖4 變壓器油池火下油池各點溫度曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大型電力變壓器火災(zāi)安全研究[J]. 趙志剛,徐征宇,王健一,關(guān)健昕,遇心如,李光范.  高電壓技術(shù). 2015(10)



本文編號：3313490