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變電站消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)范文第1篇

關(guān)鍵詞：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警 消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng) 電氣設(shè)計(jì)

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及設(shè)備選型是電氣設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。為了早期發(fā)現(xiàn)和通報(bào)火災(zāi)，防止和減少變電站火災(zāi)且也直接關(guān)系到各種消防設(shè)施能否真正發(fā)揮作用。因此，自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)的設(shè)計(jì)及設(shè)備選型顯得尤為重要。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是觸發(fā)器件、火災(zāi)警報(bào)裝置以及具有其他輔助功能的裝置組成的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，是人們?yōu)榱嗽缙诎l(fā)現(xiàn)通報(bào)火災(zāi)、并及時(shí)采取有效措施，控制和撲滅火災(zāi)而設(shè)置在建筑中或其他場(chǎng)所的一種自動(dòng)消防設(shè)施，是人們同火災(zāi)作斗爭(zhēng)的有力工具。

1.1系統(tǒng)確定

危害，確保變電站安全運(yùn)行，電氣工程設(shè)計(jì)、安裝和使用是否正確不僅直接影響到變電站的消防安全而

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組成形式多種多樣。在66kV變電站工程設(shè)計(jì)中，根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》3.1節(jié)規(guī)定，變電站按規(guī)模屬二級(jí)工業(yè)建筑丙類廠房保護(hù)對(duì)象。按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》3.1節(jié)規(guī)定變電站火災(zāi)危險(xiǎn)性為丙類，耐火等級(jí)為二級(jí)。系統(tǒng)形式選擇采用區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)，簡(jiǎn)單實(shí)用且能夠滿足運(yùn)行功能要求。

1.2系統(tǒng)供電及接地要求

火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)采用單獨(dú)的供電回路。由主控室交流屏消防專用電源引至報(bào)警控制器，且將報(bào)警信號(hào)返回至變電站后臺(tái)綜自系統(tǒng)并上傳遠(yuǎn)方監(jiān)控中心。直流備用電源宜采用火災(zāi)報(bào)警控制器的專用蓄電池或集中設(shè)置的蓄電池。

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)接地裝置的接地電阻應(yīng)符合規(guī)范要求。與變電站共用接地裝置，接地電阻不應(yīng)大于1歐姆。

1.3系統(tǒng)功能要求

報(bào)警主機(jī)可顯示報(bào)警狀態(tài)（火警或故障）、報(bào)警點(diǎn)具置，可以在主機(jī)上對(duì)每一個(gè)探測(cè)器根據(jù)不同位置進(jìn)行靈敏度設(shè)定。主電源斷電時(shí)，資料不會(huì)丟失，并能發(fā)出電源異常信號(hào)。具備報(bào)警信息的遠(yuǎn)程傳遞功能，通過接點(diǎn)或數(shù)字通信接口接入變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，并遙信控制中心報(bào)警。

2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置

我國(guó)目前生產(chǎn)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置是包括報(bào)警顯示、故障顯示和發(fā)出控制指令的自動(dòng)化成套裝置。多采用多線制，分為區(qū)域報(bào)警控制器、集中報(bào)警控制器和智能型火災(zāi)報(bào)警控制器。本文僅介紹變電站常用的區(qū)域報(bào)警控制器。

區(qū)域報(bào)警器是一種由電子電路組成的自動(dòng)報(bào)警和監(jiān)視裝置。它聯(lián)結(jié)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的所有火災(zāi)探測(cè)器，準(zhǔn)確、及時(shí)的進(jìn)行火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警。

各類報(bào)警信號(hào)至區(qū)域報(bào)警器，經(jīng)信號(hào)選擇電路處理后，進(jìn)行火災(zāi)、短路、開路判斷。報(bào)警器首先發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，指示具體著火部位，發(fā)出火警音響，記憶火警信號(hào)、開路、短路故障信號(hào)；通過通訊接口電路將三類信號(hào)送至集控中心。區(qū)域報(bào)警控制器將接收到的探測(cè)器火警信號(hào)進(jìn)行“與”“或”邏輯組合，控制繼電器動(dòng)用聯(lián)動(dòng)外部設(shè)備，如通風(fēng)設(shè)施、排煙閥、送風(fēng)閥、防火門等。

3 探測(cè)區(qū)域的劃分

根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第4節(jié)報(bào)警區(qū)域和探測(cè)區(qū)域的劃分原則，將變電站按電氣設(shè)備布置房間劃分為若干防火區(qū)域，每個(gè)防火區(qū)域即為一個(gè)單獨(dú)探測(cè)區(qū)域。這樣，變電站依規(guī)模劃分為變壓器室、66kV配電裝置室、10kV配電裝置室、電容器室、消弧線圈室、電纜溝、隧道等探測(cè)區(qū)域。

4 火災(zāi)探測(cè)器的選擇

火災(zāi)探測(cè)器是整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)的檢測(cè)元件。它的工作穩(wěn)定性、可靠性和靈敏度等技術(shù)指標(biāo)直接影響著整個(gè)消防系統(tǒng)的運(yùn)行。

設(shè)計(jì)中應(yīng)結(jié)合各電氣設(shè)備房間層高及設(shè)備布置情況選擇適合的探測(cè)器。主控室、電容器室層高一般為4.2米或4.5米，通常選用光電感煙探測(cè)器；10kV配電裝置室因布置開關(guān)柜所以房間橫向較長(zhǎng)，多在18米左右，有的甚至更長(zhǎng)，縱向一般布置兩排開關(guān)柜，房間層高一般為4.5米或5米，所以采用感煙探測(cè)器頂棚布置，紅外光束感煙探測(cè)器墻壁布置的組合方式進(jìn)行保護(hù)；變壓器室、66kV配電裝置室因?qū)痈邽?米左右，空間大且電氣設(shè)備體量大，故常選用紅外光束感煙探測(cè)器，便于施工安裝與維護(hù)，對(duì)于電纜溝及隧道、電纜豎井等敷設(shè)電纜的部位則選擇纜式定溫探測(cè)器。

5 火災(zāi)探測(cè)器的設(shè)置

5.1火災(zāi)探測(cè)器設(shè)置數(shù)量

探測(cè)區(qū)域內(nèi)的每個(gè)房間應(yīng)至少設(shè)置一只火災(zāi)探測(cè)器。一個(gè)探測(cè)區(qū)域內(nèi)所需設(shè)置的探測(cè)器數(shù)量不應(yīng)小于下式計(jì)算值：N=■，

