(新疆水利水電勘測設(shè)計研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

1 概 述

蓋孜水電站工程設(shè)計水平年為2020年，技施設(shè)計于2011年底開始，原計劃2015年首臺機組具備發(fā)電條件。電站火災(zāi)自動報警系統(tǒng)依據(jù)當時的最新規(guī)范《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB 50116—2008)、《水力發(fā)電廠火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(DL/T 5412—2009)，按照“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的方針設(shè)計；因某些原因，電站發(fā)電時間延后較多，2017年年底具備發(fā)電條件。在這幾年中，隨著《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB 50116—2013)、《水電工程設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50872—2014)等規(guī)范版本更新，為滿足消防驗收要求，設(shè)計單位對新疆蓋孜水電站的原消防設(shè)計進行了部分更改。

2 工程概況

蓋孜水電站位于新疆維吾爾自治區(qū)克州阿克陶縣境內(nèi)，是蓋孜河中游河段梯級電站中的第二級水電站，電站總裝機容量116MW，引水式開發(fā)，裝設(shè)3臺單機容量為38.7MW、額定水頭為347.00m的混流式立軸水輪發(fā)電機組。蓋孜水電站的廠房由地上部分和地下部分組成，采取“無人值班、少人值守”運行方式，且自動化水平較高。

蓋孜水電站主廠房總長度62.95m，其中安裝間長度20.50m，總寬度19.10m，總高度35.60m，共分五層布置，各層自下而上為尾水管層、蝸殼層、水輪機層、水輪機夾層和發(fā)電機層。副廠房總長62.95m、寬12m、總高26.70m，分為四層布置，各層由下至上為水輪機層、發(fā)電機層、GIS電纜夾層、GIS層。

根據(jù)電站結(jié)構(gòu)特點，蓋孜水電站火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計主要包括火災(zāi)自動報警控制器及火災(zāi)探測器設(shè)計、消防聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)計等。

3 火災(zāi)自動報警控制器

蓋孜水電站火災(zāi)自動報警系統(tǒng)主要監(jiān)測對象為3臺水輪發(fā)電機組，2臺主變壓器，主、副廠房各層，電纜橋架等主要電纜通道，按“主廠房、副廠房的各層組成”分為主廠房球閥層、主廠房水輪機層、主廠房水輪機夾層、主廠房發(fā)電機層，副廠房水輪機層、副廠房發(fā)電機層、副廠房GIS電纜夾層、副廠房GIS層、電纜橋架及主變區(qū)域共9個防火分區(qū)。根據(jù)電站尺寸及布置特點，火災(zāi)自動報警控制器所連接的火災(zāi)探測器、手動報警按鈕和模塊等設(shè)備總數(shù)和地址總數(shù)不超過3200點，故電站設(shè)置1臺火災(zāi)自動報警器控制可滿足消防要求。火災(zāi)自動報警器采用集中控制柜，設(shè)置于中控室內(nèi)，采用目前先進的全總線報警系統(tǒng)，探測器及聯(lián)動控制模塊等系統(tǒng)元件均接入兩根總線，各報警區(qū)域均裝設(shè)總線隔離器。每個防火報警區(qū)域設(shè)置一定數(shù)量的火災(zāi)顯示盤、火災(zāi)聲光報警器和火災(zāi)報警按鈕，在火災(zāi)報警按鈕處設(shè)置電話塞孔，并依據(jù)規(guī)范在中控室設(shè)置消防專用電話總機，在配電室等處設(shè)電話分機。中控室設(shè)無線對講機，作為有線電話通道的備用及供消防人員在現(xiàn)場與中控室聯(lián)系用。

廠房發(fā)生火災(zāi)時，火情由探測器探出后，通過總線送入中控室報警控制柜，通知值班人員了解情況，可對消防設(shè)備進行手動和自動控制；并向外部消防部門上報火警信息。

4 火災(zāi)自動報警探測器

火災(zāi)探測器按探測的火災(zāi)特征參數(shù)不同可分為感煙探測器、感溫探測器、火焰探測器、氣體火災(zāi)探測器、復(fù)合火災(zāi)探測器等。根據(jù)各防火分區(qū)火災(zāi)特點，該電站以選用目前國際上流行的復(fù)合式感煙感溫探測器為主，并對副廠房發(fā)電機層、GIS電纜夾層等發(fā)生火災(zāi)時初期會出現(xiàn)陰燃并產(chǎn)生大量煙霧的分區(qū)，采用感煙探測器；對相對濕度較大，且有大量水霧滯留的球閥層，采用感溫探測器；對層高較大且無遮擋的主廠房發(fā)電機層、副廠房GIS層，采用線型光束感煙探測器；對于全廠的動力、控制電纜橋架、電纜溝及主變壓器，采用分布式光纖感溫系統(tǒng)對其進行火災(zāi)探測。具體配置見下表。

