一种用于电气设备油坑阻燃的方法与流程

本发明涉及变压器阻燃，具体而言，涉及一种用于电气设备油坑阻燃的方法、系统及介质。

背景技术：

1、以往特高压变电站/换流站工程中，变压器储油坑内大都是采用鹅卵石，随着国家环保政策的收紧，部分项目所在地鹅卵石的采购、拣选、铺设难度较大，严重影响了建设进度和人工成本控制；在维护方面，鹅卵石运维困难，工作人员难以对油坑进行有效的清理维护，造成鹅卵石缝隙间充满沙尘，导致排油不畅，甚至对排油口也形成阻塞，不能起到及时排油阻燃的作用。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种用于电气设备油坑阻燃的方法、系统及介质，旨在解决现有电气设备油坑采用鹅卵石材料充满沙尘导致排油不畅致事故时变压器油在油坑内持续燃烧的问题。

2、本发明提出了一种用于电气设备油坑阻燃的方法，该方法包括如下步骤：球参数确定步骤，基于轻质空心球的密度以及变压器油的密度，确定轻质空心球的外径和壁厚；其中，轻质空心球用于铺设在油坑底部，用于漂浮或悬浮在油坑内变压器油的表面，实现变压器油的阻燃；球数量确定步骤，基于轻质空心球的外径、油坑的长宽以及变压器强排油时的流量，根据等直径金属球堆积方式原则，确定油坑内铺设轻质空心球的个数；倒球步骤，基于轻质空心球的外径和壁厚、油坑内铺设轻质空心球的个数，将对应数量的轻质空心球倒入油坑内并摊平，在电气设备发生火灾排油至油坑时，排出的油经轻质空心球阻隔后汇入底部油坑，并且，轻质空心球悬浮漂浮在变压器油表面，能够在变压器油表面形成一层阻燃隔火层，以阻止油坑内变压器油的燃烧。

3、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的方法，所述球数量确定步骤，包括如下子步骤：单层每排球数确定子步骤，基于油坑的长度以及轻质空心球的外径，根据等直径金属球堆积方式原则，确定每层每排轻质空心球的数量；单层排数确定子步骤，基于油坑的宽度以及轻质空心球的外径，根据等直径金属球堆积方式原则，确定每层轻质空心球的排数；铺设层数确定子步骤，基于油坑的长度以及轻质空心球的外径，并结合轻质空心球的传热特性，确定轻质空心球的铺设层数；球数确定子步骤，基于每层每排轻质空心球的数量、每层轻质空心球的排数以及轻质空心球的铺设层数，确定油坑内铺设轻质空心球的个数。

4、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的方法，所述铺设层数确定子步骤，具体包括：基于变压器强排油时的流量，确定轻质空心球的传热对比系数；基于轻质空心球的传热对比系数，结合轻质空心球的传热特性，确定轻质空心球的铺设厚度；基于轻质空心球的铺设以及轻质空心球的外径，确定轻质空心球的铺设层数。

5、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的方法，所述基于变压器强排油时的流量，确定轻质空心球的临界传热系数，具体包括：设定预设流量参考差值矩阵其中，为第一预设进出口温度参考差值，为第二预设进出口温度参考差值，为第三预设进出口温度参考差值，为第四预设进出口温度参考差值，且根据变压器强排油时的流量、与预设流量参考差值之间的关系，确定轻质空心球的临界传热系数，以计算轻质空心球的铺设厚度。

6、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的方法，在所述根据变压器强排油时的流量、与预设流量参考差值之间的关系，确定轻质空心球的临界传热系数时：设定第一预设临界传热系数k1、第二临界传热系数k2、第三临界传热系数k3、第四临界传热系数k4和第五临界传热系数k5；当时，选取第一预设临界温度值修订系数k1作为临界温度值修订系数；当时，选取第二预设临界温度值修订系数k2作为临界温度值修订系数；当时，选取第三预设临界温度值修订系数k3作为临界温度值修订系数；当时，选取第四预设临界温度值修订系数k4作为临界温度值修订系数；当时，选取第五预设临界温度值修订系数k5作为临界温度值修订系数；其中，为变压器强排油时的流量，100≤k1＜k2＜k3＜k4＜k5≤150。