式中 N—探測(cè)器數(shù)量（只）；S—該探測(cè)區(qū)域面積（m2 ）；A—該探測(cè)區(qū)域面積（m2 ）

K——修正系數(shù)，特級(jí)保護(hù)對(duì)象宜取0.7～0.8，一級(jí)保護(hù)對(duì)象宜取0.8～0.9，二級(jí)保護(hù)對(duì)象宜取0.9～1.0。

5.2火災(zāi)探測(cè)器布置

當(dāng)梁突出頂棚的高度小于200mm時(shí)，可不計(jì)梁對(duì)探測(cè)器保護(hù)面積的影響；當(dāng)梁突出頂棚的高度200～600mm，應(yīng)按規(guī)范要求確定梁對(duì)探測(cè)器保護(hù)面積的影響和一只探測(cè)器能夠保護(hù)的梁間區(qū)域的個(gè)數(shù)；當(dāng)梁突出頂棚的高度超過600mm時(shí)，被梁隔斷的每個(gè)梁間區(qū)域至少應(yīng)設(shè)置一只探測(cè)器。

探測(cè)器至墻壁、梁邊的水平距離不應(yīng)小于0.5m。探測(cè)器周圍0.5m范圍內(nèi)不應(yīng)有遮擋物。

紅外光束感煙探測(cè)器的光束軸線至頂棚的垂直距離適宜為0.3～1.0m，距地面不宜超過20m。探測(cè)器至側(cè)墻水平距離不應(yīng)大于7m，且不應(yīng)小于0.5m。探測(cè)器的發(fā)射器與接收器之間的距離不宜超過100m。

纜式定溫探測(cè)器在電纜支架上設(shè)置時(shí)，宜采用接觸式布置，沿電纜表面正弦波式敷設(shè)，保證與電纜的嚴(yán)密貼合。

6 消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)

消防控制設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制方式應(yīng)根據(jù)建筑的形式、工程規(guī)模、管理體制及功能綜合確定。66千伏變電站建筑規(guī)模較小，需要消防聯(lián)動(dòng)控制的設(shè)備很少，只考慮了火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)與事故通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。當(dāng)防火區(qū)域內(nèi)有報(bào)警信號(hào)時(shí)自動(dòng)切斷防區(qū)內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)電源。

火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)置與通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的控制模塊，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的就地控制，而設(shè)備動(dòng)作的回饋信號(hào)送到集控中心。

7 結(jié)束語(yǔ)

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，須遵循國(guó)家有關(guān)政策、規(guī)范和公安消防部門的有關(guān)法規(guī)，針對(duì)保護(hù)對(duì)象的特點(diǎn)，做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、使用方便。

歸根結(jié)底，對(duì)于變電站選擇何種方式報(bào)警，選用何種消防報(bào)警設(shè)備應(yīng)根據(jù)變電站的建筑規(guī)模、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)要求及需要滿足的使用功能等具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB50016-2006.

變電站消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)范文第2篇

但是，在加快電力建設(shè)的同時(shí)，也存在著電力工程建設(shè)質(zhì)量下降，安全事故增多的問題，這些問題的存在，將直接或間接引發(fā)電力設(shè)備投運(yùn)后，運(yùn)行不穩(wěn)定和可靠性差等安全隱患。為此，國(guó)家頒布了《建筑工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》和一系列有關(guān)提高工程質(zhì)量的強(qiáng)制性條文，在由設(shè)計(jì)到施工等各個(gè)環(huán)節(jié)中，從技術(shù)和材料上嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。在整個(gè)變電站的設(shè)計(jì)工作中，土建設(shè)計(jì)和工程建設(shè)的質(zhì)量直接影響到變電站建設(shè)的整體質(zhì)量，土建設(shè)計(jì)是整個(gè)變電站設(shè)計(jì)的領(lǐng)軍力量和重要組成部分。本文筆者主要結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)變電站的土建設(shè)計(jì)三個(gè)階段的設(shè)計(jì)要點(diǎn)加以總結(jié)和分析，在此基礎(chǔ)上再對(duì)變電站土建的優(yōu)化策略提出了幾點(diǎn)意見，以期為變電站提高工程建設(shè)質(zhì)量提供有利借鑒。

關(guān)鍵詞：變電站；土建設(shè)計(jì)；要點(diǎn)；優(yōu)化措施

中圖分類號(hào)：TM63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，供電網(wǎng)絡(luò)的不斷優(yōu)化，對(duì)變電站建設(shè)的要求也逐步由傳統(tǒng)型向多元化、智能型方向轉(zhuǎn)化，土建設(shè)計(jì)作為變電站設(shè)計(jì)的先遣軍，更以其合理化、人性化、和科學(xué)化的最優(yōu)化組合，向人們提供一個(gè)安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。下文主要從設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化措施等方面對(duì)變電站土建設(shè)計(jì)進(jìn)行探析，以實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)變電站、人、環(huán)境的相互和諧。

一、變電站土建設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

變電站的土建設(shè)計(jì)主要包括：方案設(shè)計(jì)階段、初步設(shè)計(jì)階段、施工圖設(shè)計(jì)階段。下面對(duì)這三個(gè)階段的設(shè)計(jì)內(nèi)容及要點(diǎn)進(jìn)行分析和總結(jié)。

1.變電站土建設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備工作要點(diǎn)分析

（1）選址：①變電站地址的選取首先要滿足功能性要求即靠近負(fù)荷中心；進(jìn)出線方便；交通便利，滿足大件運(yùn)輸條件；②了解站址范圍內(nèi)規(guī)劃、土地、環(huán)保等部門的相關(guān)要求；③該站址處地勢(shì)如何，是否滿足50年一遇或100年一遇的洪水位和內(nèi)澇水位要求；④站址應(yīng)嚴(yán)禁選在四類場(chǎng)地建設(shè)（如斷層、滑坡、坍塌區(qū)或山區(qū)風(fēng)口地帶）等，盡量避開不良地質(zhì)地帶建設(shè)；⑤詳細(xì)了解站址周圍環(huán)境情況（如是否有軍事設(shè)施，采礦區(qū)），污染級(jí)別，如位于污染較嚴(yán)重的地區(qū)，應(yīng)設(shè)在當(dāng)?shù)刈钚★L(fēng)頻的上風(fēng)側(cè)，確保污染影響的最小化?？傊?，站址宜選在進(jìn)出線開闊的走廊地帶，便于埋設(shè)電線和進(jìn)出線的架空。

