淺談城市戶內(nèi)變電站的消防滅火系統(tǒng)設(shè)計

何偉就

【摘 要】 戶內(nèi)變電站越來越普遍，相應(yīng)的消防安全也日趨嚴(yán)峻，配置的消防設(shè)施隨著不斷增加，系統(tǒng)的安裝和投產(chǎn)后的運行管理越發(fā)重要。本文從設(shè)計的角度，介紹了戶內(nèi)變電站消防滅火系統(tǒng)的組成和各部分設(shè)計的原則，并提出消防滅火系統(tǒng)的設(shè)計需要貫穿設(shè)計全過程和各專業(yè)的緊密配合。

【關(guān)鍵詞】 戶內(nèi)GIS變電站 消火栓系統(tǒng) 七氟丙烷滅火系統(tǒng) 合成型泡沫噴霧滅火系統(tǒng)

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，城鎮(zhèn)對電力供應(yīng)的要求也越來越高，供電負(fù)荷的猛增，使深入城市中心的變電站越來越多。為了緩解城市中心地區(qū)用地緊張、減少建筑面積、控制工程造價及與城市環(huán)境規(guī)劃相協(xié)調(diào)，許多城市變電站普遍采用室內(nèi)變電站的建筑方式，GIS配電設(shè)備及主變壓器等所有變配電及控制等電氣設(shè)備均設(shè)在戶內(nèi)配電裝置樓內(nèi)。室內(nèi)變電站占地面積小、美觀、容易與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，但同時存在的消防安全問題也越來越突出，必須引起高度重視，否則一旦發(fā)生火災(zāi)除危及本身外還會波及周圍的建筑造成重大事故。

結(jié)合戶內(nèi)GIS變電站的特點及近年來發(fā)生的電氣火災(zāi)事故的經(jīng)驗教訓(xùn)，嚴(yán)格根據(jù)規(guī)范及“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的原則設(shè)計變電站的消防滅火系統(tǒng)是抑制變電站火災(zāi)事故擴大、減少停電范圍的有效手段。本文結(jié)合戶內(nèi)變電站消防滅火系統(tǒng)的構(gòu)成，簡要闡述變電站消防滅火系統(tǒng)的設(shè)計原則。

1 概述

按照《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》（GB50229-2006）等相關(guān)規(guī)范，戶內(nèi)GIS變電站消防系統(tǒng)的設(shè)計可分為火災(zāi)自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)；消防給水系統(tǒng)；主變壓器設(shè)置合成型泡沫噴霧滅火系統(tǒng)；戶內(nèi)配電裝置樓油浸式電容器室設(shè)置七氟丙烷滅火系統(tǒng)；移動滅火裝置系統(tǒng)等幾部分內(nèi)容。

2 火災(zāi)自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)

全站集中設(shè)置一套火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，采用編碼傳輸總線制火災(zāi)報警系統(tǒng)，一般包括自動報警控制器、各類火災(zāi)探測器、手動報警按鈕、隔離模塊、信號模塊、聯(lián)動控制模塊等設(shè)備。自動報警控制器容量應(yīng)滿足變電站終期建設(shè)規(guī)模要求，并應(yīng)具有通信串行口或網(wǎng)口與站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)或圖像監(jiān)視系統(tǒng)連接，以實現(xiàn)火災(zāi)報警部位信號和聯(lián)動控制狀態(tài)信號的實時監(jiān)視。 火災(zāi)探測報警范圍應(yīng)包括主控制室、通信室、蓄電池室、GIS高壓室、10kV配電裝置室及主變壓器、電容器室等處，并根據(jù)安裝位置的特點和電氣設(shè)備的特性選用不同的智能火災(zāi)探測器?；馂?zāi)自動報警系統(tǒng)應(yīng)由站內(nèi)交流不間斷電源系統(tǒng)提供專用回路供電。

聯(lián)動要求：本系統(tǒng)必須能聯(lián)動控制主變合成型泡沫噴霧滅火系統(tǒng)、電容器室七氟丙烷滅火系統(tǒng)等固定自動滅火裝置，能傳輸探測、控制和反饋信號。

3 消防給水系統(tǒng)

城市戶內(nèi)變電站的消防給水系統(tǒng)包括室內(nèi)、外消火栓系統(tǒng)。

3.1 室外消火栓系統(tǒng)

戶內(nèi)配電裝置樓和主變壓器均設(shè)置室外消火栓系統(tǒng)。戶內(nèi)配電裝置樓的火災(zāi)危險性為丙類，耐火等級為一級，根據(jù)建筑物的體積可確定其室外消防水量；火災(zāi)延續(xù)時間均為3h。由于地處城市中心，戶內(nèi)變電站的室外消火栓給水管道采用低壓系統(tǒng)，與站內(nèi)生活給水系統(tǒng)共用管道，在戶內(nèi)配電裝置樓周圍設(shè)置DN150埋地生活消防環(huán)管及地上式消火栓，在變電站周圍不同的市政給水管道分別引接一根DN150引入管與站內(nèi)埋地生活消防環(huán)管連接，兩路市政給水管道供水壓力均大于0.15MPa。地上式消火栓布置間距不大于60m。

