光照水電站GIS電纜層SF6泄漏擴散的通風模型試驗與研究.pdf

1、水電建設(shè)充分利用了可再生水能資源,這對于促進我國能源結(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,也會對對進入室內(nèi)的工作人員的安全和生命構(gòu)成嚴重威脅。因此,電纜層中SF6防護通風技術(shù)的研究對于保護人員健康、保障電站正常運行具有重要的現(xiàn)實意義。本論文課題依托我院承擔的企業(yè)委托科研項目,以光

2、照水電站GIS電纜層為原型,主要運用模型試驗的方法,對水電站地下電纜層SF6泄漏擴散規(guī)律及通風技術(shù)進行了研究與分析,系統(tǒng)地研究了電纜層內(nèi)SF6濃度與排風量、排風口位置、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通風系統(tǒng)的設(shè)計提供科學指導和技術(shù)參考。該模型試驗在理論分析的基礎(chǔ)上,借助于流體力學相似性原理,采用弗諾德數(shù)Fr為相似準則數(shù)。以模型和原型的幾何比例尺為假設(shè)條件,推導出各參數(shù)的相似比例尺,從而為模型試驗打

3、下理論基礎(chǔ)。通過模型試驗研究可知,SF6泄漏點高度對電纜層內(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。在泄漏點下方區(qū)域位置越高的測點的SF6濃度越大;而在泄漏點下游,SF6濃度則隨測點高度的增加而減小。在各種實驗中電纜層內(nèi)最大SF6濃度均在泄漏點下方附近的測點上.在作有關(guān)此類通風設(shè)計時該影響因素必須給予足夠重視。通過模型實驗可知,排風口位置對電纜層內(nèi)SF6分布的影響很大。越靠近泄漏點的排風口對電纜層內(nèi)濃度分布的影

4、響越大,最靠近泄漏點的排風口的排風量決定了室內(nèi)濃度的分布范圍和大小,當所有排風口的排風量一樣大時,最靠近泄漏點的排風口對電纜層內(nèi)SF6濃度的分布起主要作用。通過模型實驗可知,正常泄漏時電纜層內(nèi)泄漏出來的SF6對排風機的性能和功率的影響十分微小可以忽略不計。通過模型實驗可知,事故排風量越大電纜層內(nèi)的最大SF6濃度越小,SF6濃度的衰減速度也越快。但是并非是排風量越大能效比越理想,當排風量達到一定程度時,繼續(xù)增大排風量,SF6濃度降低的幅度