特高压换流站压缩空气泡沫灭火系统故障诊断装置及方法与流程

技术特征：
1.一种特高压换流站压缩空气泡沫灭火系统故障诊断装置，其中特高压换流站压缩空气泡沫灭火系统包括压缩空气泡沫产生装置以及与压缩空气泡沫产生装置连接的泡沫管网，所述泡沫管网覆盖多个变压器区域，并针对每个变压器区域设有一个分区阀，分区阀前连接泡沫管网，分区阀后连接压缩空气泡沫释放装置；其特征在于，所述故障诊断装置包括诊断阀组、泡沫等效测试口、若干压力传感器、若干气流指示报警器、数据采集器；所述诊断阀组包括设置在压缩空气泡沫产生装置的泡沫管道上的诊断阀门a和设置在泡沫管道旁路上的诊断阀门b，所述泡沫等效测试口设置在不带电的安全区域，通过管道与诊断阀门b连通；在泡沫管网每个分区阀前设置一只压力传感器，在每个分区阀后设置一只气流指示报警器，所述压力传感器和气流指示报警器通过信号控制线或者无线方式与所述数据采集器连接；所述压缩空气泡沫产生装置在压缩空气管道上设置压缩空气电控阀，在水和泡沫液的混合液管道上设置混合液电控阀。2.根据权利要求1所述的特高压换流站压缩空气泡沫灭火系统故障诊断装置，其特征在于，所述泡沫等效测试口为内部设有静态混合器的直通式圆管，所述直通式圆管内径与每个变压器区域同时使用的压缩空气泡沫释放装置的等效直径相等，所述静态混合器用于模拟压缩空气泡沫在长距离管道内的混合和压力损失，实现管道内泡沫混合和压力损失的等效。3.根据权利要求2所述的特高压换流站压缩空气泡沫灭火系统故障诊断装置，其特征在于，所述静态混合器长度为从压缩空气泡沫产生装置至最远变压器区域的泡沫管道长度的0.0005～0.005倍。4.根据权利要求1所述的特高压换流站压缩空气泡沫灭火系统故障诊断装置，其特征在于，所述压缩空气泡沫产生装置包括消防水泵、泡沫液罐、泡沫液泵、空压机、气液混合器；所述泡沫液罐的泡沫液受泡沫液泵控制与消防水泵输送的高压水混合进入混合液管道，通过混合液管道进入气液混合器；所述空压机控制压缩空气通过压缩空气管道进入气液混合器；所述气液混合器从泡沫管道输出泡沫。5.根据权利要求4所述的特高压换流站压缩空气泡沫灭火系统故障诊断装置，其特征在于，所述空压机与压缩空气管道之间还设有缓冲气罐。6.一种特高压换流站压缩空气泡沫灭火系统故障诊断方法，其特征在于，包括：s1、通过使用泡沫等效测试口在安全区域定期模拟实际工况冷喷，对压缩空气泡沫产生装置进行全功能全效诊断；所述泡沫等效测试口采用内部设有静态混合器的直通式圆管，直通式圆管内径与每个变压器区域同时使用的压缩空气泡沫释放装置的等效直径相等，在直通式圆管内使用静态混合器模拟压缩空气泡沫在长距离管道内的混合和压力损失，实现管道内泡沫混合和压力损失的等效；s2、采用压缩空气泡沫产生装置的空压机作为气源，利用压缩空气作为介质，通过监测不同位置压力变化与系统完好时的特征压力变化曲线对比情况以及气体流动情况，对分区阀、泡沫管网及压缩空气泡沫释放装置进行等效自动诊断识别。7.根据权利要求6所述的特高压换流站压缩空气泡沫灭火系统故障诊断方法，其特征
