该成果面向国家“新基建”特高压重要基础设施火灾扑救的重大现实需求,研究阐明了大型油浸变压器爆炸致灾机制与火灾特点,研建了全球首套1:1全尺寸±800kV特高压换流变压器和220kV油浸变压器实体火试验模型,形成了科学可行的实体灭火试验方法;突破了变压器高温热油灭火、抗爆炸冲击等关键核心技术,研发了拥有自主知识产权的新型压缩空气泡沫喷淋系统、压缩空气泡沫炮系统及压缩空气泡沫自行走举高喷射机器人;在国际上率先成功开展了十几次有影响力的全尺寸实体火灭火试验,提出了工程应用参数及设计方法,建立了压缩空气泡沫灭火技术体系,开辟了大型油浸变压器火灾扑救新途径,填补了国内外技术空白,达到国际领先水平,成功破解了大型油浸变压器复杂形式火灾的扑救难题;完成了先进创新成果技术转让,已在多个变电站、特高压换流站工程应用示范,为社会单位产生经济效益数亿元,带动相关行业产值上百亿元,支撑了“西电东输”、“一带一路”等国家发展战略实施,具有显著经济社会效益。
该成果突破了大型油浸变压器高温热油灭火、抗爆炸冲击等关键核心技术,研发了拥有自主知识产权的具有抗爆炸冲击和耐高温功能的大型油浸变压器新型压缩空气泡沫灭火系统,包括具有冗余备用功能的2400L/min和4000L/min压缩空气泡沫产生系统、压缩空气泡沫喷淋管、压缩空气泡沫喷头、压缩空气泡沫炮和最大举升高度为15m的压缩空气泡沫举高喷射机器人,可有效扑灭大型油浸变压器套管爆炸起火、高温热油、设备遮挡、立体燃烧等复杂形式火灾,具有灭火效能高、抗复燃能力强、不会引发热油沸溢火灾等突出特点,适用于220kV油浸变压器、±800kV特高压换流变压器、±1100kV特高压换流变压器等各种规格的大型油浸变压器及充油设施。
(1)压缩空气泡沫产生系统最大流量4000 L/min,气液比7:1,发泡倍数≥7倍,25%析液时间≥3.5min,泡沫性能稳定,灭火效能高,抗复燃和隔热保护性能优异。
(2)压缩空气泡沫举高喷射机器人最大举升高度为15m,可实现固移结合有效扑救复杂工况的大型油浸变压器火灾。
(3)泡沫产生不受火场高温、爆炸、烟气等的影响,泡沫性能优异。
(4)泡沫释放具有抗爆炸冲击能力、耐高温性能,适用于爆炸、高温环境使用。
(5)灭火速度快、效能高,不会导致变压器高温热油火沸溢、飞溅,不会导致热油火灾扩大蔓延。