一种地下变电站高压细水雾风洞实验测试系统及测试方法与流程

本发明涉及风洞测试，具体涉及到一种地下变电站高压细水雾风洞实验测试系统及测试方法。

背景技术：

1、电力设施建设对于社会经济发展具有重要的意义。然而由于整个电力系统规模庞大、设备运行环境错综复杂、电网各环节紧密相连等综合因素使得电力系统设备的消防安全面临着巨大的挑战。地下变电站作为我国电力系统最关键的设备之一，承担着电压变换、电能分配和传输的任务。

2、因绝缘部件老化损坏、变压器超负荷运行、电气故障等多重风险因素，变电站易发生起火现象从而引发火灾造成人员伤亡和财产损失。细水雾灭火系统作为新的一种替代技术具备非常优越的特点，在消防界被广泛使用。地下变电站消防系统联动存在多种可能组合，存在消防排烟送风系统对灭火系统的影响。正是由于实际作业环境中存在消防排烟和正压送风的影响，喷头所喷出的水雾轨迹会产生变化，从而对高压细水雾系统灭火性能产生影响。

3、目前，亟需一种可实现在大尺寸风洞实验室环境下定量观察外界不同风速工况下高压细水雾系统对地下变电站各部位喷雾强度的影响，从而判断在排烟和正压送风系统风速影响下高压细水雾系统的灭火性能的实验测试系统。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于如何实现在大尺寸风洞实验室环境下定量观察外界不同风速工况下高压细水雾系统对地下变电站各部位喷雾强度的影响，以及如何判断在排烟和正压送风系统风速影响下高压细水雾系统的灭火性能。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种地下变电站高压细水雾风洞实验测试系统，包括地下变电站、风洞实验室、高压细水雾系统和集水盒；

4、所述风洞实验室用于模拟正压送风系统，用以提供外加环境风速，所述风洞实验室的出风方向朝地下变电站设置；

5、所述高压细水雾系统喷出的水雾方向朝地下变电站设置且垂直于风洞实验室的出风方向；

6、所述集水盒均匀布置在与风洞实验室的出风方向平行的地下变电站上用以采集高压细水雾系统喷出的水量。

7、通过获得风环境影响系数来判断在外界来风情况下高压细水雾系统对地下变电站的作用效果，进而通过水量的收集，实现在大尺寸风洞实验室环境下定量观察外界不同风速工况下高压细水雾系统对地下变电站各部位喷雾强度的影响，以及能够判断在排烟和正压送风系统风速影响下高压细水雾系统的灭火性能；并且可实现分析不同外加环境风速对变压器细水雾系统喷雾强度的影响，研究地下变电站细水雾系统喷雾强度在不同风速下的变化规律，并根据实验数据对底下高压细水雾系统对变电站的灭火效率做出评价。

8、优选地，所述风洞实验室风速调节范围为0-80m/s。

9、优选地，所述风洞实验室的风洞喷口宽为6m、高为5m。

10、优选地，所述高压细水雾系统包括供水管网、细水雾喷头、供水水箱，两层供水管网的输入端与供水水箱连通，输出端均连接细水雾喷头，所述细水雾喷头的喷射方向朝地下变电站设置且垂直于风洞实验室的出风方向。

