一种油浸式电力变压器燃烧试验装置的制作方法

本发明涉及燃烧试验领域，并且更具体地，涉及一种油浸式电力变压器燃烧试验装置。

背景技术：

当前电网及工矿企业所有的变压器绝大部分是油浸式电力变压器，相对干式变压器而言，油浸式电力变压器内部充满绝缘油，存在爆炸、着火的风险，会对周围设备、建筑物及人员产生危害，造成停电及重大经济损失。

当前使用的油浸式电力变压器所采用的矿物绝缘油闪点在140℃左右，易燃易爆；天然酯和合成酯等酯类绝缘油的闪点超过250℃，尤其是天然酯绝缘油的闪点超过300℃，属于难燃油。采用天然酯(植物)绝缘油等难燃绝缘油的油浸式电力变压器能否应用于防火性能要求高的场所、能否替代干式变压器应用于户内等，需要对各种油浸式电力变压器的防火性能进行燃烧试验验证。

目前，只有用于干式变压器的燃烧试验装置,没有适用于油浸式电力变压器的燃烧试验装置。本发明的目的是提供一种油浸式电力变压器燃烧试验装置，用于模拟油浸式电力变压器遭受外部火灾工况，考核油浸式变压器遭受外部火灾情况下的防火性能。

技术实现要素：

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种油浸式电力变压器燃烧试验装置，所述装置包括：

燃烧试验台架单元，包括点火引燃盘、用于燃烧试验的木垛和变压器支架，所述燃烧试验台架单元用于燃烧油浸式变压器；

燃烧试验间单元，包括集油池、防火墙和变压器燃烧试验房间；

油水分离池，设置在变压器燃烧试房间的内部和外部，用于油水分离；

方形水沟，设置在变压器燃烧试验房间的外部，所述方形水沟和油水分离池相连通，用于储存灭火过程所产生的水和油水分离产生的水；以及

灭火保护单元，包括水喷雾灭火设备，用于灭火。

优选地，其中所述点火引燃盘放置于地面，用于引燃用于燃烧试验的木垛，所述木垛放置于点火引燃盘上并整体置于变压器支架下方，变压器支架用于支撑油浸式变压器，所述油浸式变压器放置于变压器支架上方。

优选地，其中所述变压器的燃烧试验间单元由内往外依次是集油池、防火墙、变压器燃烧试验房间。

优选地，其中所述集油池在变压器燃烧试验房间内，并且所述燃烧试验台架单元放置在集油池内，用于当油浸式变压器发生破裂时进行集油。

优选地，其中所述变压器燃烧试验房间三面封闭，一面敞开作为观察窗口，顶面敞开，所述变压器燃烧试验房间由耐火砖砌成，用于对油浸式变压器燃烧试验的防护。

优选地，其中所述水喷雾灭火设备位于油浸式变压器的顶部；所述灭火保护单元还包括四个泡沫灭火设备，分别于变压器燃烧试验房间的四个角落且距离地面有预设高度的位置。

优选地，其中所述装置还包括状态量监测单元，所述状态量监测单元包括多个K型热电偶、压力传感器、热流传感器，用于监测油浸式变压器燃烧过程中的温度、热辐射和压力指标。

优选地，其中所述K型热电偶分别安装在油浸式变压器油箱的内部、外部和油浸式变压器油箱的周围；其中所述压力传感器放在油浸式变压器油箱盖内；所述热流传感器放在油浸式变压器的前方和油箱顶部。

优选地，其中所述装置还包括电源单元，所述电源单元包括低压和高压两部分，用于给油浸式变压器提供电源，模拟带电运行工况。

优选地，其中所述装置还包括摄像监控云台，用于对燃烧实验过程进行远程监控。

本发明的有益效果在于：

1.独立权利要求对应的有益效果为该试验装置能够真实模拟油浸式电力变压器遭受外部火灾的运行工况，安全性能高，操作方便，填补了国内空白。

2.从属权利要求对应的有益效果为本发明可用于油浸式变压器燃烧试验，模拟油浸式变压器遭受外部火灾时，在油浸式电力变压器带电运行的情况下，测量油浸式电力变压器内部温度、压力以及变压器外部温度分布、热辐射情况，通过摄像云台观察油浸式电力变压器燃烧试验情况，从而检验油浸式电力变压器在遭受外部火灾情况下的防火性能。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1示出了根据本发明实施方式的油浸式变压器燃烧试验装置100的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施方式的油浸式变压器燃烧试验装置的木垛放置示意图；

