陈扬帆
（国网福建电力有限公司检修分公司 福建省福州市 350013）
摘要：变电站是电力输送的重要设施，站内主要为主变压器等带电设备，存在可燃固体、可燃液体较多，在运行过程中一旦发生火灾，火势发展迅速，扑救困难，经济损失大，修复时间长。特别是现在大多变电站都建在离市区较远的郊外，站内值班人员很少，发生火灾时，消防车难以及时赶到。因此，变电站应立足于自救的原则，建立站内完善的消防系统，合理设置和正确的维护是确保系统能够在火灾发生功能的有效保障。本文就针对变电站消防系统设计相关内容进行了分析，以供参考。
关键词：变电站；消防系统；设计
作为一项实际要求较高的实践性工作，变电站消防系统设计的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对变电站消防系统设计问题的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。
1建筑物火灾危险性分类
火灾危险性判断是消防系统设置的基础，变电站选用的消防方式及消防设计参数应建立在对站内建筑物的火灾危险性分析的基础上。我国《建筑防火设计规范》（GB50016-2014，以下简称“建规”）按建筑物内物质的性质将建筑物分为甲、乙、丙、丁、戊五个类别，《火力发电厂与变电站设计防火规范》（GB50229-2006，以下简称“火规”）对变电站各建筑物的危险等级做了明确规定。根据“火规”，当综合楼或配电楼内设有带油设备且单台油量大于60kg或室内带有电容器或变压器时，站内建筑可划为丙类建筑。当建筑物内没有带油设备，站内建筑可划为丁类建筑。
2变电站消防系统设计分析
2.1灭火系统方面
2.1.1消火栓灭火系统
变电站消火栓灭火系统主要用于保护综合楼、配电装置楼等。消火栓灭火系统的灭火机里主要是冷却：将可燃物冷却到燃点以下，燃烧反应终止。用水扑灭固体物质的火灾时，水吸收大量热量，使燃烧物的温度迅速降低，火焰熄灭。变电站消火栓灭火系统室内外消火栓用水量是依据《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229和建筑物耐火等级、火灾危险性类别、建筑物体积、建筑物高度、建筑物层数等选取相应的设计用水量。由于相当一部分变电站地处偏僻乡郊或山区，市政供水不能到达或距离较远，多采用深井取水以满足变电站生活和消防用水。故变电站室内外消火栓灭火系统给水方式多采用设置消防贮水池、消防水泵和稳压设施等组成的统一临时高压消火栓给水系统。
2.1.2水喷雾与细水雾灭火系统
变电站水喷雾与细水雾灭火系统主要用于保护油浸变压器、高压电抗器、电容器、电缆隧道、电缆夹层等。其灭火机理主要是通过高压产生细小的水雾滴直接喷射到正在燃烧的物质表面产生表面冷却、窒息、乳化、稀释等作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从水雾喷头喷出的雾状水滴，粒径细小，表面积很大，遇火后迅速汽化，带走大量的热量，使燃烧表面温度迅速降到燃点以下，使燃烧体达到冷却目的；当雾状水喷射到燃烧区遇热汽化后，形成比原体积大1700倍的水蒸汽，包围和覆盖在火焰周围，因燃烧体周围的氧浓度降低，使燃烧因缺氧而熄灭；对于不溶于水的可燃液体，雾状水冲击到液体表面并与其混合，形成不燃性的乳状液体层，从而使燃烧中断；对于水溶性液体火灾，由于雾状水能与水溶性液体很好溶合，使可燃烧性浓度降低，降低燃烧速度而熄灭。水喷雾与细水雾灭火系统设计喷雾强度以及持续喷雾时间依据国家标准《水喷雾灭火系统设计规范》GB50219和相关行业标准有关规定选取相应的设计数据。由于水喷雾灭火系统保护设备都是高压带电设备，所以喷头与带电设备的最小距离应根据带电设备额定电压等级选取相应的最小布置距离。油浸变压器的保护面积除应按扣除底面面积以外的变压器外表面面积确定外，尚应包括油枕、冷却器的外表面面积和集油坑的投影面积。
