貴州省正安縣水電站火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計

鄧飛

摘 要：正孔水電站為小型水電站，其主要功能為發(fā)電，電站采用少人值班運(yùn)行方式，遠(yuǎn)期可考慮無人值班、遠(yuǎn)方遙控值班。水電站的消防設(shè)計主要秉持“預(yù)防為主、消防結(jié)合”的方針。本文對水電站的具體情況進(jìn)行分析，科學(xué)設(shè)計水電站火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，確保水電站工作人員的安全以及相關(guān)設(shè)備的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：水電站 聯(lián)動 火災(zāi)自動報警

1.前言

因?yàn)樗髀洳畋容^大，水電站的建設(shè)一般設(shè)立在偏僻的山區(qū)。電站內(nèi)的電氣設(shè)備種類比較復(fù)雜，分布比較散落。由于電氣站值班人員比較少，火災(zāi)報警憑借人工報警不太現(xiàn)實(shí)。為了保護(hù)人民群眾的生命財產(chǎn)安全，火警自動報警系統(tǒng)以及消防聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)計，是水電站設(shè)計過程中的核心內(nèi)容?；馂?zāi)自動報警系統(tǒng)是由觸發(fā)裝置、聯(lián)動輸出裝置以及具有其它輔助功能裝置組成的。然后通過火災(zāi)探測器變成電信號，傳輸?shù)交馂?zāi)報警控制器，幫助人們及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，最大限度減少由于火災(zāi)造成的財產(chǎn)損失，是預(yù)防大面積火災(zāi)的有力手段。

2.設(shè)計前的準(zhǔn)備工作

（1）對水電站的發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量、主變壓器設(shè)置的位置以及容量進(jìn)行詳細(xì)了解；本電站發(fā)電機(jī)出口采用一根電纜ZRYJV22-6 3×120引出線至副廠房6.3kV高壓成套開關(guān)柜，主變壓器低壓側(cè)進(jìn)線使用兩根ZRYJV22-6 3×120電纜。主要電力設(shè)備的參數(shù)與電流有關(guān)時，均根據(jù)短路電流計算成果選擇。還有，要考慮到水機(jī)、設(shè)備房間的尺寸以及電氣專業(yè)設(shè)備的布置。

（2）確?；馂?zāi)報警系統(tǒng)總體規(guī)劃。如探測器的點(diǎn)數(shù)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)管線的走向布置、聯(lián)動控制的點(diǎn)數(shù)和位置。正孔水電站主要任務(wù)是水力發(fā)電，正孔水電站無近區(qū)負(fù)荷，送入系統(tǒng)按最大容量為3.2MW計。據(jù)業(yè)主提供接入系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)資料，目前暫按輸送電壓等級為10kV，輸送至安場35kV變電站上網(wǎng)，距離約5km。

（3）在不同場合使用不同的探測器，水電站常用的探測器種類為：點(diǎn)型感溫?zé)熁馂?zāi)探測器、纜式線型定溫火災(zāi)探測器、線型光束感煙火災(zāi)探測器等。

3.火災(zāi)自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)計的主要任務(wù)

水電站自動報警系統(tǒng)的主要任務(wù)，就是密切監(jiān)視副廠房、開關(guān)站以及重要機(jī)電設(shè)備場所的火情，對水噴霧滅火設(shè)備、氣體滅火設(shè)備、水泵控制柜、防火排煙設(shè)備以及的工作狀態(tài)，進(jìn)行密切監(jiān)視。在出現(xiàn)火情時，要及時尋找滅火位置以及滅火設(shè)備，通過防火排煙設(shè)備對火情科學(xué)控制，保證運(yùn)行設(shè)備及人員的安全。2臺后臺工控機(jī)互為熱備份（含系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件及數(shù)據(jù)庫等軟件系統(tǒng)）。主要功能包括對整個電站數(shù)據(jù)庫管理、計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的管理、各圖表、曲線的生成、自動發(fā)電控制計算和處理在線及離線計算功能、事故、故障信號的分析處理并進(jìn)行語音報警等。這些可以供運(yùn)行值班人員使用，具有操作定值修改、設(shè)定與修改工作方式、圖形顯示、操作控制命令、全廠運(yùn)行監(jiān)視和控制等功能。全廠所有的操作控制，可以使用計算機(jī)操作進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，通過顯示器堅(jiān)實(shí)全廠的設(shè)備運(yùn)行，獲得需要的相關(guān)信息，對監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行離線調(diào)試，對數(shù)據(jù)庫以及畫面進(jìn)行修改，對整個監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。

4.火災(zāi)自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)的組成和功能

（1）火災(zāi)探測報警系統(tǒng)?；馂?zāi)探測報警系統(tǒng)主要是由觸發(fā)器件、火災(zāi)報警控制器等組成的，可以對初起火災(zāi)的位置進(jìn)行探測，及時作出相關(guān)的報警響應(yīng)，留有充分時間疏散建筑物里的人員，在火災(zāi)沒有呈蔓延趨勢是疏散相關(guān)人員到安全位置，是一種基本建筑消防系統(tǒng)，有效確保人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

