电气设备油坑轻型化阻燃层成套方案.docx

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1、电气设备油坑轻型化阻燃层成套方 案一、工程调研目前国内电气设备油池阻燃层的设计规定在渗透性的量化指标上不够 明确准确，使得工程建设实施有一定随意性；在系统安全性和易维护性 方面，也存在一定的不足。任何置于自然环境下的建筑设施都将受环境 甚至人为的影响，而出现与设计初衷不一样的变化。通过调研国内的变 电站油池案例发现，新建油池的各项外观与内在指标均满足设计要求, 处于最优状态，但随着项目投运，风沙雨雪冰霜等气候变化，以及某些 极端地质水文情况（如泥石流、洪水、沙尘暴）的影响，都会使得油池 的渗透排油与隔火阻燃性能受到破坏，其中比较突出的问题如下：1 .大部分偏远地区的工程项目中的油池，很难找到满

2、足规范要求的粒径 的鹅卵石，进而无法保证渗透与隔绝性能的均衡实现。2 .鹅卵石这一天然颗粒材料堆积密度较大，铺设厚度较厚，使得整个结 构不便于维护与清理。3 .油池基坑排油口容易堵塞，且不易检修，特别是在风沙地区尤为突出。4 .北方寒冷地区鹅卵石层表层易积雪结冰，粘结成块、影响渗油隔火效 果。二、新方案研发背景相关介绍1.自我国借鉴了大部分前苏联电力相关规范经验沿用至今，已有约30 多年，随着国内特高压工程大力发展、电压等级不断提升、变压器升级 换代、新技术新材料日新月异、智能电网、大数据应用、AI人工智能等 迅猛发展，加上我国幅员辽阔、各地气候环境差异较大，现阶段就电气 设备油坑还继续沿用鹅

3、卵石、钢格板等其他盖板组合形式，早已不能适 应满足当下实际情况，自2012年起企业在国网交流建设分公司及相关 单位的支持下，通过对国内外输变电工程实地调研、历经四年致力于研 发全新的替代技术方案。开创性地设计研发出一种使用轻钢箱体结构装 入具有渗油与阻燃能力的陶化泡沫玻璃颗粒，自主研发了 电气设备油 坑轻型化阻燃层成套技术方案。2 .经四川省科技厅组织，由来自西南电力设计院、中国能建电力规划 设计总院、全国消防标准化委员会第二分委会、四川省公安消防总队、 四J11大学降解与阻燃材料研究中心、电子科技大学能源科学与工程学院、 西南交通大学电气工程学院的相关专家教授组成的鉴定委员会鉴定，取 得科技

4、成果鉴定证书，鉴定结论为：该项目产品形成了一套自主知 识产权、企业标准、满足了大型电气设备油坑渗油隔火的要求，填补国 内空白。3 . 2018年在中国电机工程学会立项、现已通过送审稿审查会、即将颁 布的技术规程，是以轻型化、设计指标量化为特征的一套全新油坑 设计施工规程，与现行国家行业相关标准中有关油坑部分的规定和指导 意见，形成兼容互补、增益增效的关系。技术规程负责编制单位是 国网交流建设分公司，国网直流建设分公司，参编单位包括电力规划设 计总院、武汉大学、和田安监局和全国主要省级电力设计院。4 .技术规程的颁布将解决现有工程实践中的以下问题：大幅度提 高油坑有效容积的同时，解决了在设计阶段

5、、运行阶段均不能准确量化 和维持油坑相关状态的问题，为油坑在日常维护和事故突发状态提供了 准确的日常管理和应急操作的量化依据；经过多项测试和多轮论证的、 粒型粒径可控的人造阻燃颗粒，起到与鹅卵石相同的渗透隔火作用（此 处相同是指,鹅卵石在规范要求下进行粒型粒径和铺设方式的选用； 如果鹅卵石不能按规范要求则人造阻燃颗粒的性能优于鹅卵石），解决 了工程建设实际中难以获取符合规范要求的鹅卵石的问题；轻型化和设 计指标量化还有力地促进了油坑土建专业在设计、施工和运行三个阶段, 进行数字化新基建、装配式施工和智能化运维的创新实践。5 .技术规程推广的前景技术效益：在国内外油坑土建专业内，首 次实现全套方