（2）選址可行性分析

對(duì)進(jìn)行變電站可行性進(jìn)行研究分析，并對(duì)批復(fù)站址的建設(shè)進(jìn)行詳細(xì)的方案論述，解決可行性為主要目標(biāo)。與選址相比，批復(fù)站址的可行性研究必需重在論證隱蔽設(shè)施及地基處理，占地大小，經(jīng)濟(jì)作物、拆遷賠償或林業(yè)賠償?shù)确矫?。①隱蔽設(shè)施及地基處理：評(píng)價(jià)站址的穩(wěn)定性，分析站址附近有無(wú)溶洞、滑坡、不良地質(zhì)情況等，并對(duì)存在的威脅提粗防范方案。②占地大?。喊凑瘴覈?guó)變電站的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方案進(jìn)行平面設(shè)計(jì)，再依據(jù)我國(guó)土地資源有限、緊缺的實(shí)際情況，根據(jù)具體優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，有助于規(guī)范設(shè)計(jì)及運(yùn)營(yíng)后的維護(hù)管理。③經(jīng)濟(jì)作物、拆遷賠償或林業(yè)賠償：對(duì)建設(shè)變電站所需的經(jīng)濟(jì)作物、林業(yè)、拆遷賠償?shù)荣M(fèi)用，進(jìn)行詳細(xì)分析，并在后續(xù)的工作中計(jì)算費(fèi)用。

2.土建初步設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）總平面設(shè)計(jì)

按照國(guó)家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及電力系統(tǒng)規(guī)程，少占用地，提高土地利用系數(shù)，并將道路的運(yùn)輸、進(jìn)出線位置、道路引接、安全距離等作為設(shè)計(jì)重點(diǎn)。

（2）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

依據(jù)規(guī)范規(guī)定，平立面布置：在滿足功能性要求的前提下，盡量采用平面規(guī)整，體型簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)方式布置，建筑物高度 以3.6m為界，小于3.6m 可采用磚混結(jié)構(gòu)，大于3.6m 則必須使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，提高抗震及承載力指數(shù)。

（3）豎向設(shè)計(jì)要點(diǎn)

平坡式和階梯式是豎向布置的主要模式。這兩種布置設(shè)計(jì)均應(yīng)對(duì)填挖方量進(jìn)行平衡，盡量減少平整填挖方量。

（4）地基處理要點(diǎn)

綜合考慮施工難度和經(jīng)濟(jì)效益，選擇最優(yōu)的地基處理方式。

3.施工圖設(shè)計(jì)要點(diǎn)

初步設(shè)計(jì)完成后就是施工圖設(shè)計(jì)階段。這個(gè)階段是指實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)審查批準(zhǔn)，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和初步設(shè)計(jì)審查通過的設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)的階段。為提高施工圖設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工效率，可通過以下幾點(diǎn)達(dá)到目標(biāo)：①設(shè)計(jì)前認(rèn)真核實(shí)相關(guān)的資料和尺寸等 ②以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)為參考進(jìn)行設(shè)計(jì)；③各專業(yè)間銜接資料互提，避免溝通不暢出現(xiàn)問題；④建立施工反饋機(jī)制，以便及時(shí)解決問題。

二、變電站土建設(shè)計(jì)優(yōu)化策略分析

1.擇優(yōu)選擇變電站站址方案

一般站址的選擇方案不止一個(gè)，對(duì)比多個(gè)站址方案擇優(yōu)選擇。并由相關(guān)專家對(duì)選擇的站址方案的可行性進(jìn)行分析。重視專家的相關(guān)建議，選擇最優(yōu)的的施工圖設(shè)計(jì)方案，并選出備用方案。

2.構(gòu)建方案的設(shè)計(jì)優(yōu)化

在變電站的建構(gòu)方案設(shè)計(jì)中包括有結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、暖通風(fēng)和水工設(shè)計(jì)方案、平立面設(shè)計(jì)方案、地基處理等方面。為減少占地面積，對(duì)變電站構(gòu)建設(shè)計(jì)采取聯(lián)合布置方式。①結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)：以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為主，在支架和構(gòu)架上采用鋼結(jié)構(gòu)，并綜合考慮抗震防裂程度；②暖通風(fēng)和水工設(shè)計(jì)方案：主要滿足消防和設(shè)備的運(yùn)行需求；③平立面方案設(shè)計(jì)：主要達(dá)到各功能房間空間充足和立面美觀大方的要求；④地基處理方案設(shè)計(jì)：若所需填土較厚則采用強(qiáng)夯法；地址好則可采用天然地基處理技術(shù)；淤泥較厚的情況則可采用灌注樁管樁法、水泥土攪拌樁和預(yù)壓法。

3.站區(qū)消防和排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

詳細(xì)分析站址周邊的公共設(shè)施情況，消防給水和生活給排水盡可能利用市政供排水管網(wǎng)，滿足供排水需求。變電站的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可根據(jù)建筑物間的距離，衡量是否滿足消防規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)間距要求，若未達(dá)標(biāo)，則設(shè)置防火窗或防火墻。對(duì)于變電站的排水系統(tǒng)也可采取分流排放的方式。

4.屋外構(gòu)支架的設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

根據(jù)電氣主接線方式選擇屋外構(gòu)支架結(jié)構(gòu)類型以及布置方法。采用聯(lián)合構(gòu)架方法減少占地面積和縱向尺寸，對(duì)于一些間隔還可設(shè)置兩個(gè)間隔為一跨，在構(gòu)架縱向的中段可設(shè)置單端支撐。對(duì)于屋外的構(gòu)支架材料，如鋼管桿和水泥桿，使用 LCC全壽命比較分析法進(jìn)行分析。選用與變電站使用周期相一致的材料，能有效降低成本。

5.電纜溝、圍墻、暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

電纜溝盡量采用現(xiàn)場(chǎng)裝配的方法，并結(jié)合數(shù)字化變電站工程施工的特點(diǎn)，使用預(yù)制電纜溝與預(yù)制電纜槽盒相結(jié)合、電纜埋管等方式，直接取消或者減少地下電纜溝的數(shù)目。對(duì)于圍墻的設(shè)計(jì)則實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)裝配方式，可提高施工效率。對(duì)于變電站暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)，則可設(shè)置為節(jié)能變頻空調(diào)或者節(jié)能型排風(fēng)機(jī)。能夠有效降低總能耗，降低運(yùn)營(yíng)成本。

