本發(fā)明涉及風洞測試，具體涉及到一種地下變電站高壓細水霧風洞實驗測試系統(tǒng)及測試方法。

背景技術：

1、電力設施建設對于社會經濟發(fā)展具有重要的意義。然而由于整個電力系統(tǒng)規(guī)模龐大、設備運行環(huán)境錯綜復雜、電網各環(huán)節(jié)緊密相連等綜合因素使得電力系統(tǒng)設備的消防安全面臨著巨大的挑戰(zhàn)。地下變電站作為我國電力系統(tǒng)最關鍵的設備之一，承擔著電壓變換、電能分配和傳輸的任務。

2、因絕緣部件老化損壞、變壓器超負荷運行、電氣故障等多重風險因素，變電站易發(fā)生起火現象從而引發(fā)火災造成人員傷亡和財產損失。細水霧滅火系統(tǒng)作為新的一種替代技術具備非常優(yōu)越的特點，在消防界被廣泛使用。地下變電站消防系統(tǒng)聯動存在多種可能組合，存在消防排煙送風系統(tǒng)對滅火系統(tǒng)的影響。正是由于實際作業(yè)環(huán)境中存在消防排煙和正壓送風的影響，噴頭所噴出的水霧軌跡會產生變化，從而對高壓細水霧系統(tǒng)滅火性能產生影響。

3、目前，亟需一種可實現在大尺寸風洞實驗室環(huán)境下定量觀察外界不同風速工況下高壓細水霧系統(tǒng)對地下變電站各部位噴霧強度的影響，從而判斷在排煙和正壓送風系統(tǒng)風速影響下高壓細水霧系統(tǒng)的滅火性能的實驗測試系統(tǒng)。

技術實現思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題在于如何實現在大尺寸風洞實驗室環(huán)境下定量觀察外界不同風速工況下高壓細水霧系統(tǒng)對地下變電站各部位噴霧強度的影響，以及如何判斷在排煙和正壓送風系統(tǒng)風速影響下高壓細水霧系統(tǒng)的滅火性能。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、一種地下變電站高壓細水霧風洞實驗測試系統(tǒng)，包括地下變電站、風洞實驗室、高壓細水霧系統(tǒng)和集水盒；

4、所述風洞實驗室用于模擬正壓送風系統(tǒng)，用以提供外加環(huán)境風速，所述風洞實驗室的出風方向朝地下變電站設置；

5、所述高壓細水霧系統(tǒng)噴出的水霧方向朝地下變電站設置且垂直于風洞實驗室的出風方向；

6、所述集水盒均勻布置在與風洞實驗室的出風方向平行的地下變電站上用以采集高壓細水霧系統(tǒng)噴出的水量。

7、通過獲得風環(huán)境影響系數來判斷在外界來風情況下高壓細水霧系統(tǒng)對地下變電站的作用效果，進而通過水量的收集，實現在大尺寸風洞實驗室環(huán)境下定量觀察外界不同風速工況下高壓細水霧系統(tǒng)對地下變電站各部位噴霧強度的影響，以及能夠判斷在排煙和正壓送風系統(tǒng)風速影響下高壓細水霧系統(tǒng)的滅火性能；并且可實現分析不同外加環(huán)境風速對變壓器細水霧系統(tǒng)噴霧強度的影響，研究地下變電站細水霧系統(tǒng)噴霧強度在不同風速下的變化規(guī)律，并根據實驗數據對底下高壓細水霧系統(tǒng)對變電站的滅火效率做出評價。

8、優(yōu)選地，所述風洞實驗室風速調節(jié)范圍為0-80m/s。

9、優(yōu)選地，所述風洞實驗室的風洞噴口寬為6m、高為5m。

10、優(yōu)選地，所述高壓細水霧系統(tǒng)包括供水管網、細水霧噴頭、供水水箱，兩層供水管網的輸入端與供水水箱連通，輸出端均連接細水霧噴頭，所述細水霧噴頭的噴射方向朝地下變電站設置且垂直于風洞實驗室的出風方向。

11、優(yōu)選地，兩層供水管網層高分別為0.75m和2.00m。

12、優(yōu)選地，每層供水管網上設置有7個細水霧噴頭，相鄰細水霧噴頭間距為1m。

13、優(yōu)選地，所述細水霧噴頭的噴頭流量為20l/min或17l/min。

14、優(yōu)選地，所述地下變電站的側部設置有3排集水盒，頂部設置有一排集水盒，地下變電站的側部最低一排集水盒距地面0.73m，相鄰兩排集水盒的間距為0.5m。

