分区域保护式变电站消防监测预警及消防系统

杨静

摘要：变电站内的消防设施均停留在点对点的探测和被动式应急阶段，无法对变电站进行系统、全方位的火灾防控。为此，本文设计一种分区域保护式变电站消防监测预警及消防系统，以解决目前变电站内点对点探测和被动式应急式消防设施无法实现系统、全方位火灾防控的问题。

关键词：分区域保护式变电站；消防监测预警；消防系统

变电站虽然在造价上比传统建筑略高，但能显著缩短工期，而且在工程质量、环保节能及文明施工等方面的优势也是传统建变电站所无法比拟的。变电站建设采用技术顺应国家发展方向，遵循“适用、经济、安全、绿色、美观”的原则，创造良好的经济效益和社会效益。

１系统结构组成及原理

系统包括视频装置、探测装置、火灾报警控制装置和消防装置，如图１所示。根据变电站各分区域内设备及自身可燃物的燃烧特性，选择相应的探测装置、消防装置进行组合，并分布在变电站各分区域内。分区域内的探测装置对各分区域内的温度、气体浓度、烟雾浓度进行探测，并将探测结果发送至火灾报警控制装置。火灾报警控制装置接收到探测装置的探测结果后，判断探测装置的探测结果是否达到报警值，若达到则发出报警信号，同时对达到报警值的探测结果进行编址，确定发出该探测结果的探测装置所在分区域。分区域内的消防装置根据各分区域内的着火情况进行消防灭火，并在执行消防动作时向火灾报警控制装置发送报警信号。火灾报警控制装置接收到消防装置的报警信号后，发出报警信号，同时对消防装置的报警信号进行编址，确定发出该报警信号的消防装置所在分区域。视频装置作为探测和消防的辅助手段，用于采集监控区域的可见光图像，起到监控变电站分区域的作用。

入口压力表安装在水泵入口过滤器和水泵入口流量计之间，防止水泵因入口负压吸空而损坏；出口压力表安装在高压水泵和水泵出口手动开关阀之间，实时监测水泵出口压力；水箱与水泵出口手动开关阀之间并联溢流回路，溢流回路中依次串接手动溢流阀、溢流流量计；当高压水泵出口压力超过手动溢流阀设定压力时，通过溢流回路溢流卸压并同时计量溢流回水箱的水流量；当火灾报警控制装置向细水雾灭火装置发出启动信号后，过滤后的水经高压水泵加压，再由特殊的喷头雾化后喷出，其雾滴直径在１００—１０００μｍ。

２系统各装置分布

2.1１１０ｋＶ室内变电站

（１）电缆沟。为避免气体灭火系统的散逸削弱灭火效果，且使干粉有效散布在沟内，并保证基本没有误动作的负面影响，选择第一感温电缆、第一点式感温探测器、第一点式感烟探测器和第一悬挂式干粉灭火器进行组合，布置在电缆沟内。

（２）电缆竖井。为处理电缆竖井在火情发生时产生“烟囱效应”而向上拉伸的烟气，且避免火情扩散，选择第二感温电缆、第二点式感温探测器、第二点式感烟探测器、第一火探管消防装置、第二悬挂式干粉灭火器进行组合，布置在电缆竖井内。

（

３）专用电缆间。针对专用电缆间内电缆外绝缘护套（主要成分为高聚物如塑料、橡胶和橡皮）燃烧时产生大量气体及颗粒特性，在专用电缆间内布置第一特征气体探测装置、第三感温电缆和细水雾灭火装置，且在专用电缆间的室顶布置第三点式感温探测器、第三点式感烟探测器和第一视频装置。

（４）变压器室。为避免对变压器的正常运行造成干扰，且消防设施动作时不造成对变压器的损坏或漏电，在变压器室内布置第一排油注氮装置和第一储气式全淹没干粉灭火装置，在变压器室顶部布置第四点式感温探测器和第四点式感烟探测器以及第二视频装置。