6.暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化策略

在土建工程建設(shè)過程中，為了實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約，通常在建設(shè)變電站內(nèi)的衛(wèi)生間時(shí)，采用智能環(huán)保的衛(wèi)生間。因此，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)暖通系統(tǒng)時(shí)，通常都會(huì)設(shè)置節(jié)能型的變頻空調(diào)以及排風(fēng)機(jī)，以便降低整個(gè)變電站全年的能源總消耗量。

7.綠色電網(wǎng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化策略

現(xiàn)在國(guó)家提倡建設(shè)綠色電網(wǎng)建設(shè)的口號(hào)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中要充分考慮采用節(jié)能環(huán)保的建筑材料，同時(shí)要考慮它經(jīng)濟(jì)實(shí)惠政策在不超出初步設(shè)計(jì)批復(fù)投資的情況下，盡量用國(guó)家允許采用的節(jié)能環(huán)保材料，努力建設(shè)安全、可靠、綠色節(jié)能的變電站，是我們共同的奮斗目標(biāo)。

結(jié)語(yǔ)

變電站的土建設(shè)計(jì)在實(shí)際進(jìn)行中，會(huì)受多種條件制約，因此，在設(shè)計(jì)中有著很大差別。變電站土建設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，做到因地制宜，靈活變動(dòng)。做好土建設(shè)計(jì)三個(gè)階段的工作，并優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，合計(jì)出科學(xué)合理的變電站土建工程設(shè)計(jì)方案，為建立高質(zhì)量的變電站打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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變電站消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)范文第3篇

關(guān)鍵詞：110kV變電站；直流系統(tǒng)；接線方式

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

變電站直流系統(tǒng)是變電站二次系統(tǒng)中主要的組成部分，它主要提供繼電保護(hù)、自動(dòng)控制 測(cè)量、信號(hào)等控制負(fù)荷以及斷路器儲(chǔ)能電源，交流不停電裝置電源、事故照明電源等動(dòng)力負(fù)荷。近年來(lái)，隨著電力技術(shù)的發(fā)展，國(guó)家相關(guān)部門明確規(guī)定新、擴(kuò)建或者改造的變電站直流系統(tǒng)的饋出線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該采用輻射式供電方式，不應(yīng)采用環(huán)狀式供電。因此，本文結(jié)合筆者的工作實(shí)踐，提出了某廠新建110kV變電站直流系統(tǒng)的優(yōu)化方案。

一、工程概況

某廠新建110kV 變電站投入使用。變電站進(jìn)線來(lái)自電網(wǎng)公司某變電站的110KV I回和II回。主變壓器配置3臺(tái)63000kVA，運(yùn)行方式為：2用1備；110kV 主接線采用擴(kuò)大外橋接線方式；35kV 設(shè)計(jì)出線回路12 回，35 kV為雙母線分段接線方式 110kV 回路正常運(yùn)行為分列運(yùn)行，最大運(yùn)行方式為110 kV 單回路帶2 臺(tái)主變，工作電流最大可達(dá)661A，供電能力達(dá)到115MW。

二、變電站接入系統(tǒng)現(xiàn)狀

站內(nèi)裝設(shè)2臺(tái)100 kVA 35/0. 4kV干式曲折型變壓器，作為站用低壓電源，分別掛35kV I 段、II段母線，由PLC 控制備用電源自投完成備自投功能，另外從下級(jí)35kV降壓站引入一回380V電源作為第3備用應(yīng)急電源。該站采用直流系統(tǒng)接入，電壓采用220V，配置2套100A?h 免維護(hù)鉛酸蓄電池作為直流電源，供變電站的操作電源及事故照明。

三、變電站接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 直流系統(tǒng)的配置

本站直流系統(tǒng)配備有2套，1用1備，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用環(huán)網(wǎng)式供電方式，每套直流系統(tǒng)配置饋線屏一面，饋出線共16回，其中5個(gè)回路為備用回路，16個(gè)回路中有10個(gè)回路采用額定電流為32A的小型斷路器，6個(gè)回路采用額定電流63A的斷路器。直流回路空氣開關(guān)配置如表1。

饋線回路直流系統(tǒng)配置中I段、II段直流母線上帶有主控制室保護(hù)計(jì)量裝置屏(深圳中電)直流電源I、II路、逆變裝置直流電源I、II路、1#、2#消弧線圈自動(dòng)消諧裝置電源 110 kV－Compass 組合電氣控制電源、1#、2#站用變及母聯(lián)斷路器控制電源、35kV保護(hù)測(cè)控裝置電源、1#、2#、3#主變消防系統(tǒng)電源、110kV 線路保護(hù)裝置電源、110kV－Compass 組合電氣儲(chǔ)能電源、35kV斷路器儲(chǔ)能電源、充電機(jī)出口開關(guān)。

3.2 直流系統(tǒng)分析

因該站最初設(shè)計(jì)方案建設(shè)工期較長(zhǎng)，所以在施工時(shí)候沒有提出方案的修改工作。筆者曾參與整個(gè)站的工程建設(shè)，在施工中發(fā)現(xiàn)了變電站直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)存在缺陷：當(dāng)直流饋線支路中某控制回路產(chǎn)生故障時(shí)，其它控制回路將斷開供電回路，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行設(shè)備使用及操作，所以必須對(duì)直流系統(tǒng)接線方式進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)際上，從各電壓等級(jí)變電站分析，輻射式供電和環(huán)網(wǎng)式供電并不相互矛盾，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，將兩者有機(jī)地結(jié)合統(tǒng)一起來(lái)。

3.3 直流系統(tǒng)優(yōu)化方案

考慮到110kV 電壓等級(jí)側(cè)的直流饋線網(wǎng)絡(luò)，主控室保護(hù)計(jì)量裝置屏(深圳中電)中未將110kV側(cè)以及主變裝置電源相互獨(dú)立。按設(shè)計(jì)分析，直流系統(tǒng)預(yù)留備用回路不夠，因此需要進(jìn)行整合，取消主控室中電裝置直流電源饋線回路，3臺(tái)主變保護(hù)測(cè)控電源、外橋保護(hù)測(cè)控電源分別從直流母線上取，設(shè)置獨(dú)立空氣開關(guān)饋線回路。改造直流回路空氣開關(guān)配置如表2。