（2）消防聯(lián)動控制系統(tǒng)。2臺后臺工控機(jī)互為熱備份（含系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件及數(shù)據(jù)庫等軟件系統(tǒng)）。對整個電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行管理，使用自動發(fā)電控制計算和處理，充分應(yīng)用在線及離線計算功能，對事故、故障信號的分析處理并進(jìn)行語音報警。消防聯(lián)動控制系統(tǒng)，主要是在發(fā)生火災(zāi)后，通過火災(zāi)探測的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行接收火災(zāi)信號，將信息傳遞給主機(jī)設(shè)備，按照主機(jī)設(shè)定的程序，發(fā)射聯(lián)動控制信號，由其他受控設(shè)備進(jìn)行接收。在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)過程中，火災(zāi)報警控制器與消防聯(lián)動控制器是核心組成部分，是火災(zāi)報警與警報的監(jiān)控管理樞紐以及人際交互平臺，如圖1。

5.水電站火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)水電站的具體特點(diǎn)，水電站的消防控制中心主要在中控室進(jìn)行設(shè)置。在中控室內(nèi)安裝聯(lián)動系統(tǒng)控制柜、火災(zāi)自動報警，通過手動報警按鈕，使用紅外線探測煙感?；馂?zāi)自動報警和聯(lián)動技術(shù)主要運(yùn)用總線通訊技術(shù)對全站的火警系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)視。為了加強(qiáng)運(yùn)行人員監(jiān)視火災(zāi)自動報警以及聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)備，要根據(jù)彩色顯示系統(tǒng)的特點(diǎn)，詳細(xì)檢查消防系統(tǒng)設(shè)備，在出現(xiàn)火警之后，要及時提醒相關(guān)值班人員進(jìn)行處理。機(jī)組自動操作控制功能，可以采用可編程控制器PLC，正常時PLC作為機(jī)組現(xiàn)地控制單元（LCU）的重要組成部分，運(yùn)行人員使用計算機(jī)鍵盤手動發(fā)出指令，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)對機(jī)組進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)；機(jī)組LCU也可擺脫主控層計算機(jī)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，完成機(jī)組現(xiàn)地自動控制開停機(jī)，實(shí)現(xiàn)對水輪發(fā)電機(jī)的控制與保護(hù)。機(jī)組LCU通過現(xiàn)地通訊交換機(jī)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)信號與后臺機(jī)通訊，機(jī)組LCU各現(xiàn)地單元均采用RS485通迅方式。機(jī)組自動化元件配置，要符合“無人值班、少人值守”的具體要求，使用操作指令自動轉(zhuǎn)換機(jī)組運(yùn)行工狀況。為了確保機(jī)組及輔助設(shè)備、全廠公用系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，選配的自動元件應(yīng)能可靠監(jiān)視油、氣、水及軸承、發(fā)電機(jī)定子等重要部位的運(yùn)行參數(shù)及工況，可以為計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提供科學(xué)準(zhǔn)確的信息，建構(gòu)可靠的水力機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)。機(jī)組LCU還配置有規(guī)范要求的常規(guī)操作、顯示元件。本電站采用程控電話與電站外聯(lián)系，程控電話分別放置在中控室、辦公室和壩區(qū)，同時兼作電站內(nèi)生產(chǎn)調(diào)度通信設(shè)備，無線通訊設(shè)備作為備用通信設(shè)備。手動火災(zāi)報警按鈕是在發(fā)生火災(zāi)之后，通過人為報警的方式，將生命財產(chǎn)的安全損失降到最低。水電站手動火災(zāi)報警按鈕的設(shè)置，要控制在30m以內(nèi)。每個防火分區(qū)，要配備手動火災(zāi)報警按鈕。從防火區(qū)內(nèi)的任何位置到鄰近的手動火災(zāi)報警按鈕的距離，不能超出30m。手動火災(zāi)報警按鈕要設(shè)置在疏散通道或出入口處。火災(zāi)聲光警報裝置在水電站的樓梯處設(shè)置，消防栓按鈕的重要作用是發(fā)射火災(zāi)預(yù)警，確定使用消防栓位置的相關(guān)信息，借助火災(zāi)自動報警以及聯(lián)動系統(tǒng)啟動消防水泵。

綜上所述，水電站自動報警系統(tǒng)對于預(yù)防控制火災(zāi)具有重要意義，可以確保相關(guān)人員的生命財產(chǎn)安全。由于電氣站值班人員比較少，火災(zāi)報警依靠人工報警是不現(xiàn)實(shí)的。根據(jù)水電站的特點(diǎn)，水電站的消防控制中心主要在中控室設(shè)立。在中控室內(nèi)裝置火災(zāi)自動報警以及聯(lián)動系統(tǒng)控制柜，主要通過紅外光束感煙探測器，接收相應(yīng)信號，檢測風(fēng)機(jī)、防火閥以及雨淋閥等設(shè)備的裝態(tài)信息?；馂?zāi)自動報警以及聯(lián)動系統(tǒng)，使用總線通訊技術(shù)，組建成圈子佛能否集中火災(zāi)報警及聯(lián)控系統(tǒng)的總線控制，對全站的火警系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)視。為了保障群眾生命財產(chǎn)的安全，火災(zāi)自動報警、消防聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)計，是水電站設(shè)計過程中的核心內(nèi)容，要嚴(yán)格按照上述要求合理設(shè)置水電站火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，保障水電站的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

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