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摘要：为满足变电站无人值守功能要求火灾自动报警系统已成为必不可少的设施。本文就在66kV变电站火灾自动报警系统设计实践中的一些问题进行探讨。
关键词：66kV变电站；火灾自动报警系统；设计；设备选型
火灾自动报警与消防联动控制系统的设计及设备选型是电气设计的一个重要组成部分。为了早期发现和通报火灾，防止和减少变电站火灾且也直接关系到各种消防设施能否真正发挥作用。因此，自动报警及消防联动的设计及设备选型显得尤为重要。
1.火灾自动报警控制系统
火灾自动报警系统一般有触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置和电源四部分组成，复杂的系统还包括消防控制设备。
1.1触发器件
自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发器件，主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。火灾探测器是能对火灾参数（如烟、温、光、火辐射、气体浓度等）响应并自动产生火灾报警信号的器件。按照响应火灾参数的不同，火灾探测器可分为感温火灾探测器、感烟火灾探测器、感光火灾探测器、气体火灾探测器和复合火灾探测器等五种基本类型。
1.2火灾报警装置
用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制信号和具有其他辅助功能的控制指示设备，称为火灾报警装置。火灾报警控制器就是其中最基本的一种。火灾报警控制器具备为火灾探测器供电、接收、显示和传输火灾报警信号，并具备对自动消防设备发出控制信号的完整功能，是火灾自动报警系统中的核心组成部分。火灾报警控制器按其用途不同，可分为区域报警控制器、集中火灾报警控制器和通用火灾报警控制器三种基本类型。
1.3火灾警报装置
用以发出区别于环境声光的火灾警报信号的装置称为火灾警报装置。声光报警器就是一种最基本的火灾警报装置，它以声光音响方式向报警区域发出火灾警报信号，以警示人们采取安全疏散、灭火救灾措施。
1.4消防控制设备
当接收到来自触发器件的火灾报警信号，能自动或手动启动相应消防设备并显示其状态的设备，称为消防控制设备。主要包括：火灾报警控制器、自动灭火系统的控制装置、室内消火栓系统的控制装置、防排烟系统的控制装置、空调通风系统的控制装置等十类控制装置。消防控制设备一般设置在消防控制中心，以便于集中统一控制。
2.66千伏变电站火灾自动报警系统设计
2.1系统设计
火灾自动报警系统是触发器件、火灾警报装置以及具有其他辅助功能的装置组成的火灾报警系统，是人们为了早期发现通报火灾、并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾而设置在建筑中或其他场所的一种自动消防设施，是人们同火灾作斗争的有力工具。
2.2系统确定
危害，确保变电站安全运行，电气工程设计、安装和使用是否正确不仅直接影响到变电站的消防安全而且也直接关系到各种消防设施能否真正发挥作用。
火灾自动报警系统的组成形式多种多样。在66kV变电站工程设计中，根据《火灾自动报警系统设计规范》3.1节规定，变电站按规模属二级工业建筑丙类厂房保护对象。按照《建筑设计防火规范》3.1节规定变电站火灾危险性为丙类，耐火等级为二级。系统形式选择采用区域报警系统，简单实用且能够满足运行功能要求。
2.3系统供电及接地要求
火灾报警系统应采用单独的供电回路。由主控室交流屏消防专用电源引至报警控制器，且将报警信号返回至变电站后台综自系统并上传远方监控中心。直流备用电源宜采用火灾报警控制器的专用蓄电池或集中设置的蓄电池。
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火灾自动报警系统接地装置的接地电阻应符合规范要求。与变电站共用接地装置，接地电阻不应大于1欧姆。
2.3系统功能要求
报警主机可显示报警状态（火警或故障）、报警点具体位置，可以在主机上对每一个探测器根据不同位置进行灵敏度设定。主电源断电时，资料不会丢失，并能发出电源异常信号。具备报警信息的远程传递功能，通过接点或数字通信接口接入变电站综合自动化监控系统，并遥信控制中心报警。
2.4火灾自动报警装置