7、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的方法，所述轻质空心球的铺设厚度利用如下公式计算：

8、

9、其中，an为内表面的换热系数，单位为w/(m2·k)；aw为外表面的换热系数，单位为w/(m2·k)；δ为轻质空心球铺设的厚度，单位为m；λ轻型为轻型材料导热系数，单位为w/(m·k)；λ鹅卵石为鹅卵石导热系数，单位为w/(m·k)；a1为轻质空心球层与空气接触的表面积，单位为m2；a2为鹅卵石层与空气接触的表面积，单位为m2；δt为房内外温差，单位为℃；k为轻质空心球的临界传热系数。

10、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的方法，所述基于轻质空心球的铺设厚度以及轻质空心球的外径，确定轻质空心球的铺设层数的计算公式为：

11、

12、其中，c为轻质空心球的铺设层数，δ为轻质空心球铺设的厚度，d为轻质空心球的外径。

13、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的方法，所述每层每排轻质空心球的数量的计算公式为：

14、

15、其中，a为每层每排轻质空心球的数量，l为油坑的长度，d为轻质空心球的外径。

16、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的方法，所述每层轻质空心球的排数的计算公式为：

17、

18、其中，b为每层轻质空心球的排数，d为油坑的宽度，d为轻质空心球的外径。

19、另一方面，本发明还提出了一种用于电气设备油坑阻燃的系统，该系统包括：球参数确定模块，用于基于轻质空心球的密度以及变压器油的密度，确定轻质空心球的外径和壁厚；其中，轻质空心球用于铺设在油坑底部，用于漂浮或悬浮在油坑内变压器油的表面，实现变压器油的阻燃；球数量确定模块，用于基于轻质空心球的外径、油坑的长宽以及变压器强排油时的流量，根据等直径金属球堆积方式原则，确定油坑内铺设轻质空心球的个数；倒球模块，用于基于轻质空心球的外径和壁厚、油坑内铺设轻质空心球的个数，将对应数量的轻质空心球倒入油坑内，在电气设备发生火灾排油至油坑时，排出的油经轻质空心球阻隔后汇入底部油坑，并且，轻质空心球悬浮漂浮在变压器油表面，能够在变压器油表面形成一层阻燃隔火层，以阻止油坑内变压器油的燃烧。

20、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的系统，所述球数量确定模块，包括：单层每排球数确定子模块，用于基于油坑的长度以及轻质空心球的外径，根据等直径金属球堆积方式原则，确定每层每排轻质空心球的数量；单层排数确定子模块，用于基于油坑的宽度以及轻质空心球的外径，根据等直径金属球堆积方式原则，确定每层轻质空心球的排数；铺设层数确定子模块，用于基于油坑的长度以及轻质空心球的外径，并结合轻质空心球的传热特性，确定轻质空心球的铺设层数；球数确定子模块，用于基于每层每排轻质空心球的数量、每层轻质空心球的排数以及轻质空心球的铺设层数，确定油坑内铺设轻质空心球的个数。

21、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的系统，

22、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的系统，基于油坑的长度以及轻质空心球的外径，并结合轻质空心球的传热特性，确定轻质空心球的铺设层数，具体包括：基于变压器强排油时的流量，确定轻质空心球的传热对比系数；基于轻质空心球的传热对比系数，结合轻质空心球的传热特性，确定轻质空心球的铺设厚度；基于轻质空心球的铺设以及轻质空心球的外径，确定轻质空心球的铺设层数。

