500kV地下变电站主要设备火灾场景模拟与分析

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1、2015年第5期上海电力59500kV地下变电站主要设备火灾场景模拟与分析李帆，张雪梅，钱艳园，吴玲华(1．国网上海市电力公司经济技术研究院，上海200080；2．国网上海电力设计有限公司，上海200080)摘要：地下变电站的消防安全是全站安全工作的重要组成部分。针对大型电站设备设计管理的实际需求，制定消防安全应对策略，切实保障地下变电站的防火安全，是实现变电站与其他建筑结合建造的关键问题。以上海某500kV地下变电站设计为例，对主变压器室、电抗器室采用火灾动力学模拟模型(FDS)软件模拟典型火灾场景，得到火场发展的主要参数，为合理的消防设计提供依据。关

2、键词：地下变电站；火灾；FDS模拟中图分类号：TU892文献标志码：B火区面积增大，热解出的可燃气体越来越多，受限0引言空间内的氧气不足以维持燃料完全燃烧，燃烧速近年来，城市建设飞速发展，城市用电负荷持率转由流进室内的空气速率控制，即通风控制阶续迅猛增长。城市用电负荷中心往往与城市建设段。通风控制燃烧是受限空间的开口大小处在一的核心相重合，但对于上海这样的国际化大都市，定范围、火灾发展到一定规模时出现的现象。通核心区域的商业规划十分紧凑，建设地下变电站常认为，室内火灾热释放速率(HRR)达到最大值是大势所趋，对变电站消防设计提出了前所未有的时刻，为燃料控

3、制燃烧与通风控制燃烧的分界的高要求¨引。但在技术层面上，国内没有关于地点[4-51。下变电站消防系统方面的规范。钊‘对上海某在建对于地下变电站，主要火灾危险区域为主变500kV地下变电站中重要危险源，即设备中大量压器室和电抗器室。当火灾发生时，在消防控制含油的主变压器室和电抗室，利用火灾模拟软件系统作用下，关闭进风百叶和排风风阀，房门均处对各种不利场景进行模拟，得出模拟结果和建议。于常闭状态，整个火灾发生过程将迅速从燃料控制阶段转化到通风控制阶段，最后因氧气缺乏而1地下变电站火灾情况快速熄灭_6。本文针对上海某500kV地下变电地下变电站火灾属于受限空间

4、类型火灾，室站中重要危险源，即设备中大量含油的主变压器内燃烧存在通风控制和燃料控制两个阶段。在起室和电抗室，运用火灾动力学模拟模型(FireDy．火初期，火场大小与受限空间的大小相比很小，有namicsSimulator，FDS)模拟软件进行火灾的计算足够的氧气供应，室内燃烧状况由可燃物数量和机模拟。。依据“可信最不利原则”，选取六种分布情况决定，即燃料控制阶段；火灾继续发展，火灾场景，即小油池火、大油池火、油枕火、散热管2)质量保证措施进行下道工序施工。整个施工过程中严格按作业指导书施工，做通过对具体施工操作人员实行优质优价，奖好各阶段的温度控制及测温

5、记录，确保工程质量。优罚劣，使质量意识提高。施工中所用测温工具，需经有关部门检验合经项目部技术、物资、人员等多方准备筹划，伊格，且在有效期内使用，测保温人员应组织培训。库线在2014年12月冬期施工中各项措施均完成的严把原材料订货关，严格按规定进行原材料较好，施工质量在受控范围之内，确保了施工安全。复试和检验工作，不合格材料严禁用不到工程上，(收稿日期：2015~6．20)认真做好原材料出厂检验和材料跟踪记录。作者简介：林滔(1989．)，本科，助理工程师，从事工程技术工作认真做好三级自检。隐蔽工程未经验收不得上海电力2015年第5期较得出：最不利．场景

6、并加以『大分析火+散热管火，比4。模拟一结果与分析。利用火灾模拟软件FDS，分别对主变压器及2火灾模拟软件FDS电抗器火灾进行模拟，模拟结果分析如下。FDS是由美国NIST(NationalInstituteof4．1着火与灭火StandardsandTechnology)开发的一种场模拟程模拟中构筑物及设备大小采用设计尺寸，设序，它是一种以火灾中流体运动为主要模拟对象备喷射火的流动速率取8L／min，油滴喷射速度的计算流体动力学软件。该软件采用数值方法求为10m／s，喷射角取60。。模拟得到各场景下的解受火灾浮力驱动的低马赫数流动的N—S方程，热释放速

7、率(HRR)曲线(以大油池火、大油池+重点计算火灾中的烟气和热传递过程。由于FDS散热管火HRR曲线为例，见图1和图2)，将变压程序的开放性，其准确性得到了大量实验的验证，器与电抗器火灾最大HRR时间及熄火时间见表因此在火灾科学领域得到了广泛应用[4-5]。1和表2。它根据建筑和火灾的特性，以简单直观的形根据表1、表2所列的HRR最大值发生时间式，动态的显示出火灾发展的全过程，并通过计算和火灾熄灭时间分析，对于主变压器和电抗器来获得较为准确的火灾信息的相关参数，可以模拟说，最大HRR值发生的时间和最短的火灾熄灭时三维空间内空气的温度、速度和烟气的流动情况

8、等∞舳∞∞∞∞加m∞∞∞∞∞∞∞∞∞03模型试验方案设置3．1开门时间及设定为预