從配置表可以看出主變控制屏電源單獨(dú)從直流母線上取，主變保護(hù)、差動(dòng)、高低后備、非電量可以從主變保護(hù)測(cè)控裝置電源處，分接出2路電源，電壓切換裝置電源又分接1路電源，形成整屏的輻射。

35kV高壓配電室各出線柜的保護(hù)裝置，由于單元數(shù)量較多，與設(shè)置在主控室的直流屏距離較遠(yuǎn)，饋線網(wǎng)絡(luò)宜保留現(xiàn)有環(huán)網(wǎng)式直流供電，如改為輻射式，需要增加大量電纜數(shù)量及空開數(shù)量，必要時(shí)還要增加饋線屏，投資較大。此外35kV斷路器儲(chǔ)能電源已經(jīng)與控制保護(hù)電源相互獨(dú)立，所以不需要進(jìn)行優(yōu)化。

直流母線分段開關(guān)在正常運(yùn)行時(shí)斷開，優(yōu)化后的直流系統(tǒng)空開必須配置專用直流空開，不采用交直流兩用型空氣開關(guān)，上下級(jí)空開配置應(yīng)保證2～4級(jí)級(jí)差，電源端選擇上限，網(wǎng)絡(luò)末端選擇下限。

3.4 優(yōu)化后的直流系統(tǒng)

優(yōu)化后的直流系統(tǒng)饋線減少了許多公用部分，每個(gè)重要負(fù)荷回路相互獨(dú)立，完全進(jìn)行了電氣隔離，當(dāng)某個(gè)回路發(fā)生接地短路故障，不會(huì)影響其他回路供電情況，可以快速準(zhǔn)確確定接地故障，提高了查找的速度，大大提高了供電的可靠性。此種接線方式，饋線回路清晰，便于直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)工作： 方便運(yùn)行操作人員操作與維護(hù)，而且降低了因誤操作造成直流大面積停電的可能性。

但優(yōu)化后的直流系統(tǒng)施工難度較大，需要將二次回路測(cè)量、控制、信號(hào)等接線進(jìn)行區(qū)分，增加了電纜長(zhǎng)度及直流空氣開關(guān)的數(shù)量，必要時(shí)還需要增加直流饋線屏。由于原設(shè)計(jì)及場(chǎng)地限制，只能在現(xiàn)有直流饋線屏上利用備用電源，新增設(shè)直流饋線回路，因此必須一次規(guī)劃合理，充分利用直流系統(tǒng)的余留度進(jìn)行施工。

此方案針對(duì)變電站現(xiàn)有的設(shè)備及資源進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)其它早期變電站采用直流環(huán)網(wǎng)供電方式的系統(tǒng)改造，具有一定的借鑒及推廣價(jià)值 如新建廠區(qū)中的變電站，可以考慮多增設(shè)幾面饋線屏，按間隔性質(zhì)作用進(jìn)行分類配置，雖然增加部分投資，但在整個(gè)站的投資中只占到極小的部分，從變電站長(zhǎng)遠(yuǎn)運(yùn)行情況看是值得的，不但方便設(shè)備操作維護(hù)，而且設(shè)備可靠性有了很大提高，保證了供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，直流系統(tǒng)作為變電站二次系統(tǒng)中的重要組成部分，其運(yùn)行直接關(guān)系到變電站設(shè)備以及電網(wǎng)是否能夠安全可靠運(yùn)行。本文結(jié)合某廠新建110kV 變電站直流饋線系統(tǒng)改造進(jìn)行分析，在工程建設(shè)中提出了優(yōu)化方案：結(jié)合電力發(fā)展新技術(shù)，將變電站直流系統(tǒng)供電模式由環(huán)網(wǎng)式改造為輻射式與環(huán)網(wǎng)式相結(jié)合的模式，才能使供電系統(tǒng)安全可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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變電站消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)范文第4篇

關(guān)鍵詞：智能變電站；二次系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

智能變電站建設(shè)作為我國(guó)“十二五”階段中的重點(diǎn)項(xiàng)目，是智能電網(wǎng)建設(shè)中不可或缺的重要組成部分，對(duì)于我國(guó)的電力行業(yè)發(fā)展有著極大的推動(dòng)作用，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)地提升，人民生活水平和工業(yè)水平均得到很大改善，致使人們的生活與工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于電力的需求均提出了愈來(lái)愈高的要求，以致對(duì)電力行業(yè)也有著越來(lái)越高的要求，正因?yàn)樯鲜鲈?，智能變電站?shí)現(xiàn)二次系統(tǒng)優(yōu)化已經(jīng)成為非常迫切的工作需求。筆者通過多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案進(jìn)行一定的分析。

1智能變電站中的二次系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)概述

近年來(lái)電力技術(shù)發(fā)展愈發(fā)的快速，變電站智能化與信息化能力得到了顯著提升。2010年我國(guó)便開始進(jìn)行智能變電站方面的試點(diǎn)建設(shè)，說(shuō)明我國(guó)智能變電站已經(jīng)發(fā)展到了全新的方向。其中智能變電技術(shù)也逐漸實(shí)現(xiàn)了向新領(lǐng)域的發(fā)展，它的發(fā)展和數(shù)字式互感器、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)的支撐有著很大關(guān)聯(lián)，智能變電站建設(shè)將會(huì)對(duì)傳統(tǒng)變電技術(shù)實(shí)現(xiàn)徹底變革，在很大程度上提升我國(guó)變電站的集成化、智能化與自動(dòng)化。對(duì)智能變電站中的二次系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，則是在電力科技不斷發(fā)展的背景下，對(duì)智能變電站帶來(lái)的全新需求，主要是要對(duì)變電站信息化加以逐漸地提升。通常而言，目前進(jìn)行二次系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容有自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)路、二次設(shè)備、智能輔助系統(tǒng)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等優(yōu)化設(shè)計(jì)[1]。

