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摘要：本文介绍了现今变电站给排水及消防专业部分设计及运行现状，根据节能环保的要求分析了其中各环节的问题，并针对性的提出一系列优化措施。
关键词：变电站；给排水；消防；节能环保
一、概述
长期以来，变电站建设随着多年来的粗放型经济发展，在节能环保方面存在着诸多问题，与给排水及消防专业设计方面相关的主要有以下几个方面：①由于设计不合理导致用地浪费。②系统及设备的选择不当引起的资源及能源的浪费。③偏远地区变电站工程污水随意排放引起环境问题。
随着城市化进程及国家对节能环保的要求日益提高，某些设计理念已不适应当今的发展趋势，对其进行优化十分必要，既能够节能降耗、保护环境，又能够带来很好的示范效应，为行业的可持续进步起到了积极的推进作用。
二．节能环保优化设计
本章节就笔者多年来从事电力行业专业设计取得的一些经验，结合近年来的新技术、新材料，对变电站给排水及消防节能环保设计优化的各个方面，阐述了本人的一些观点。
1.给水
目前很多工程直接采用普通型给水机组做为稳定的站内供水设备，笔者认为有待优化。如水源为打井取水，宜设置高位自流水箱，一来可取消造价不菲给水机组，二来可减少井泵的启停次数，达到了节能降耗、经济可靠的效果。如变电站为市政供水且水压不足的情况下，宜设置变频叠压给水机组，最大效率利用市政水压，其较普通水泵节约了20%以上的能耗，又可延长水泵使用寿命及减少维修次数。
2.排水
随着经济社会的发展及城市土地资源的紧缺，工程建设布置愈发紧凑，出于运行维护、施工或美观等目的，场地排水可利用的空间也越来越有限，为此进行场地排水优化，在保证排水顺畅的同时精简设施，节省场地空间，施工方便。主要优化措施有：①场地电缆沟分隔处设排水流槽，尽可能利用了现有条件，减少了场地排水设施的布置。②据调查了解发现，某些地方工程现仍选用钢筋砼管、铸铁管做为排水管，在一些仅运行不到5年的改造工程的中，很多管道已经锈蚀或损坏，给变电站运行造成了安全隐患，笔者在此建议站内排水管道应选用耐腐蚀性强寿命长的塑料类管材，如雨污水采用HDPE双壁波纹管。③对于面积大，地下基础复杂的配电装置场地，可采用线性复合材料成品排水沟沿边布置，相较传统的埋管排水方式，缩短了工期，降低了施工难度。
3.雨水回用
随着水资源的日益紧缺及世界范围内的干旱加剧，开发应用雨水资源已成为许多国家和区域应对水危机的新途径。变电站生产生活用水量较小（主要为绿化用水），再加上消防用水，构成了变电站用水的大部分。雨水综合应用包括以下几个方面内容：雨水入渗、搜集回用及调蓄排放。按照变电站的特点设置可设置地表入渗、屋面及硬化场地导流的形式，经过特别设备搜集回用，以降低站内绿化用水的补给水量，而不以减少雨水外排为主要目的。当场地布置绿化或设置消防水池时，可采用搜集雨水用于绿化用水及消防水池补水。变电站雨水搜集回用系统需设置雨水蓄水池、简易的净化装置及绿化回用水泵等，因而需要适当增大的初期建设投资，站内设置的消防水池可与雨水蓄水池联合设计，可很大水平节省投资。经过优化设计及合理的运行管理，适合条件下的变电站完全能达到水源独立循环回用，实现了很好的节能环保效果。
4.污水排放
目前很多变电站建设在偏远地区，无市政配套污水处理设施。据笔者了解，很多工程生产生活污水未经达标处理直接排放，极易造成水土污染。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着国民对环保的日渐重视，工程污水排放问题也变得越来越突出，不少变电站工程进行了污水处理排放，处理工艺的选择直接的影响了建设用地，典型的A/O工艺、接触氧化工艺其占地面积常>50m2。污水处理工艺选择应结合外部环境和当地环保要求，如需进行深度处理，可优选MBR工艺，其膜结构紧凑排列方式，使占地面积不到前述的20%即可实现一级达标处理，极大提高了节能环保效能。如非保护性水体，生活污水处理达到二级标准即可排放，为此可选择环保型玻璃钢生化处理池，其结构简单占地面积更小、无动力消耗且施工便捷。今后科技的发展提高，还会出现更先进、节能环保的工艺，设计人员应密切关注适时选用。
