光照水電站GIS電纜層SF6泄漏擴(kuò)散的通風(fēng)模型試驗(yàn)與研究.pdf

1、水電建設(shè)充分利用了可再生水能資源,這對(duì)于促進(jìn)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整具有重要的戰(zhàn)略意義。然而水電站運(yùn)行中存在著SF6正常泄漏和外逸事故泄漏的可能性。而SF6在大功率電弧、火花放電或電暈放電作用下能分解和游離出多種產(chǎn)物。這些分解產(chǎn)物中往往含有劇毒,即便是微量,也會(huì)對(duì)對(duì)進(jìn)入室內(nèi)的工作人員的安全和生命構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,電纜層中SF6防護(hù)通風(fēng)技術(shù)的研究對(duì)于保護(hù)人員健康、保障電站正常運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本論文課題依托我院承擔(dān)的企業(yè)委托科研項(xiàng)目,以光

2、照水電站GIS電纜層為原型,主要運(yùn)用模型試驗(yàn)的方法,對(duì)水電站地下電纜層SF6泄漏擴(kuò)散規(guī)律及通風(fēng)技術(shù)進(jìn)行了研究與分析,系統(tǒng)地研究了電纜層內(nèi)SF6濃度與排風(fēng)量、排風(fēng)口位置、泄漏量等因素的關(guān)系,得出了若干成果與結(jié)論。相關(guān)研究成果可為水電站SF6通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供科學(xué)指導(dǎo)和技術(shù)參考。該模型試驗(yàn)在理論分析的基礎(chǔ)上,借助于流體力學(xué)相似性原理,采用弗諾德數(shù)Fr為相似準(zhǔn)則數(shù)。以模型和原型的幾何比例尺為假設(shè)條件,推導(dǎo)出各參數(shù)的相似比例尺,從而為模型試驗(yàn)打

3、下理論基礎(chǔ)。通過(guò)模型試驗(yàn)研究可知,SF6泄漏點(diǎn)高度對(duì)電纜層內(nèi)的SF6分布具有重要的影響。電纜層內(nèi)SF6在高度方向上成遞度分布。在泄漏點(diǎn)下方區(qū)域位置越高的測(cè)點(diǎn)的SF6濃度越大;而在泄漏點(diǎn)下游,SF6濃度則隨測(cè)點(diǎn)高度的增加而減小。在各種實(shí)驗(yàn)中電纜層內(nèi)最大SF6濃度均在泄漏點(diǎn)下方附近的測(cè)點(diǎn)上.在作有關(guān)此類通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)該影響因素必須給予足夠重視。通過(guò)模型實(shí)驗(yàn)可知,排風(fēng)口位置對(duì)電纜層內(nèi)SF6分布的影響很大。越靠近泄漏點(diǎn)的排風(fēng)口對(duì)電纜層內(nèi)濃度分布的影

4、響越大,最靠近泄漏點(diǎn)的排風(fēng)口的排風(fēng)量決定了室內(nèi)濃度的分布范圍和大小,當(dāng)所有排風(fēng)口的排風(fēng)量一樣大時(shí),最靠近泄漏點(diǎn)的排風(fēng)口對(duì)電纜層內(nèi)SF6濃度的分布起主要作用。通過(guò)模型實(shí)驗(yàn)可知,正常泄漏時(shí)電纜層內(nèi)泄漏出來(lái)的SF6對(duì)排風(fēng)機(jī)的性能和功率的影響十分微小可以忽略不計(jì)。通過(guò)模型實(shí)驗(yàn)可知,事故排風(fēng)量越大電纜層內(nèi)的最大SF6濃度越小,SF6濃度的衰減速度也越快。但是并非是排風(fēng)量越大能效比越理想,當(dāng)排風(fēng)量達(dá)到一定程度時(shí),繼續(xù)增大排風(fēng)量,SF6濃度降低的幅度