2智能變電站進(jìn)行二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要內(nèi)容

2.1對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

從以往的數(shù)字化變電站逐漸發(fā)展成今天的智能變電站，其中自動(dòng)化系統(tǒng)采用的核心內(nèi)容始終為IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系，該體系所設(shè)定的變電站中的自動(dòng)化系統(tǒng)采取分層分布形式的結(jié)構(gòu)，在邏輯上將其劃分成站控層、間隔層與過程層[2]。目前我國(guó)變電站所采用的組網(wǎng)方式大體上有如下三種方式，即站控層和間隔層采用以太網(wǎng)加SV總線加GOOSE總線加B碼對(duì)時(shí)、站控層和間隔層采用以太網(wǎng)加SV點(diǎn)對(duì)點(diǎn)加GOOSE總線加B碼對(duì)時(shí)、站控層和間隔層采用以太網(wǎng)加SV和GOOSE共網(wǎng)加IEEE1588對(duì)時(shí)，再加之保護(hù)直采直跳[3]。在進(jìn)行自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化時(shí)應(yīng)該從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和交換機(jī)配置入手，對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面而言，可以采用如下方案，采取三層兩網(wǎng)的模式，對(duì)站控層和間隔層的MMS網(wǎng)采取雙星型結(jié)構(gòu)，將GOOSE網(wǎng)與SV網(wǎng)實(shí)現(xiàn)合并，并且和IEC61588信息實(shí)現(xiàn)共網(wǎng)傳輸。對(duì)220kV電網(wǎng)設(shè)置星形雙網(wǎng)，而110kV中的主變進(jìn)線以外單元設(shè)置成單個(gè)星形網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)其中的測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)跨接雙網(wǎng)配置。對(duì)于交換機(jī)配置而言，可以將220kV交換機(jī)按照單間隔進(jìn)行配置，而110kV交換機(jī)則按照雙間隔進(jìn)行配置，并與組屏方式相互對(duì)應(yīng)，同時(shí)對(duì)交換機(jī)具有的光口數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化。采取V－LAN方式實(shí)現(xiàn)流量控制，確保網(wǎng)絡(luò)可靠性與快速性，為了解決變電站中無(wú)法有效監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的現(xiàn)象，將硬接點(diǎn)與基于V－LAN管理方面的交換機(jī)進(jìn)行結(jié)合，這樣能夠保證不增加資金的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)交換機(jī)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視[4]。

2.2對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行功能整合和配置優(yōu)化

對(duì)智能變電站中的二次設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能整合與配置優(yōu)化所要達(dá)到的目標(biāo)主要是提升變電站信息共享能力，進(jìn)一步使其對(duì)一次相關(guān)設(shè)備的監(jiān)控能力更強(qiáng)，使智能變電站能夠?qū)崿F(xiàn)一體化和信息平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)化，所以對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行功能整合和配置優(yōu)化已經(jīng)成為智能變電站建設(shè)今后的必然發(fā)展趨勢(shì)。這項(xiàng)工作應(yīng)該從如下幾方面入手。其一，站控層中的監(jiān)控主機(jī)實(shí)現(xiàn)將工程師站、高級(jí)功能、操作員站以及保護(hù)和故障信息子站等所具有的功能進(jìn)行集成，取消以往專門設(shè)置的計(jì)算機(jī)五防系統(tǒng)、保護(hù)和故障信息子站、備用電源自動(dòng)投入裝置以及低頻低壓降負(fù)荷裝置等，所有的功能都由變電站中的自動(dòng)化系統(tǒng)獨(dú)自具備[5]。其二，110kV線路、220kV線路及母聯(lián)采取保護(hù)和監(jiān)控功能集成裝置，通過整合之后，能夠減少主柜與交換機(jī)數(shù)量以及裝置投資，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一定的簡(jiǎn)化，有效地減輕運(yùn)維工作量和節(jié)省建筑面積。其三，優(yōu)化變電站使用的電源，對(duì)其中的自動(dòng)切換裝置進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)具有相對(duì)較高交流供電穩(wěn)定性的設(shè)備進(jìn)行電源末端ATS的安裝，保證能夠進(jìn)行自動(dòng)切換，不再對(duì)變電站使用主變低壓側(cè)存在的自動(dòng)切換裝置進(jìn)行設(shè)置，這樣可以使回路更加簡(jiǎn)單和可靠，而且防止多重ATS出現(xiàn)時(shí)限失配導(dǎo)致重復(fù)動(dòng)作，并減少大量的設(shè)備投資。其四，將故障濾波和網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行科學(xué)整合，故障濾波與網(wǎng)絡(luò)分析儀具有非常相似的運(yùn)行原理，均通過對(duì)故障設(shè)備中的電磁設(shè)備作為主要的依據(jù)進(jìn)行分析，最終得到故障原因，所以能夠?qū)⑺鼈儗?shí)現(xiàn)整合，使兩個(gè)設(shè)備能實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，并且能夠有效地降低設(shè)備投資[6]。

2.3對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行配置優(yōu)化

對(duì)于狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)而言，對(duì)其實(shí)現(xiàn)優(yōu)化能夠更好的保證對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)時(shí)的效果，對(duì)此應(yīng)該從如下幾點(diǎn)實(shí)施優(yōu)化。一方面，將狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)主機(jī)實(shí)現(xiàn)整合，使其成為一個(gè)綜合型的服務(wù)器，利用安全隔離裝置使其和變電站中的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行連接，從而能夠通過監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與可見光及紅外線設(shè)備的實(shí)時(shí)連接，利用其擁有的足夠靈敏性，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)與精準(zhǔn)地判定。另一方面，對(duì)于主變壓器方面的狀態(tài)監(jiān)測(cè)通常是對(duì)其中的油溫、油中氣體、微水以及鐵芯電流等實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)。DGA作為一項(xiàng)光譜分析技術(shù)，能夠?qū)Χ鄶?shù)故障和缺陷加以很好地反映，而且能夠進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，不用對(duì)設(shè)備進(jìn)行停電監(jiān)測(cè)，擁有很好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，超過四成的主變故障均是利用DGA得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)的。通過對(duì)各類DGA監(jiān)測(cè)原理進(jìn)行分析對(duì)比，最終推薦選取燃料電池法作為基礎(chǔ)原理的DGA監(jiān)測(cè)方法，該監(jiān)測(cè)方法中變壓器油溫能夠?qū)χ髯冞^熱和絕緣老化等現(xiàn)象進(jìn)行及時(shí)反應(yīng)，為了使其始終成為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象，建議在主變壓器上、下兩端均進(jìn)行油溫監(jiān)測(cè)。此外，對(duì)220kV避雷器進(jìn)行放電次數(shù)和全電流方面的監(jiān)測(cè)，通過對(duì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等方面對(duì)比，將原有的阻性電流監(jiān)測(cè)不再進(jìn)行安裝。避雷器方面的狀態(tài)監(jiān)測(cè)一般對(duì)全電流與阻性電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其中全電流和避雷器絕緣狀況間的聯(lián)系沒有阻性電流好，但是全電流監(jiān)測(cè)能夠更為簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)，只需在常規(guī)檢測(cè)儀基礎(chǔ)上加裝通信接口保證具有4～20mA電流輸出便可以，而且裝置費(fèi)用僅僅比常規(guī)設(shè)備提高6千元左右[7]。

