“火焰高度40米！溫度超過1200度！總過火面積288平方米……”在國網(wǎng)安徽電科院實驗室控制臺，試驗人員啟動壓縮空氣泡沫炮系統(tǒng)，供泡3分鐘內(nèi)，特高壓換流變壓器全液面溢流火被完全撲滅。這是國網(wǎng)輸變電設(shè)施火災(zāi)防護實驗室科研團隊正在進行撲救全尺寸特高壓換流變壓器實體火試驗。
據(jù)悉，國網(wǎng)輸變電設(shè)施火災(zāi)防護實驗室是國內(nèi)最早從事電力火災(zāi)領(lǐng)域研究的單位，由36名專家人才組成科研團隊，其中有11位博士、18位碩士，40歲以下人員占比63%。該實驗室在輸變電設(shè)備火災(zāi)機理、檢測檢驗、探測預(yù)警、安全防護等方面取得多項成果。前不久，由該實驗室牽頭承擔(dān)的國家電網(wǎng)科技重大專項《特高壓換流站大型換流變壓器滅火關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》項目成果以現(xiàn)場評審專家全部給予優(yōu)秀評價的優(yōu)異成績通過驗收。
打破技術(shù)壟斷 實現(xiàn)“自主研發(fā)”
9月14日，在國網(wǎng)安徽電科院，國網(wǎng)輸變電設(shè)施火災(zāi)防護實驗室預(yù)防技術(shù)室副主管過羿，正在連線該實驗室戶外實體火災(zāi)實驗基地，與現(xiàn)場實驗人員討論搭建換流變壓器全尺寸壓縮空氣泡沫輸運管道，分析壓縮空氣泡沫長距離輸運特性，對保障特高壓換流站新型滅火裝備可靠性的關(guān)鍵應(yīng)用參數(shù)設(shè)定進行詳細試驗驗證。
早在2018年，我國特高壓工程面臨消防提升的重大技術(shù)難題，國外消防系統(tǒng)裝備制造供應(yīng)商報出了5500萬元/站的高價。面對難題，科研團隊瞄準(zhǔn)關(guān)鍵核心技術(shù)，構(gòu)建了國內(nèi)外首個±800千伏特高壓變壓器全尺寸試驗平臺，開展十余次壓縮空氣泡沫噴淋及消防炮真型滅火試驗，僅用一年半的時間研制出特高壓換流站新型消防系統(tǒng)和成套設(shè)計方案，編制出換流站新型消防系統(tǒng)全系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，先后通過工信部、能源局、應(yīng)急管理部、住建部等部委專家論證，改變了我國在該領(lǐng)域受制于人的局面。
“國網(wǎng)輸變電設(shè)施火災(zāi)防護實驗室在扎實作為國網(wǎng)公司特高壓換流站消防提升研究工作的牽頭單位，充分發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，攻堅克難、連續(xù)奮戰(zhàn)，取得了突出成就?！痹搶嶒炇耀@得國網(wǎng)公司特高壓部致信表揚。
成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用 助力“綠色奧運”
“今年4月，康保換流站新型消防系統(tǒng)通過驗收試驗，北京冬奧會配套柔直電網(wǎng)工程的四端換流站采用的就是我們實驗室的研究成果——換流站消防炮技術(shù)成果。”國網(wǎng)輸變電設(shè)施火災(zāi)防護實驗室負(fù)責(zé)人張佳慶介紹說。
據(jù)悉，2022年北京冬奧將實現(xiàn)100%清潔能源供電，張北柔性直流輸電工程是其中一項重要工程，為保障該工程新型消防系統(tǒng)驗收試驗順利進行，國網(wǎng)輸變電設(shè)施火災(zāi)防護實驗室組織專業(yè)試驗隊伍提前進駐試驗場，開展試驗準(zhǔn)備及試驗平臺調(diào)試，經(jīng)過十余天的連續(xù)奮戰(zhàn)，團隊人員終于在4月17日深夜完成了新型消防系統(tǒng)的驗收試驗工作，得到了國網(wǎng)公司總部業(yè)務(wù)部門及運行單位的高度認(rèn)可。
“現(xiàn)場動腦筋勤總結(jié)，實驗室解難題搞創(chuàng)新，我們要把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中，牢牢掌握創(chuàng)新過程中的核心成果產(chǎn)出，才不會有被‘卡脖子’的隱憂?！睆埣褢c說道。
截至目前，特高壓換流站大型換流變壓器滅火方案已應(yīng)用于青海-河南、陜北-武漢、雅中-江西6個新建特高壓換流站，錦屏-蘇州、祁連-韶山、宜賓-金華、靈州-紹興、中州9個在運特高壓換流站。根據(jù)測算，成果運用已累計節(jié)省約3億元，特高壓消防核心發(fā)明專利也實現(xiàn)了快速授權(quán)，逐步構(gòu)建起特高壓消防核心知識產(chǎn)權(quán)體系。
服務(wù)海外工程 遞出“中國名片”
在研究新技術(shù)的同時，該實驗室研究團隊還對存量消防系統(tǒng)進行詳細研究，服務(wù)重點工程項目安全實施。2020年8月，巴西美麗山±800千伏特高壓直流輸電二期工程和巴基斯坦默拉直流輸電工程正在加緊建設(shè)。團隊人員對相關(guān)工程采用的消防系統(tǒng)進行試驗驗證、開展消防提升專題工作，進一步提升直流設(shè)備消防能力。
“傳統(tǒng)的滅火系統(tǒng)一旦遇到電氣設(shè)備爆炸，噴淋裝置噴頭被損壞后，消防系統(tǒng)將面臨整體失壓而全部癱瘓?！痹搶嶒炇覉F隊人員通過水噴霧滅火系統(tǒng)真型滅火試驗?zāi)M工程實際情況，對消防管網(wǎng)及噴頭耐火性能、高溫和冷水對消防管路的影響等方面進行逐項論證，深入挖掘現(xiàn)有特高壓換流站消防系統(tǒng)可能存在的共性問題。
在理論研究和真型試驗基礎(chǔ)上，團隊人員結(jié)合海外特高壓直流輸電工程現(xiàn)狀，針對發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險隱患研究改進和提升措施，為工程提供消防管道連接件選用、防火涂料涂刷、噴頭材質(zhì)選擇等專項技術(shù)支撐，形成海外特高壓直流工程消防系統(tǒng)可靠性提升方案，助力特高壓直流輸電技術(shù)走出國門。
下一步，國網(wǎng)輸變電設(shè)施火災(zāi)防護實驗室將不斷提升自主創(chuàng)新能力，推動重大設(shè)備消防核心關(guān)鍵技術(shù)研究。國家電網(wǎng)有限公司委托安徽省電力有限公司建設(shè)的國網(wǎng)消防技術(shù)中心將于2021年底正式啟用，大大強化統(tǒng)一集約化管理，提升變電站（換流站）消防專業(yè)化支撐水平。
作者：王強