11、优选地，两层供水管网层高分别为0.75m和2.00m。

12、优选地，每层供水管网上设置有7个细水雾喷头，相邻细水雾喷头间距为1m。

13、优选地，所述细水雾喷头的喷头流量为20l/min或17l/min。

14、优选地，所述地下变电站的侧部设置有3排集水盒，顶部设置有一排集水盒，地下变电站的侧部最低一排集水盒距地面0.73m，相邻两排集水盒的间距为0.5m。

15、优选地，所述地下变电站的长为6.15m、宽为1.96m、高为3.1m。

16、优选地，本发明还公开了一种地下变电站高压细水雾风洞实验测试系统的测试方法，包括如下步骤：

17、包括如下步骤：

18、步骤1：关闭风洞实验室，开启高压细水雾系统，将水雾朝地下变电站方向喷出，集水盒将采集高压细水雾系统喷出的水量进行收集，获得水量q；

19、步骤2：开启风洞实验室并调节风速v1，集水盒同样将高压细水雾系统喷出的水量进行收集，获得水量q；

20、步骤3：将步骤2中水量q除以步骤1中水量q，获得风环境影响系数i；

21、步骤4：重复步骤2-3，将风洞实验室并调节风速至v1、v2……vn，集水盒对应的采集到不同风速时水量，获得水量为q1、q2……qn，对应获得风环境影响系数i1、i2……in；通过获得风环境影响系数i来判断在外界来风情况下高压细水雾系统对地下变电站的作用效果。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、通过获得风环境影响系数来判断在外界来风情况下高压细水雾系统对地下变电站的作用效果，进而通过水量的收集，实现在大尺寸风洞实验室环境下定量观察外界不同风速工况下高压细水雾系统对地下变电站各部位喷雾强度的影响，以及能够判断在排烟和正压送风系统风速影响下高压细水雾系统的灭火性能；并且可实现分析不同外加环境风速对变压器细水雾系统喷雾强度的影响，研究地下变电站细水雾系统喷雾强度在不同风速下的变化规律，并根据实验数据对底下高压细水雾系统对变电站的灭火效率做出评价。

技术特征：

1.一种地下变电站高压细水雾风洞实验测试系统，其特征在于：包括地下变电站、风洞实验室、高压细水雾系统和集水盒；

2.根据权利要求1所述的一种地下变电站高压细水雾风洞实验测试系统，其特征在于：所述风洞实验室风速调节范围为0-80m/s。

3.根据权利要求1所述的一种地下变电站高压细水雾风洞实验测试系统，其特征在于：所述风洞实验室的风洞喷口宽为6m、高为5m。

4.根据权利要求1所述的一种地下变电站高压细水雾风洞实验测试系统，其特征在于：所述高压细水雾系统包括供水管网、细水雾喷头、供水水箱，两层供水管网的输入端与供水水箱连通，输出端均连接细水雾喷头，所述细水雾喷头的喷射方向朝地下变电站设置且垂直于风洞实验室的出风方向。

5.根据权利要求4所述的一种地下变电站高压细水雾风洞实验测试系统，其特征在于：两层供水管网层高分别为0.75m和2.00m。

6.根据权利要求4所述的一种地下变电站高压细水雾风洞实验测试系统，其特征在于：每层供水管网上设置有7个细水雾喷头，相邻细水雾喷头间距为1m。

7.根据权利要求4所述的一种地下变电站高压细水雾风洞实验测试系统，其特征在于：所述细水雾喷头的喷头流量为20l/min或17l/min。

8.根据权利要求1所述的一种地下变电站高压细水雾风洞实验测试系统，其特征在于：所述地下变电站的侧部设置有3排集水盒，顶部设置有一排集水盒，地下变电站的侧部最低一排集水盒距地面0.73m，相邻两排集水盒的间距为0.5m。

9.根据权利要求1所述的一种地下变电站高压细水雾风洞实验测试系统，其特征在于：所述地下变电站的长为6.15m、宽为1.96m、高为3.1m。

10.采用权利要求1至9任意一项所述的一种地下变电站高压细水雾风洞实验测试系统的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结本发明公开了一种地下变电站高压细水雾风洞实验测试系统及测试方法，包括地下变电站、风洞实验室、高压细水雾系统和集水盒；所述风洞实验室用于模拟正压送风系统；高压细水雾系统喷出的水雾方向朝地下变电站设置且垂直于风洞实验室的出风方向。本发明的优点在于，实现在大尺寸风洞实验室环境下定量观察外界不同风速工况下高压细水雾系统对地下变电站各部位喷雾强度的影响，以及能够判断在排烟和正压送风系统风速影响下高压细水雾系统的灭火性能；并且可实现分析不同外加环境风速对变压器细水雾系统喷雾强度的影响，研究地下变电站细水雾系统喷雾强度在不同风速下的变化规律，并根据实验数据对底下高压细水雾系统对变电站的灭火效率做出评价。技术研发人员：程宜风,张佳庆,王刘芳,丁国成,谢涛,过羿,刘睿,章彬彬,孙韬,付贤玲,石晓龙,林刚受保护的技术使用者：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/11/4