2.1.3“SP”合成型泡沫喷雾灭火系统
合成型泡沫喷雾灭火系统是采用合成泡沫灭火剂，通过气压式喷雾达到灭火的目的。该系统作用原理是结合水雾灭火和泡沫灭火的特点，借助水雾和泡沫的冷却、窒息、乳化和隔离等综合作用来达到迅速灭火的目的，具有良好的灭火效果，且不易复燃。系统的启动方式是采用储存在钢瓶内的氮气作为动力源，直接驱动储液罐内的灭火剂混合液，经管道和水雾喷头喷出。故不需设置庞大的消防水池，同时由于灭火剂以高压氮气作动力源，也不需设消防水泵等装置。整个系统结构简单，布置紧凑，控制容易，维护方便。对户外独立变电站的油浸变压器特别是缺水或寒冷地区的变压器，可采用“SP”合成型泡沫喷雾灭火系统取代传统的水喷雾灭火系统。“SP”合成型泡沫喷雾灭火系统设计喷雾强度以及持续喷雾时间依据国家标准《泡沫灭火系统规范》GB50151和相关行业标准有关规定选取相应的设计数据。油浸变压器的保护面积是按保护对象的水平投影面积且四周外延1米计算，与水喷雾灭火系统计算保护面积有所不同。
2.2通风、空调及防排烟方面
变电站建筑通风、排烟应尽量采用开窗自然通风和自然排烟方式。不具备自然排烟条件的配电装置室及地下变电站则应设置机械排烟设施。变电站通风和空调系统应与消防系统联锁，配合消防系统进行防火隔断和排烟。火灾时，应按火灾自动报警系统设定的程序联锁自动关闭通风和空调电源。变电站GIS室内的六氟化硫气体和气体灭火防护区域放出的洁净气体均为比空气重的气体，故应设置机械排风装置，排风口宜设置在防护区的下部并应直通室外。
2.3消防电气方面
2.3.1消防供电
消防控制室、消防水泵、防烟排烟设施、火灾自动报警系统、灭火系统、疏散应急照明和电动的防火门、窗、卷帘、阀门等消防用电，应按现行的国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116和《供配电系统设计规范》GB50052的规定进行设计。
2.3.2火灾应急照明及疏散标志
变电站主控制室、通信室、配电装置室、继电器室、变压器室、电容器室、电抗器室、消防水泵房、建筑疏散通道和楼梯间等场所，设置火灾事故应急照明以及发光疏散指示标志。
2.3.3火灾自动报警系统
变电站应根据《火灾自动报警系统设计规范》GB50116和《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229的要求，设置火灾报警及控制系统。火灾报警控制器的容量、性能要求以及相应接口均应按照远期规模考虑，火灾探测报警区域包括主控楼及主变压器等。根据安装部位的不同，采用不同类型和原理的探测器。火灾探测报警系统由感烟、感温探头、感温电缆、手动报警盒、警铃、火灾报警控制器等组成。火灾报警控制器应设在变电站的主控室内，以便于集中控制和管理火灾报警信息，并可通过通信接口将信息送至变电站的计算机监控系统，一旦火灾发生，工作站操作员可即时推出相应的报警画面，供运行人员监视。
结语
综上所述，变电站设施中消防系统是至关重要的组成部分，积极做好变电站消防系统设计工作对于变电站的良好运行产生了重要作用。因此在今后的变电站消防系统设计过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
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[2]束娜，刘尧，石嫔，等.城市地下变电站消防系统的研究及设计分析[J].电工技术，2017（1）.
作者简介：
陈扬帆（1986.08-），男，福建三明人，福州大学电气工程与自动化专业本科，国网福建电力有限公司检修分公司，研究方向：变电站消防系统。
论文作者:陈扬帆
论文发表刊物:《河南电力》2018年6期
论文发表时间:2018/9/11
标签：变电站论文; 火灾论文; 灭火系统论文; 消火栓论文; 水雾论文; 消防系统论文; 建筑物论文; 《河南电力》2018年6期论文;