23、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的系统，所述基于变压器强排油时的流量，确定轻质空心球的临界传热系数，具体包括：设定预设流量参考差值矩阵其中，为第一预设进出口温度参考差值，为第二预设进出口温度参考差值，为第三预设进出口温度参考差值，为第四预设进出口温度参考差值，且根据变压器强排油时的流量、与预设流量参考差值之间的关系，确定轻质空心球的临界传热系数，以计算轻质空心球的铺设厚度。

24、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的系统，在所述根据变压器强排油时的流量、与预设流量参考差值之间的关系，确定轻质空心球的临界传热系数时：设定第一预设临界传热系数k1、第二临界传热系数k2、第三临界传热系数k3、第四临界传热系数k4和第五临界传热系数k5；当时，选取第一预设临界温度值修订系数k1作为临界温度值修订系数；当时，选取第二预设临界温度值修订系数k2作为临界温度值修订系数；当时，选取第三预设临界温度值修订系数k3作为临界温度值修订系数；当时，选取第四预设临界温度值修订系数k4作为临界温度值修订系数；当时，选取第五预设临界温度值修订系数k5作为临界温度值修订系数；其中，为变压器强排油时的流量，100≤k1＜k2＜k3＜k4＜k5≤150。

25、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的系统，所述轻质空心球的铺设厚度利用如下公式计算：

26、

27、其中，an为内表面的换热系数，单位为w/(m2·k)；aw为外表面的换热系数，单位为w/(m2·k)；δ为轻质空心球铺设的厚度，单位为m；λ轻型为轻型材料导热系数，单位为w/(m·k)；λ鹅卵石为鹅卵石导热系数，单位为w/(m·k)；a1为轻质空心球层与空气接触的表面积，单位为m2；a2为鹅卵石层与空气接触的表面积，单位为m2；δt为房内外温差，单位为℃；k为轻质空心球的临界传热系数。

28、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的系统，所述基于轻质空心球的铺设厚度以及轻质空心球的外径，确定轻质空心球的铺设层数的计算公式为：

29、

30、其中，c为轻质空心球的铺设层数，δ为轻质空心球铺设的厚度，d为轻质空心球的外径。

31、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的系统，所述每层每排轻质空心球的数量的计算公式为：

32、

33、其中，a为每层每排轻质空心球的数量，l为油坑的长度，d为轻质空心球的外径。

34、进一步地，上述用于电气设备油坑阻燃的系统，所述每层轻质空心球的排数的计算公式为：

35、

36、其中，b为每层轻质空心球的排数，d为油坑的宽度，d为轻质空心球的外径。

37、再一方面，本发明还提出了计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述任一方面所述的方法。

38、再一方面，本发明还提出了电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述任一方面所述的方法。

39、本发明提供的用于电气设备油坑阻燃的方法、系统及介质，通过在油坑内铺设轻质空心球，轻质空心球可漂浮或悬浮在油坑内变压器油的表面，实现变压器油的阻燃；基于轻质空心球的密度以及变压器油的密度，根据等直径金属球堆积方式原则，确定轻质空心球的外径和壁厚，以使轻质空心球可以漂浮或悬浮在油坑内变压器油的表面，实现阻燃；基于轻质空心球的外径、油坑的长宽以及变压器强排油时的流量，根据等直径金属球堆积方式原则，确定油坑内铺设轻质空心球的个数，以使得轻质空心球可以铺设一定厚度在油坑内，达到变压器油阻燃和散热的目的；并将对应数量的轻质空心球倒入油坑内，在电气设备发生火灾排油至油坑时，排出的油经轻质空心球阻隔后汇入底部油坑，并且，轻质空心球悬浮漂浮在变压器油表面，能够在变压器油表面形成一层阻燃隔火层，以阻止油坑内变压器油的燃烧，解决了解决现有电气设备油坑采用鹅卵石材料充满沙尘导致排油不畅致使上侧变压器油在发生火灾时全部燃烧的问题。