2.4對(duì)智能輔助系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化

智能變電站中存在的輔助系統(tǒng)分為諸多方面，諸如消防系統(tǒng)、安全警衛(wèi)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、排水系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，均是智能變電站中必不可少的構(gòu)成部分。對(duì)智能變電站中的輔助系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化所要達(dá)到的目標(biāo)為使各個(gè)分系統(tǒng)間可以實(shí)現(xiàn)相互通話與交流，利用設(shè)備間快速的信息溝通，保證各個(gè)分系統(tǒng)間能夠?qū)崿F(xiàn)功能聯(lián)動(dòng)，可以對(duì)作業(yè)人員工作強(qiáng)度加以有效地降低，進(jìn)而促進(jìn)輔助系統(tǒng)的智能化與自動(dòng)化水平地提升。對(duì)于智能變電站中的輔助系統(tǒng)而言，當(dāng)前時(shí)期，視頻跟蹤功能尚不完善，事故發(fā)生前，無(wú)法進(jìn)行故障預(yù)警，當(dāng)事故發(fā)生后，無(wú)法為運(yùn)行檢修人員提供可靠的視頻錄像。所以，對(duì)輔助系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的過程中應(yīng)該從如下兩點(diǎn)入手，其一，視頻錄像功能，實(shí)現(xiàn)這一功能要通過眾多的監(jiān)控設(shè)備對(duì)變電站加以實(shí)時(shí)監(jiān)控，使其能夠在事故發(fā)生后對(duì)事故源進(jìn)行分析，為事故分析提供有力的證據(jù)支撐。第二，紅外熱相判斷功能，當(dāng)前時(shí)期我國(guó)的變電站設(shè)備進(jìn)行故障預(yù)警尚有不足，常常是在故障發(fā)生后進(jìn)行檢修，但是通過對(duì)紅外熱相進(jìn)行診斷，能夠有效地提升故障預(yù)報(bào)能力[8]。對(duì)此應(yīng)該在輔助系統(tǒng)之中加裝環(huán)境監(jiān)測(cè)元件，并對(duì)視頻服務(wù)器與后臺(tái)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，加之對(duì)智能變電站中的配置加以優(yōu)化，從而使變電站日常運(yùn)行成本得以降低。

3結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)以及光電技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展對(duì)推動(dòng)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、信息化等帶來(lái)了應(yīng)有的技術(shù)支撐，為電力系統(tǒng)智能化、自動(dòng)控制技術(shù)和繼電保護(hù)等帶來(lái)了全新的改變，也導(dǎo)致保護(hù)、通信、監(jiān)控、計(jì)量、遠(yuǎn)動(dòng)、測(cè)量等眾多專業(yè)領(lǐng)域間存在的界限不斷地消失。通過對(duì)智能變電站進(jìn)行建設(shè)，致使以往存在清晰界限的電氣一次、電氣二次專業(yè)愈發(fā)模糊，設(shè)計(jì)作為工程建設(shè)的基礎(chǔ)內(nèi)容，對(duì)整個(gè)工程有著最為直接的影響，通過對(duì)智能變電站中的二次系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)于我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展有著很好地促進(jìn)作用，并為推動(dòng)智能電網(wǎng)的建設(shè)和持續(xù)發(fā)展提供了良好地保障。

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變電站消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)范文第5篇

（關(guān)鍵詞）氣化框架；高大框架消防設(shè)計(jì)；室外消防；消防炮；自動(dòng)噴水；水噴霧滅火系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

前言

某工程煤氣化工藝采用航天爐工藝，該氣化框架包含磨煤機(jī)干燥、煤加壓及進(jìn)煤、氣化及合成氣洗滌及氣化公用工程等分工段。工程建設(shè)地點(diǎn)位于內(nèi)蒙古省，屬于寒冷地區(qū)。氣化框架采用全圍護(hù)結(jié)構(gòu)，周邊設(shè)置了擋風(fēng)墻。框架總高度92m，32m以下設(shè)置了采暖系統(tǒng)，32～96m高度部分不采暖。建筑占地面積2000m2,建筑面積40000m2，屬新建建筑。

氣化框架建筑性質(zhì)屬于工業(yè)廠房性質(zhì)，建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性屬于甲類，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了室內(nèi)消防栓系統(tǒng)、局部水噴霧滅火系統(tǒng)和移動(dòng)滅火器系統(tǒng)。由于本框架屬于高大框架，類似框架在消防設(shè)計(jì)中，綜合現(xiàn)行各種消防規(guī)范，均有一些需要更深一步探討的問題。本文就對(duì)該框架室外消防、室內(nèi)消防栓和局部水噴霧滅火系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述，供同行探討。

消防設(shè)計(jì)概述

本氣化框架在室外設(shè)置了4個(gè)PS100型固定式消防水炮，并沿消防道路設(shè)置了SS150/80型室外消防栓，室外消防栓采用地上式，設(shè)置間距60m。室內(nèi)設(shè)置了室內(nèi)消防栓系統(tǒng)，每層設(shè)置了室內(nèi)消防栓箱，并在最低層設(shè)置了換狀供水管網(wǎng)。煤倉(cāng)間設(shè)置了水噴霧自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。整個(gè)消防用水由全廠穩(wěn)高壓消防系統(tǒng)供水，系統(tǒng)供水壓力1.2MPa。

消防供水壓力、供水流量確定

消防水壓需要根據(jù)室內(nèi)消防、室外消防水壓要求綜合考慮。本框架室內(nèi)消防系統(tǒng)靜揚(yáng)程92m，管路及栓口損失按8m計(jì)算，考慮充實(shí)水柱長(zhǎng)度要求，室內(nèi)系統(tǒng)需消防水壓1.15MPa。