15、優(yōu)選地，所述地下變電站的長為6.15m、寬為1.96m、高為3.1m。

16、優(yōu)選地，本發(fā)明還公開了一種地下變電站高壓細水霧風洞實驗測試系統(tǒng)的測試方法，包括如下步驟：

17、包括如下步驟：

18、步驟1：關閉風洞實驗室，開啟高壓細水霧系統(tǒng)，將水霧朝地下變電站方向噴出，集水盒將采集高壓細水霧系統(tǒng)噴出的水量進行收集，獲得水量q；

19、步驟2：開啟風洞實驗室并調節(jié)風速v1，集水盒同樣將高壓細水霧系統(tǒng)噴出的水量進行收集，獲得水量q；

20、步驟3：將步驟2中水量q除以步驟1中水量q，獲得風環(huán)境影響系數i；

21、步驟4：重復步驟2-3，將風洞實驗室并調節(jié)風速至v1、v2……vn，集水盒對應的采集到不同風速時水量，獲得水量為q1、q2……qn，對應獲得風環(huán)境影響系數i1、i2……in；通過獲得風環(huán)境影響系數i來判斷在外界來風情況下高壓細水霧系統(tǒng)對地下變電站的作用效果。

22、與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

23、通過獲得風環(huán)境影響系數來判斷在外界來風情況下高壓細水霧系統(tǒng)對地下變電站的作用效果，進而通過水量的收集，實現在大尺寸風洞實驗室環(huán)境下定量觀察外界不同風速工況下高壓細水霧系統(tǒng)對地下變電站各部位噴霧強度的影響，以及能夠判斷在排煙和正壓送風系統(tǒng)風速影響下高壓細水霧系統(tǒng)的滅火性能；并且可實現分析不同外加環(huán)境風速對變壓器細水霧系統(tǒng)噴霧強度的影響，研究地下變電站細水霧系統(tǒng)噴霧強度在不同風速下的變化規(guī)律，并根據實驗數據對底下高壓細水霧系統(tǒng)對變電站的滅火效率做出評價。

技術特征：

1.一種地下變電站高壓細水霧風洞實驗測試系統(tǒng)，其特征在于：包括地下變電站、風洞實驗室、高壓細水霧系統(tǒng)和集水盒；

2.根據權利要求1所述的一種地下變電站高壓細水霧風洞實驗測試系統(tǒng)，其特征在于：所述風洞實驗室風速調節(jié)范圍為0-80m/s。

3.根據權利要求1所述的一種地下變電站高壓細水霧風洞實驗測試系統(tǒng)，其特征在于：所述風洞實驗室的風洞噴口寬為6m、高為5m。

4.根據權利要求1所述的一種地下變電站高壓細水霧風洞實驗測試系統(tǒng)，其特征在于：所述高壓細水霧系統(tǒng)包括供水管網、細水霧噴頭、供水水箱，兩層供水管網的輸入端與供水水箱連通，輸出端均連接細水霧噴頭，所述細水霧噴頭的噴射方向朝地下變電站設置且垂直于風洞實驗室的出風方向。

5.根據權利要求4所述的一種地下變電站高壓細水霧風洞實驗測試系統(tǒng)，其特征在于：兩層供水管網層高分別為0.75m和2.00m。

6.根據權利要求4所述的一種地下變電站高壓細水霧風洞實驗測試系統(tǒng)，其特征在于：每層供水管網上設置有7個細水霧噴頭，相鄰細水霧噴頭間距為1m。

7.根據權利要求4所述的一種地下變電站高壓細水霧風洞實驗測試系統(tǒng)，其特征在于：所述細水霧噴頭的噴頭流量為20l/min或17l/min。

8.根據權利要求1所述的一種地下變電站高壓細水霧風洞實驗測試系統(tǒng)，其特征在于：所述地下變電站的側部設置有3排集水盒，頂部設置有一排集水盒，地下變電站的側部最低一排集水盒距地面0.73m，相鄰兩排集水盒的間距為0.5m。

9.根據權利要求1所述的一種地下變電站高壓細水霧風洞實驗測試系統(tǒng)，其特征在于：所述地下變電站的長為6.15m、寬為1.96m、高為3.1m。

10.采用權利要求1至9任意一項所述的一種地下變電站高壓細水霧風洞實驗測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于：包括如下步驟：

技術總結
本發(fā)明公開了一種地下變電站高壓細水霧風洞實驗測試系統(tǒng)及測試方法，包括地下變電站、風洞實驗室、高壓細水霧系統(tǒng)和集水盒；所述風洞實驗室用于模擬正壓送風系統(tǒng)；高壓細水霧系統(tǒng)噴出的水霧方向朝地下變電站設置且垂直于風洞實驗室的出風方向。本發(fā)明的優(yōu)點在于，實現在大尺寸風洞實驗室環(huán)境下定量觀察外界不同風速工況下高壓細水霧系統(tǒng)對地下變電站各部位噴霧強度的影響，以及能夠判斷在排煙和正壓送風系統(tǒng)風速影響下高壓細水霧系統(tǒng)的滅火性能；并且可實現分析不同外加環(huán)境風速對變壓器細水霧系統(tǒng)噴霧強度的影響，研究地下變電站細水霧系統(tǒng)噴霧強度在不同風速下的變化規(guī)律，并根據實驗數據對底下高壓細水霧系統(tǒng)對變電站的滅火效率做出評價。

技術研發(fā)人員：程宜風,張佳慶,王劉芳,丁國成,謝濤,過羿,劉睿,章彬彬,孫韜,付賢玲,石曉龍,林剛
受保護的技術使用者：國網安徽省電力有限公司電力科學研究院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/11/4