在于，步骤s1的具体测试过程包括：s101、压缩空气泡沫产生装置功能诊断；在压缩空气泡沫产生装置的泡沫管道上设置诊断阀门a，在泡沫管道旁路上设置诊断阀门b，所述泡沫等效测试口设置在不带电的安全区域，通过管道与诊断阀门b连通；关闭诊断阀门a，打开诊断阀门b，启动压缩空气泡沫产生装置，按照实际工况产生压缩空气泡沫，并通过泡沫等效测试口向不带电的安全区域进行喷放，诊断识别压缩空气泡沫产生装置能否正常喷放泡沫，是否存在功能故障；如果否，则发出故障报警信号，提醒检修，如果是，则继续下一步；s102、压缩空气泡沫产生装置性能分析；通过泡沫等效测试口向不带电的安全区域连续稳定喷放泡沫2min，记录泡沫混合液流量、混合比、气液比及压力，参照gb27897的标准方法测试发泡倍数和25％析液时间，与设计参数进行对比，诊断识别压缩空气泡沫产生装置能否达到设计要求。8.根据权利要求7所述的特高压换流站压缩空气泡沫灭火系统故障诊断方法，其特征在于，所述静态混合器长度采用从压缩空气泡沫产生装置至最远变压器区域的泡沫管道长度的0.0005～0.005倍。9.根据权利要求6所述的特高压换流站压缩空气泡沫灭火系统故障诊断方法，其特征在于，步骤s2的具体诊断过程包括：s201、分区阀及分区阀前管网性能诊断；在所述压缩空气泡沫产生装置的压缩空气管道上设置压缩空气电控阀，在所述压缩空气泡沫产生装置的水和泡沫液的混合液管道上设置混合液电控阀；在泡沫管网每个分区阀前设置一只压力传感器，在每个分区阀后设置一只气流指示报警器，所述压力传感器和气流指示报警器通过信号控制线或者无线方式与所述数据采集器连接；关闭混合液电控阀，打开压缩空气电控阀，关闭所有分区阀，启动空压机为泡沫管网打压，当分区阀前的压力传感器达到特征压力后关停空压机，保压若干分钟，实时监测各气流指示报警器，检测是否有分区阀泄漏或密封不严，如果有气流指示报警器报警，则报警提醒检修；实时采集记录各分区阀前管网的压力变化曲线，如果该压力变化曲线与系统完好情况下测得的压力特征曲线不一致，并且最终管网压力比特征压力低0.2mpa以上时，则发出管网泄漏报警信号，提醒检修；如果该压力变化曲线与系统完好情况下测得的压力特征曲线一致，并且最终管网压力比特征压力值低不超过0.2mpa时，则排空管网气体，继续下一步诊断；s202、泡沫释放装置及分区阀后管网性能诊断；开启某个分区的分区阀，启动空压机，待该分区阀阀前管网压力稳定后，继续稳定供气1min，实时采集该分区阀前管网压力变化曲线，如果该压力变化曲线与系统完好情况下测得的压力特征曲线不一致，则发出泡沫释放装置及分区阀后管网故障报警信号，提醒检修；如果该压力变化曲线与系统完好情况下测得的压力特征曲线一致，则关闭该分区阀，继续下一个分区阀的诊断。

技术总结
本发明提出一种特高压换流站压缩空气泡沫灭火系统故障诊断装置及方法，通过使用泡沫等效测试口在安全区域定期模拟实际工况冷喷，对压缩空气泡沫产生装置进行全功能全效诊断；采用压缩空气泡沫产生装置的空压机作为气源，利用压缩空气作为介质，通过监测不同位置压力变化与系统完好时的特征压力变化曲线对比情况以及气体流动情况，对分区阀、泡沫管网及压缩空气泡沫释放装置进行等效自动诊断识别。本发明具有可操作性强、效率高、成本低、安全可靠的突出特点，能够广泛用于高压带电的大型超/特高压换流站、变电站，显著提升新型高效压缩空气泡沫灭火系统的可靠性。空气泡沫灭火系统的可靠性。空气泡沫灭火系统的可靠性。


技术研发人员：陈涛 张佳庆 过羿 张鹏 靖立帅 李继宝
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：2022.02.22
技术公布日：2022/5/10