图3示出了根据发明实施方式的油浸式变压器燃烧试验装置的变压器燃烧试验房间的结构示意图；

图4示出了根据本发明实施方式的油浸式变压器燃烧试验装置的变压器内外部传感器的布置图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1示出了根据本发明实施方式的油浸式变压器燃烧试验装置100的结构示意图。如图1所示，所述油浸式变压器燃烧试验装置100包括：燃烧试验台架单元101、燃烧试验间单元102、油水分离池103、方形水沟104、和灭火保护单元105。燃烧试验台架单元101包括点火引燃盘、燃烧试验的木垛和变压器支架，所述燃烧试验台架单元用于燃烧油浸式变压器。优选地，其中所述点火引燃盘放置于地面，用于引燃用于燃烧试验的木垛，所述木垛放置于点火引燃盘上并整体置于变压器支架下方，变压器支架用于支撑油浸式变压器，所述油浸式变压器放置于变压器支架上方。图2示出了根据本发明实施方式的油浸式变压器燃烧试验装置的木垛放置示意图。如图2所示，1是集油池，2是测试油浸式变压器，3是标准木垛。例如，首先，根据标准木垛1的尺寸选择合适的木垛和点火引燃盘，引燃盘中放置酒精或汽油等；然后根据测试油浸式变压器2的尺寸及燃烧试验的木垛的尺寸、排列方式设置变压器支架，把测试油浸式变压器架空支撑；最后在测试油浸式变压器下部均匀对称放置4堆标准木垛1，其中标准木垛1由72根红松木木条组成，木条长度为500mm，木条截面为正方形，正方形边长为39mm±1mm。将72根木条排成12层，每层6根。按照一层横排，一层竖排，交错排列，钉成正方体。

优选地，燃烧试验间单元102包括集油池、防火墙和变压器燃烧试验房间。优选地，其中所述变压器的燃烧试验间单元102由内往外依次是集油池、防火墙、变压器燃烧试验房间。图3示出了根据发明实施方式的油浸式变压器燃烧试验装置的变压器燃烧试验房间的结构示意图。如图3所示，4是水平面，5是变压器燃烧试验房间，6是变压器支架，7是防火墙，8是方形水沟，9是油水分离池。其中所述集油池1在变压器燃烧试验房间5内，并且所述测试油浸式变压器2放置在集油池1的中间，用于当所述测试油浸式变压器2发生破裂时进行紧急集油，并且集油池1的四周及底部铺设耐火砖。集油池1的体积应按照测试油浸式变压器2中绝缘油的体积的2倍以上来设置集油池1的尺寸。优选地，其中所述防火墙7位于集油池1的外围，所述防火墙7的中心与集油池1的中心在同一点，并且防火墙7的每条边与集油池1的每条边平行。例如，防火墙内部面积为2.8m×2.5m，耐火砖高于地面0.3m。优选地，其中所述变压器燃烧试验房间5三面封闭，一面敞开作为观察窗口，顶面敞开，所述变压器燃烧试验房间5由耐火砖砌成，用于对油浸式变压器燃烧试验的防护。例如，房间尺寸可以设置为6m×5m×3m大小。

优选地，油水分离池103设置在变压器燃烧试房间的内部和外部，用于油水分离。

优选地，方形水沟104设置在变压器燃烧试验房间的外部，所述方形水沟和油水分离池相连通，用于储存灭火过程所产生的水和油水分离产生的水。优选地，其中所述方形水沟8和油水分离池9相连通。方形水沟8可以设置在变压器燃烧试验房间1m的外侧，方形水沟8的外边缘为7m×6m，水沟尺寸1m×0.5m。

优选地，灭火保护单元105包括水喷雾灭火设备，用于灭火。优选地，其中所述水喷雾灭火设备位于油浸式变压器压器的顶部；所述灭火保护单元还包括四个泡沫灭火设备，分别于变压器燃烧试验房间的四个角落且距离地面有一定高度的位置。例如，四个泡沫灭火设备可以置于变压器燃烧试验房间的四个角落且距离地面2.5m高的位置。

优选地，所述装置还包括状态量监测单元，所述状态量监测单元包括多个K型热电偶、压力传感器、热流传感器，用于监测油浸式变压器燃烧过程中的温度、热辐射和压力指标。优选地，其中所述K型热电偶分别安装在油浸式变压器油箱的内部、外部和油浸式变压器油箱的周围；其中所述压力传感器放在油浸式变压器油箱盖内；所述热流传感器放在油浸式变压器的前方和油箱顶部。例如，在油浸式变压器油箱盖预埋CY200-ZT高精度数字压力传感器对所述油浸式变压器内部压力变化情况进行监测；在所述油浸式变压器正前方1米、2米及油箱顶部0.5米分别布置的3只TS-34C型热流传感器，监测燃烧过程中热辐射量；在所述油浸式变压器正前方1米、2米、3米各布置3只K型线形热电偶测量燃烧过程中的变压器周围温度分布梯度变化情况；在所述变压器燃烧试验房间外部，离被试变压器水平距离8米、高4米的位置设置摄像监控云台，对燃烧试验过程进行远程监控。图4示出了根据本发明实施方式的油浸式变压器燃烧试验装置的变压器内外部传感器的布置图。如图4所示，热电偶10用于监测油面温度，热电偶11用于监测绕组上部温度，热电偶12用于监测中部油温，热电偶13用于监测绕组中部温度，热电偶14用于监测绕组下部温度，热电偶15用于监测油箱底部温度，热电偶16用于监测铁心温度，热电偶17用于监测散热器上端的温度，热电偶18用于监测散热器下端的温度，热电偶19用于监测油箱外部的温度，压力传感器20用于监测油箱内部的压力。

优选地，所述装置还包括电源单元，所述电源单元包括低压和高压两部分，用于给测试变压器提供电源，模拟带电运行工况。可以设置380V电源，用于所述油浸式配电变压器低压侧加压带电燃烧试验；设置10kV电源，用于所述油浸式变压器高压侧加压带电燃烧试验，也可以设置10kV的电源用于所述油浸式变压器低压侧加压带电燃烧试验。

优选地，所述装置还包括摄像监控云台，用于对燃烧实验过程进行远程监控。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。