泄漏孔径对特高压GIL管SF6泄漏影响的混合数值模拟
2021-03-29肖国锋何娜萍
南方能源建设 2021年1期
关键词:风速
肖国锋,何娜萍
(中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司,广州510663)
GIL 是气体绝缘金属封闭输电线路,常采用SF气 体 绝 缘。SF具 有 优 越 的 气 体 绝 缘 特 点,在电力系统气体绝缘保护中得到广泛使用。高浓度SF气体能造成人员窒息等安全事故的发生,若GIL管发生泄漏,可能严重危害工作人员健康安全。
由于设计、制造及安装隐患均存在引发SF气体泄漏事故的可能性,因此,盾构管廊中除考虑排除GIL 发热所需的通风外,通过研究SF管廊内泄漏扩散的特点,设计合理的SF气体泄漏事故的通风方案具有十分重要的意义。
由于GIL 管存在泄漏风险,国、内外SF泄漏扩散研究成果也颇为丰富。然而,这些研究成果大都偏向于局部结构,对于具有千米级大跨度的实际盾构管廊结构,还亟待研究工作的加强,以提高工程应用价值。本文针对如图1 所示,具有6 km尺度的特高压盾构管廊研究泄漏孔径大小对管廊内SF泄漏扩散过程影响。

图1 特高压盾构GIL管廊截面图(长6 km)Fig.1 Cross section of GIL shield tunnel(6 km length)
1 SF6泄漏扩散主要影响因素
用于表征泄漏口大小的物理量,目前工程中普遍采用孔径的概念,本文引用该定义。由于GIL管内充注高压的SF,其工作压力基本介于0.4~0.5 MPa,本文设计中确定为0.5 MPa。因此,具有初始压力的SF在泄漏口内、外压差的推动下,在泄漏位置边界处,将GIL 管内SF的压能迅速转化为动能,获得速度并在自身流动物性影响下,在管廊内进行快速扩散。扩散受到管廊内部结构及通风条件的影响,并在通风条件影响下逐步向下游扩散,最终排出管廊。……
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