5.水消防
变电站的规划和设计，应同时设计消防给水系统。水消防作为变电站的主要消防系统在变电工程中大量应用，根据多年实践经历，在水消防系统的运行过程中，如出现管道阀件渗漏等情况，会发生消防主泵频繁启动的情况，加上很多变电站无人值守，会导致大功率的消防主泵损耗过多电能且极易损坏，为此笔者推荐使用稳高压消防给水系统，同时设置一套消防稳压装置（含小功率消防稳压泵及气压罐），该装置平时维持压力的水泵，能够及时补充因渗漏引起的官网压力下降，有效避免了主泵的频繁启动，达到了节能降耗的效果，对系统起着监护作用和使系统具有自动控制的功能，帮助发生火情时快速使用消火栓扑灭火灾。
6.主变灭火
建规要求单台容量为125MVA及以上的主变压器应设置水喷雾灭火系统、合成泡沫喷淋系统或其他灭火装置。长期以来220kV及以上变电站主变消防均首选水喷雾消防装置，该系统不但安全牢靠经济实用，并且具备适用范围广灭火效率高的优势。其灭火机理有表面冷却、窒息、乳化机稀释作用。随着工程技术的进步，水喷雾灭火的的弊端也显现出来了，如需要配套大功率水泵，增加站用变容量，增加泵房面积和水池容量等。合成型泡沫喷雾灭火系统作为一种经济高效、新型安全的灭火技术已一些地区获得广泛应用。目前在水资源丰富的南方地区主变压器消防多为水喷雾系统，在江浙地区更多采用合成泡沫灭火，笔者就两种系统特性做比较得出，合成泡沫灭火系统在施工安装便捷性、投资成本等方面具有明显优势。
由于目前国内未有主变压器火灾事故的消防经验，大部分评价效果只能通过模拟实验得出，从设计施工的难易、使用维护以及投资大小的角度考虑，笔者倾向于选择合成泡沫作为主变压器消防的首选。除此之外，主变消防还可考虑排油注氮灭火系统，该装置集报警与灭火系统于一身，可防止变压器爆炸，其造价较低、生产简单，系统维护费用小，但需对变压器本体进行改造，一旦系统误动作，对整个系统和变压器的影响会很大，国内工程设计中北方地区采用较多。主变消防系统的选择在结合当地建设方的运行经验及消防主管部门的意见的情况下，宜优选选择节能环保的泡沫喷雾或排油充氮装置。
7.太阳能的应用
变电站值班运行人员少故用水量较少，但是消防设计标准较高且系统完善。随着太阳能技术的不断普及，其应用成本也越来越低，根据变电站水工消防专业的特点，笔者认为有多方面技术可以进行结合尝试，首先是安装简单高效经济的太阳能热水系统，非常适用于变电站值守人员平时使用，经测算一套采光面积约3m2左右的太阳能热水器在南方基本上能够满足站内用热水需求。由于工业建筑对造型要求不高，可通过在建筑屋顶及配电装置场地设置小型光伏面板，以满足小功率装置，特别是不需要频繁启动的生活水泵、消防稳压泵等设备。如果太阳能的使用能够推广至全国千万变电站，必将带来很显著的经济效应和规模效应。
三、结论
本文介绍了变电站给排水及消防专业节能环保设计优化注意事项，在提高经济效益、降低能耗及环境保护方面做出贡献的同时，也在社会上起到了积极的示范效应，推动了社会环境的可持续发展。随着社会的进步，更多更节能环保的新技术、新材料及新设备会陆续出现，做为设计人员应积极学习掌握，为工程的节能环保提供更有力的支持。
参考文献：
[1]GB 50016-2014《建筑设计防火规范》
[2]GB 50974-2014《消防给水及消火栓系统技术规范》
论文作者:韦灿炫
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/17
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