用科技守护电力消防安全

实验室简介

国家电网有限公司输变电设施火灾防护实验室依托国网安徽省电力有限公司建立，是国内最早专门从事输变电设施火灾防护研究的省部级重点科研机构。实验室围绕电气设备故障着火及致灾机理、电气设备火灾预防和预警技术、电气设备火灾处置与勘查技术三个方向开展基础理论和应用技术研究。

实验室成果展示

●承担省部级及以上项目56项（其中主持25项），获省部级、公司级科技奖励24项

●获得国家发明专利授权66项、实用新型专利授权137项

●发表各类学术论文190篇，其中SCI、EI论文129篇、中文核心期刊论文61 篇，出版专著3部

5月12日，在位于安徽省宣城市的±1100千伏古泉换流站，国家电网有限公司输变电设施火灾防护实验室主管黄玉彪对特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火成套设备开展了冷喷检查。

特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火成套设备是实验室研发出的特高压火灾防控装置。该装置不仅为特高压直流工程提供了安全保障，还全面提升了公司电气安全实验研究能力，带动电网消防技术提升。

“泡沫技术”打破垄断

2018年6月，±1100千伏昌吉—古泉特高压直流输电工程全线贯通。当时，实验室主任张佳庆面临一个难题：国内特高压消防能力迫切需要提升，但我们并不掌握先进消防装备的核心技术，国外消防系统装备制造供应商则报出了每座换流站消防系统装备5500万元的高价。

公司紧急设立了重大科技专项“特高压换流站大型换流变压器灭火关键技术研究与应用”，张佳庆带领团队接下了这个任务。他们先在合肥开展了100余次小规模和40多次中等规模火灾试验，又在福建漳州建立了世界首个±800千伏特高压换流变压器全尺寸实体火灾试验平台。

2019年4月，火灾试验平台上燃起熊熊大火，一比一还原特高压换流变压器爆燃火灾的情景。实验人员利用压缩空气泡沫喷淋及消防炮进行灭火。这样的“情景再现”试验，张佳庆和团队成员做了20多次，积累了大量的数据。

2019年年底，实验室攻克水、泡沫、空气三元两相混合技术难题，研发出特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火成套设备。“设备喷射出的泡沫混合比偏差小于5%，而以前国内外这个数据约为30%。”张佳庆说，“这意味着我们攻克了灭火稳定性这个‘卡脖子’难题。”

特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火成套设备的研发成功使单站灭火系统成本压降了三分之二。全国特高压站消防系统迎来升级换代。

成果走出国门

自投运以来，公司投资建设的巴基斯坦默拉直流输电工程保持安全运行。“2021年，巴基斯坦默蒂亚里和拉合尔换流站引进了压缩空气泡沫灭火成套设备，这是我们首次开展海外输变电工程消防提升工作。”张佳庆说。

巴基斯坦默拉直流输电工程原有的灭火系统中，用来灭火的喷淋装置喷头一旦遇到大型充油设备爆燃，可能会损坏进而导致消防系统整体失压、瘫痪。这也是换流站灭火系统普遍存在的问题。

为此，实验室逐一研究换流变压器消防管网及喷头耐火性能、高温和冷水对消防管路的影响等问题，历经300余次试验，最终制订了现有消防系统改进方案。方案包括选择消防管道连接件、防火涂料涂刷、选择喷头材质等内容。

压缩空气泡沫灭火成套设备在巴基斯坦默拉直流输电工程的成功应用，进一步提升了实验室这一科研成果的市场价值。经第三方评估，成果价值超1900万元人民币。

目前，压缩空气泡沫灭火成套设备已应用于19项直流工程，并已逐步推广应用于特高压与超高压交流工程。

同时，实验室还研发了灭火成套设备可靠性保障系列检测装置，实现了成套设备核心部件的故障自动诊断识别、模块化检修和泡沫性能快速检测，解决了检修期间泡沫释放后需分散收集等现场运维难题，提高了运检效率。

青年科研人员成为主力

今年32岁的尚峰举是实验室电气设备火灾勘查技术室副主管。2020年1月，他负责牵头开展新型隔音消防装置研发。

尚峰举介绍：“之前，为了隔音，特高压换流站的换流变压器会装个很大的套子。这个套子虽然隔音好，可一旦发生火灾，外部消防设施无法有效投射灭火介质，影响灭火。”

为解决这个问题，尚峰举带领团队经过几十次试验，创新提出多结构模块组合设计方法。“换流变压器的隔音套子和固定结构均由复合模块组成。换流变压器一旦着火，套子能在60秒内打开，便于消防设施灭火。”尚峰举说。

多结构模块组合设计实现了隔音和消防功能的有机结合，并作为换流变压器隔音标准化设计在换流站推广应用。

如今，实验室的主力军就是像尚峰举这样的青年科研人员。实验室一直将人才团队建设作为重点工作。

2019年以来，实验室发挥人才优势，聚焦生产和科研融合发展，建立“产学研用、多方联动”的创新体系。由青年员工担任负责人的项目占比超90%。每个科技项目结束后，实验室还会要求青年员工汇报和分享心得体会。像这样的汇报和分享活动每年要开展近50次。

在充分尊重人才、着重培养人才的科研环境下，实验室取得了诸多成果。近年来，实验室获省部级、公司级科技奖励24项，获国家发明专利授权66项、实用新型专利授权137项。实验室成员获得了公司特等劳模、青年岗位能手等称号。