（５）二次设备室。火灾报警控制装置设置在二次设备室内。为避免二次设备室内电缆燃烧产生的大量烟及ＨＣＬ、ＳＯ２、ＣＯ等气体遮挡人员视线，影响救援，且为了保证消防时兼顾人员和电气柜的安全，在二次设备室的电缆地下夹层中布置第二火探管消防装置的火探管和第四感温电缆，在靠近电缆地下夹层、电缆竖井处布置第二特征气体探测装置，在室内上部两侧布置第一线性红外光束感烟感温探测器（两者能无障碍对射），在室顶布置第五点式感温探测器、第五点式感烟探测器和第三视频装置，针对全室布置第二储气式全淹没干粉灭火装置。

（６）１０ｋＶ开关室。第三火探管消防装置布置在１０ｋＶ开关室内。第三特征气体探测装置的探头布置在１０ｋＶ开关室内靠近电缆竖井处。第二线性红外光束感烟感温探测器（两者能无障碍对射）布置在１０ｋＶ开关室内的上部两侧，第六点式感温探测器、第六点式感烟探测器和第四视频装置均布置在１０ｋＶ开关室的顶部。针对全室布置第三储气式全淹没干粉灭火装置。由于电缆桥架位于１０ｋＶ开关室的顶部，电缆被封闭在金属盒内，保护对象单一且距离不太长，其空间相对封闭但不密封，因此在电缆桥架上布置第五感温电缆以解决狭小空间内干粉灭火装置无法安装的问题，且可很好地利用少量灭火剂进行长距离封闭空间的消防防护优点，并保证误动作基本没有负面影响。

（７）电容器室。第四储气式全淹没干粉灭火装置布置在电容器室内，第七点式感温探测器、第七点式感烟探测器和第五视频装置均布置在电容器室顶部，第三线性红外光束感烟感温探测器（两者能无障碍对射）布置在电容器室内的上部两侧。

（８）消弧线圈室。第五储气式全淹没干粉灭火装置布置在消弧线圈室内，第八点式感温探测器、第八点式感烟探测器和第六视频装置布置在消弧线圈室顶部，第四线性红外光束感烟感温探测器（两者能无障碍对射）布置在消弧线圈室内的上部两侧。

（９）蓄电池室。第六储气式全淹没干粉灭火装置布置在蓄电池室内，第九点式感温探测器、第九点式感烟探测器和第七视频装置布置在蓄电池室顶部，第五线性红外光束感烟感温探测器（两者能无障碍对射）布置在蓄电池室内的上部两侧。

（１０）ＧＩＳ室。第十点式感温探测器、第十点式感烟探测器和第八视频装置布置在ＧＩＳ室顶。

（１１）走道。为实现顺利逃生，避免其它区域着火时向通道排放的有毒气体影响逃生，在走道通风处布置第四特征气体探测装置的探头，在走道顶部两侧布置第六线性红外光束感烟感温探测器（两者能无障碍对射），在走道顶布置第十一点式感温探测器、第十一点式感烟探测器和第九视频装置，在走道内安装细水雾灭火装置。

2.2室外变压器和室外ＧＩＳ

大部分变电站中变压器均在室外，尤其是新型特高压变电站中，由于主变压器过大，因此一般设为变压器＋调补变压器。虽然目前随着城市用地的紧张，市内新建２２０ｋＶ及以下电压等级的变电站逐渐采用室内形式，甚至有些５００ｋＶ变电站也采用室内形式，但是变压器和ＧＩＳ在室内的仍占少数。为了更全面地对变电站各分区域进行探测和消防工作，针对室外变压器和室外ＧＩＳ这一情况，在室外变压器布置第二排油注氮装置和第七储气式全淹没干粉灭火装置以及第十视频装置，第七储气式全淹没干粉灭火装置与变压器本体自带的油温表及线圈绕组温度表、断路器连接，在室外ＧＩＳ布置第十一视频装置负责监测其状态。

3结语

本文针对变电站各分区域内的设备及自身可燃物的燃烧特性，选择相应的探测装置、消防装置进行组合，并分布在变电站各分区域内进行针对性的火灾探测、预警与消防，以全面提高变电站对火灾的预防及消防能力。

参考文献

［1］粤府办［2017］28号广东省人民政府办公厅关于大力发展装配式建筑的实施意见［Z］，2017.

［2］陈莹.装配式变电站土建设计［J］.科技视界，2014（22）.

［3］叶建峰.110kV全预制装配式变电站建设实践［J］.供用电，2010（2）.