我国目前生产的火灾自动报警装置是包括报警显示、故障显示和发出控制指令的自动化成套装置。多采用多线制，分为区域报警控制器、集中报警控制器和智能型火灾报警控制器。本文仅介绍变电站常用的区域报警控制器。
区域报警器是一种由电子电路组成的自动报警和监视装置。它联结一个区域内的所有火灾探测器，准确、及时的进行火灾自动报警。
各类报警信号至区域报警器，经信号选择电路处理后，进行火灾、短路、开路判断。报警器首先发出火灾报警信号，指示具体着火部位，发出火警音响，记忆火警信号、开路、短路故障信号；通过通讯接口电路将三类信号送至集控中心。区域报警控制器将接收到的探测器火警信号进行“与”“或”逻辑组合，控制继电器动用联动外部设备，如通风设施、排烟阀、送风阀、防火门等。
2.5探测区域的划分
根据《火灾自动报警系统设计规范》第4节报警区域和探测区域的划分原则，将变电站按电气设备布置房间划分为若干防火区域，每个防火区域即为一个单独探测区域。这样，变电站依规模划分为变压器室、66kV配电装置室、10kV配电装置室、电容器室、消弧线圈室、电缆沟、隧道等探测区域。
2.6火灾探测器的选择
火灾探测器是整个报警系统的检测元件。它的工作稳定性、可靠性和灵敏度等技术指标直接影响着整个消防系统的运行。
设计中应结合各电气设备房间层高及设备布置情况选择适合的探测器。主控室、电容器室层高一般为4.2米或4.5米，通常选用光电感烟探测器；10kV配电装置室因布置开关柜所以房间横向较长，多在18米左右，有的甚至更长，纵向一般布置两排开关柜，房间层高一般为4.5米或5米，所以采用感烟探测器顶棚布置，红外光束感烟探测器墙壁布置的组合方式进行保护；变压器室、66kV配电装置室因层高为9米左右，空间大且电气设备体量大，故常选用红外光束感烟探测器，便于施工安装与维护，对于电缆沟及隧道、电缆竖井等敷设电缆的部位则选择缆式定温探测器。
2.7火灾探测器的设置
2.7.1火灾探测器设置数量
探测区域内的每个房间应至少设置一只火灾探测器。一个探测区域内所需设置的探测器数量不应小于下式计算值：N≥S/(KA)，式中N—探测器数量（只）；S—该探测区域面积（m2）；A—该探测区域面积（m2）；K——修正系数，特级保护对象宜取0.7～0.8，一级保护对象宜取0.8～0.9，二级保护对象宜取0.9～1.0。
2.7.2火灾探测器布置
当梁突出顶棚的高度小于200mm时，可不计梁对探测器保护面积的影响；当梁突出顶棚的高度200～600mm，应按规范要求确定梁对探测器保护面积的影响和一只探测器能够保护的梁间区域的个数；当梁突出顶棚的高度超过600mm时，被梁隔断的每个梁间区域至少应设置一只探测器。
探测器至墙壁、梁边的水平距离不应小于0.5m。探测器周围0.5m范围内不应有遮挡物。
红外光束感烟探测器的光束轴线至顶棚的垂直距离适宜为0.3～1.0m，距地面不宜超过20m。探测器至侧墙水平距离不应大于7m，且不应小于0.5m。探测器的发射器与接收器之间的距离不宜超过100m。
缆式定温探测器在电缆支架上设置时，宜采用接触式布置，沿电缆表面正弦波式敷设，保证与电缆的严密贴合。
2.8消防联动控制系统
消防控制设备的联动控制方式应根据建筑的形式、工程规模、管理体制及功能综合确定。66千伏变电站建筑规模较小，需要消防联动控制的设备很少，只考虑了火灾报警系统与事故通风系统实现联动。当防火区域内有报警信号时自动切断防区内通风系统电源。
火灾报警系统设置与通风系统联动的控制模块，以实现设备的就地控制，而设备动作的回馈信号送到集控中心。
结束语
火灾自动报警系统的设计，须遵循国家有关政策、规范和公安消防部门的有关法规，针对保护对象的特点，做到安全可靠、技术先进、经济合理、使用方便。
归根结底，对于变电站选择何种方式报警，选用何种消防报警设备应根据变电站的建筑规模、综合自动化系统要求及需要满足的使用功能等具体情况进行设计。
参考文献:
[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2006.
[2]《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98.
论文作者:肖毅,李志涛,樊超,李敏秋,施磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/14
标签：火灾论文; 探测器论文; 变电站论文; 报警系统论文; 信号论文; 区域论文; 控制器论文; 《电力设备》2017年第29期论文;