室外消防壓力主要考慮消防水炮供水要求。根據(jù)《消防炮通用技術(shù)條件》（GB 19156-2003）所要求的消防水炮性能參數(shù)，對(duì)于PS120型消防水炮，其額定工作壓力為1.2MPa，對(duì)應(yīng)的射程為≥90m。若采用PS100或更小流量的消防水炮，則有效射程相應(yīng)減小到85m或更小，故本工程選用PS120型消防水炮，考慮兩門水炮同時(shí)滅火，故消防水炮用水量為240L/s。在以往項(xiàng)目審查及相關(guān)技術(shù)論壇中和同行探討時(shí)，對(duì)消防水炮的揚(yáng)程確定也有一些不同看法，例如部分同行認(rèn)為框架消防冷卻主要為避免框架倒塌，且框架最容易發(fā)生坍塌的高度一般在1/3-2/3之間，故水炮揚(yáng)程需按框架2/3高度考慮即可。這種說(shuō)法固然也有道理，但若消防設(shè)計(jì)壓力按框架最高點(diǎn)考慮，即能滿足最高點(diǎn)水炮保護(hù)的前提下，整個(gè)框架都在水炮的有效范圍之內(nèi)，這種設(shè)計(jì)提高了整個(gè)系統(tǒng)的消防設(shè)計(jì)揚(yáng)程，但結(jié)合室內(nèi)消防水壓要求，室外消防水壓并不過高。另外，根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50160-2008）（下簡(jiǎn)稱《石規(guī)》），石油化工企業(yè)消防設(shè)計(jì)水壓應(yīng)該在0.7-1.2MPa之間，這種設(shè)計(jì)壓力要求應(yīng)該是針對(duì)當(dāng)初國(guó)內(nèi)主要石油化工企業(yè)的通常高度確定的，航天爐是最近幾年發(fā)展起來(lái)的第一套具有國(guó)內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化爐，相對(duì)以往煤化工氣化框架，高度增加了20-30m，所以本工程設(shè)計(jì)中，消防水壓1.2MPa為理論上壓力要求確定，并沒有套用本規(guī)范中0.7-1.2MPa的設(shè)計(jì)要求，在部分廠區(qū)，若氣化框架距離水源距離較遠(yuǎn)，考慮到全廠消防管網(wǎng)損失，則消防泵實(shí)際出口壓力應(yīng)該更高，泵房?jī)?nèi)設(shè)計(jì)壓力、泄壓壓力均已超過1.2MPa。

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006）,裝置室內(nèi)消防栓水量30L/s、室外消防栓水量35L/s。另外，煤倉(cāng)間水噴霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量25L/s，則本氣化框架消防設(shè)計(jì)流量為330L/s。消防用水量按水噴霧滅火持續(xù)時(shí)間1h、消防炮、室內(nèi)及室外消防栓滅火時(shí)間3h計(jì)算。

室外消防炮設(shè)計(jì)

室外消防水炮設(shè)計(jì)中，需著重考慮的就是消防水炮的最大仰角，本工程采用消防炮最大仰角為60°，按92m框架高度計(jì)算，則消防炮距離保護(hù)對(duì)象的距離應(yīng)不小于53m，若不滿足該距離要求，則應(yīng)采取高架消防炮。另外高架消防炮需同時(shí)根據(jù)最小俯角核算水炮能否保護(hù)到框架最底層。

室外消防栓布置

室外消防栓根據(jù)《石規(guī)》要求布置，間距不超過60m。室外消防栓布置需注意室外消防炮并不能代替室外消防栓，因?yàn)槭彝庀浪ㄖ饕δ苁蔷徒┙o消防車用水，以及由消防人員引水并從建筑外部進(jìn)行室內(nèi)消防，消防功能上并不等同于消防水炮。

室內(nèi)消防栓設(shè)計(jì)

根據(jù)《石規(guī)》，對(duì)于超過15m的構(gòu)架，沿樓梯間設(shè)置半固定式消防系統(tǒng)即可。半固定式消防系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，消防投資低，但系統(tǒng)可靠性相對(duì)較差。且根據(jù)“15m”這個(gè)高度界限分析，本框架高度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過規(guī)范中構(gòu)架的高度要求，所以出自從嚴(yán)設(shè)計(jì)要求，本工程依然設(shè)置了室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。但由于32m以上部分室內(nèi)未采暖，故本工程設(shè)置了蒸汽伴熱系統(tǒng)。但綜合各種規(guī)范分析，對(duì)于類似廠房，并沒有必須要求設(shè)置濕式系統(tǒng)，且根據(jù)《建規(guī)》，對(duì)設(shè)置濕式系統(tǒng)有一定難度的不采暖廠房，可以設(shè)置干式系統(tǒng)，故本框架若設(shè)置干式系統(tǒng)，雖然系統(tǒng)可靠性有所降低，但依然滿足消防規(guī)范要求。故考慮到運(yùn)行成本和必要性等因素，本框架在室內(nèi)消防引入管上設(shè)置了切斷閥和防空閥，冬季可按干式系統(tǒng)運(yùn)行。

煤倉(cāng)間水噴霧系統(tǒng)設(shè)置

結(jié)合相關(guān)規(guī)范，在《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50229-2006)中提到的“封閉鋼結(jié)構(gòu)輸煤棧橋，應(yīng)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)”，本工程輸煤棧橋和本框架煤倉(cāng)間均設(shè)置了水噴霧滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)在一層采暖房間內(nèi)設(shè)置了雨淋閥，雨淋閥之后的管網(wǎng)正常位干式系統(tǒng)，不采取保溫措施。在煤倉(cāng)間設(shè)置了感煙感溫監(jiān)測(cè)點(diǎn)，為避免誤噴，當(dāng)同時(shí)有處及以上的火災(zāi)探測(cè)器發(fā)出火災(zāi)信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)才打開雨淋閥組的電磁閥，進(jìn)一步開啟雨淋閥，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)噴水滅火狀態(tài)。

小節(jié)

根據(jù)氣化框架整體建筑特點(diǎn)分析，室外消防炮應(yīng)該是該框架的主要消防設(shè)施。消防時(shí)，應(yīng)第一時(shí)間開啟消防炮進(jìn)行框架冷卻保護(hù)，并進(jìn)一步通過室外消防栓等系統(tǒng)進(jìn)行滅火。由于框架內(nèi)存在高溫高壓設(shè)備爆炸等危險(xiǎn)性，室內(nèi)消防栓系統(tǒng)一般在消防后期方可投入使用。

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