3.2 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

戶內(nèi)配電裝置樓的火災(zāi)危險性為丙類，耐火等級為一級，根據(jù)建筑物的高度和體積可確定其室內(nèi)消防水量，其火災(zāi)延續(xù)時間為3h。室內(nèi)消火栓給水管道采用臨時高壓系統(tǒng)，獨立設(shè)置，給水管道連成環(huán)狀，設(shè)置兩條進水管與消火栓給水泵連接，在方便消防車使用的地方設(shè)置1—2套水泵接合器。戶內(nèi)配電裝置樓各層均設(shè)置消火栓，確保每一個防火分區(qū)同層有兩支水槍的充實水柱同時到達任何部位，最不利室內(nèi)消火栓水槍充實水柱不小于13m，室內(nèi)消火栓箱內(nèi)設(shè)有消火栓口、水槍、水龍帶、破玻按鈕等設(shè)備。屋頂設(shè)置試驗和檢查用消火栓及重力自流消防水箱。

4 合成型泡沫噴霧滅火系統(tǒng)

戶內(nèi)變電站的主變壓器設(shè)置合成型泡沫噴霧滅火系統(tǒng)。

合成型泡沫噴霧滅火系統(tǒng)主要有儲液罐、合成泡沫滅火劑、電磁控制閥、氮氣 啟動源、氮氣動力源、減壓閥、安全閥、水霧噴頭和管網(wǎng)等部件組成。 合成型泡沫噴霧滅火系統(tǒng)是采用合成型滅火劑和水按一定比例混合儲存于儲液罐中?；馂?zāi)時，通過火災(zāi)自動報警聯(lián)動控制或手動控制，啟動高壓氮氣動力源，氮氣推動儲液罐內(nèi)的合成型滅火劑，經(jīng)管道和噴頭霧化后，將其噴射到滅火對象上，借助水霧和泡沫的冷卻、窒息、乳化、隔離等綜合作用，實現(xiàn)迅速滅火的目的。 合成型泡沫噴霧滅火系統(tǒng)采用了氣體滅火系統(tǒng)的啟動方式，采用氮氣鋼瓶作為動力源，在氣壓作用下，不需要設(shè)置復(fù)雜的泡沫發(fā)生器和混合器，即產(chǎn)生發(fā)泡倍數(shù)達8倍的泡沫。合成型泡沫噴霧滅火系統(tǒng)不僅提高了滅火效果，由于滅火劑存在儲 液罐中，滅火系統(tǒng)的管路為干式管，這樣滅火系統(tǒng)不需要定期試噴，還能在缺水和寒冷地區(qū)中使用，不必設(shè)置專用供、排水設(shè)備。因此系統(tǒng)占地小，投資節(jié)省，設(shè)備安裝、操作、維修簡單方便。 合成型泡沫噴霧滅火系統(tǒng)兼具泡沫和水噴霧滅火系統(tǒng)的優(yōu)點，是一種高效、安全、經(jīng)濟的滅火系統(tǒng)，在油浸電力變壓器（特別是寒冷和缺水地區(qū)）消防中得到廣泛應(yīng)用。

5 七氟丙烷滅火系統(tǒng)

戶內(nèi)配電裝置樓油浸式電容器室設(shè)置七氟丙烷滅火系統(tǒng)，采用全淹沒式組合分配系統(tǒng)。

七氟丙烷儲瓶間內(nèi)設(shè)一套儲存及驅(qū)動裝置，主要包括以下設(shè)備：儲存瓶組、驅(qū)動瓶組及相應(yīng)各防護區(qū)的管道和閥門。

七氟丙烷滅火系統(tǒng)設(shè)有自動控制、手動控制和機械應(yīng)急操作。自動控制時，電容器室火災(zāi)控測系統(tǒng)探測到火災(zāi)后，向消防控制中心發(fā)出信號，連鎖啟動相應(yīng)防護區(qū)的啟動瓶，從而打開相應(yīng)的貯存瓶及分配閥，啟動動氣體滅火系統(tǒng)；手動控制時，可在消防控制中心遠(yuǎn)程啟動相應(yīng)防護區(qū)的啟動瓶，從而打開相應(yīng)的貯藥瓶及分配閥，啟動氣體滅火系統(tǒng)：機械應(yīng)急操時可在啟動瓶旁手動機械啟動相應(yīng)的啟動瓶，從而打開相應(yīng)的貯藥瓶及分配閥，啟動氣體滅火系統(tǒng)。在各防護區(qū)的門口均設(shè)置自動與手動的轉(zhuǎn)換開關(guān)。

6 移動滅火裝置系統(tǒng)

戶內(nèi)變電站除設(shè)置上述的滅火系統(tǒng)以外，還需要根據(jù)各個房間的功能、面積及規(guī)范要求配置移動式滅火器。按照《建筑滅火器設(shè)置規(guī)范》，戶內(nèi)變電站的滅火器宜按嚴(yán)重危險等級，配置手提式磷酸銨鹽干粉滅火器。

在主變壓器附近設(shè)置消防小室，小室內(nèi)除配置推車式磷酸銨鹽干粉滅火器，及以下設(shè)備：消防砂池、消防鏟、消防桶、消防斧等設(shè)施。

總之，變電所的消防系統(tǒng)是一個獨立的綜合性系統(tǒng)。以上各方面并不能包含消防系統(tǒng)設(shè)計的全部內(nèi)容，設(shè)計人員在設(shè)計過程中，從總平面布置、電氣設(shè)備選型開始，就始終要將消防設(shè)計貫穿其中，建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、給排水、采暖空調(diào)等各個專業(yè)要協(xié)同配合，共同努力，全面考慮，力求使得變電所消防系統(tǒng)設(shè)計做到安全可靠、經(jīng)濟合理，為日后變電所的安全運行打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

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