6、案的设计指标参数的量化，同时能够以IMOP （智能化运 维APP英文缩写名）进行设计、施工和运行三个阶段的有机融合，以 实时大数据和云端计算方式，实现在移动端进行运维的决策与任务管理。 硬件和软件的结合，为本专业的数字化新基建和智能化运维提供了一种 创新度和实践性均较好的方案。6 .安全效益：目前，电气设备故障为变电站事故的主要诱因，但部分 案例表明：油坑布置方案不科学，容易引发变电站事故事态扩大时，责 任归属的争论。技术规程能够极大地提高油坑的储油能力和可维护 性，显著改善事故突发状态下电气设备区域内的整体安全性。同时，能 够以轻型化和量化设计指标为基础，促使油坑土建自身做到设计有量化 依据

7、、施工有验收方法、运行有目标和可顺利施行的有效计划（此处顺 利是指，传统方案无法便捷地、有效地清理油坑），以此厘清责任归 属，有助于高层决策者研究分析变电站事故后真正需要改进改善的环节。 预期，技术规程能够以新建和改造方式替代传统方案，油坑将不再 出现任可无法清理导致淤积、堵塞和储油量不足以应对事故突发状态的 情况,安全效益带来的经济效益、社会效益和其他效益,是无可估量的。三、获奖证书3.1 新型复合阻燃格栅板的技术性能研究已收录进中国科技核心期 刊.电力建设.电建专题。获得2017年度中国电力建设科学技术进步奖 二等奖；3.2 变电站电气设备贮油坑新型复合阻燃格栅板的技术性能研究获 得了 2

8、017年度中国施工企业管理协会科学技术进步奖二等奖；3.3 变电站事故油池轻型化阻燃成套方案研究、国外电气设备油 坑阻燃层新技术应用研究分别入选中国电机工程学会2018年及2019 年会优秀论文集，并获优秀论文一等奖。四、技术成熟度1 .新方案在人造阻燃颗粒材料和电气设备油坑轻型化阻燃层的成套技 术方案方面做了大量的试验研究工作，从研发到投入应用至今已有近8 年，已获得业内众多相关单位较高关注,新方案目前已应用于：蒙西 IOOO千伏特高压、 本南荣兴 500千伏、云南融冰直流工程、广东惠州 诚信220千伏、广东惠州锦绣110千伏、广西宝象220千伏、贵州万 峰湖220千伏、苏州蔚门220千伏等

9、在内的多个工程等工程案例。2 .新方案可以较好地将解决传统的电气设备油坑阻燃层应用中存在的 问题，提高了阻燃层设计时渗透性指标的量化准确性、系统安全性、轻 型化程度与易维护性，满足电气设备油池渗透与隔火的系统安全性目标, 提高建设时间及节约全寿命周期运维成本，新方案主材及配件全部采用标准化设计、工厂化加工、模块化安装的理念，在阻燃颗粒粒径选 择、铺设电与厚度选用方面实现了可控，技术方案成熟可行，积累了 相应的工程实践技术经验，技术竞争力较强，市场推广潜力巨大。总结：目前，随着电网建设和高等级电气设备的发展，油坑储油量及其 安全性受到了广泛关注，自2018年以来的多项事故案例引发了油坑布 置方案

10、的多次技术讨论。其中，有关鹅卵石铺设方式（沉底或架空）、 铺设厚度（以不低于250mm即可，还是越多越好）、油坑储油量是否 以20%变压器油量为准且此储油量是否应考虑鹅卵石间隙空间等讨论 焦点，未能达成全行业的普遍共识。究其原因，是因为鹅卵石的天然属 性难以保证其在各个区域的不同项目中，能够得到正确的选用。技术 规程参考了国际上有主要影响的IEEE980和NFPA850的规范要求和 指导意见，并通过一整套自主知识产权的技术方案，提出了一系列在国 际上具有首创性、先进性的设计量化指标，并且在多项国内工程案例实 践中获得了较好的评价，解决了设计、施工和运行单位在传统方案下无 法解决的问题。没有一个词能定义我们走过的路，这是开拓之路，但涵 盖我们的创新。