各防火分區(qū)火災(zāi)探測器配置表

5 消防聯(lián)動系統(tǒng)

5.1 發(fā)電機滅火控制

發(fā)電機采用國內(nèi)常用的水噴霧滅火系統(tǒng)，其火災(zāi)探測和水噴霧滅火裝置由發(fā)電機組制造廠提供。點式感溫、感溫探測器布置在發(fā)電機風罩內(nèi)，發(fā)電機專用火警控制器安裝在發(fā)電機層機旁的滅火控制柜內(nèi)。發(fā)電機發(fā)生火災(zāi)時，自動或手動啟動水噴霧滅火系統(tǒng)?；鹁娫聪盘?、火警信號和滅火動作信號送至全廠火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和計算機監(jiān)控系統(tǒng)。

5.2 主變滅火控制

蓋孜水電站共2臺主變壓器，容量分別為50MVA和100MVA，布置在副廠房上游側(cè)的平臺上，按規(guī)范對主變場設(shè)置手提式干粉滅火器及砂箱，并對100MVA主變壓器配備1套固定式排油充氮滅火系統(tǒng)。當變壓器內(nèi)部發(fā)生絕緣破壞等故障時，油箱內(nèi)部產(chǎn)生的大量可燃氣體引起氣體繼電器動作，排油充氮滅火裝置打開排油閥排油，氮氣由變壓器油箱底部的注氮口注入，形成氮氣保護層，達到防火滅火的目的，同時，將啟動信號送至全廠火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。

5.3 副廠房氣體滅火控制

在副廠房設(shè)置一套固定式七氟丙烷滅火設(shè)備,布置在中控室、繼保室防護區(qū)，采用自動聯(lián)動、遠方手動、現(xiàn)地手動三種控制方式。在防護區(qū)外設(shè)有聲光報警裝置，能在七氟丙烷自動滅火設(shè)備自動啟動時進行聲光報警，以提醒防護區(qū)內(nèi)的人員迅速撤離。在防護區(qū)出入口均設(shè)有緊急啟停按鈕，可現(xiàn)場手動啟停七氟丙烷氣體滅火設(shè)備。

5.4 通風排煙消防控制

所有機械排風的通風管道風口均設(shè)防火閥，并與室內(nèi)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動。當發(fā)生火災(zāi)時，所有風口的防火閥在280℃時自動關(guān)閉，撲滅火災(zāi)時，防火閥復(fù)位，進行事故通風。

5.5 消火栓啟用按鈕控制

該電站消防主水源取自尾水，采用水泵加壓供水方式，從尾水渠經(jīng)水泵抽水加壓后送至全廠消防供水環(huán)管，供發(fā)電機水噴霧滅火及室內(nèi)、外消火栓使用。備用水源取自廠房外高位水池，從尾水渠經(jīng)水泵抽水加壓后送至高位水池，用管路引水至全廠消防供水環(huán)管。電站消火栓箱設(shè)有消火栓啟用按鈕，火災(zāi)時可按動啟用按鈕向火災(zāi)自動報警系統(tǒng)報警。

5.6 消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)

消防應(yīng)急照明設(shè)計之初采用的是獨立工作的傳統(tǒng)疏散照明系統(tǒng)，其指示方向固定，疏散線路不能改變，存在著發(fā)生火災(zāi)時仍然將人員引向危險區(qū)域方向的隱患；各燈具獨立運行，無集中監(jiān)控，必須由運行人員到燈具安裝點檢查才能知道該燈具是否正常；燈具由220AC電源供電，在發(fā)生火災(zāi)后消防泵工作時仍需帶電工作，不能切除電源，這樣對消防人員和逃生人員有潛在的觸電危險。

2015年年底，編制電站《消防設(shè)計專篇》時，根據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB 50116—2013)要求，消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)需與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)進行聯(lián)動。如按照原設(shè)計進行，消防應(yīng)急照明僅能保證消防應(yīng)急通道內(nèi)的照明和標志指示，無法與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)進行聯(lián)動，不能在消防火災(zāi)報警時判定火災(zāi)地點，準確指出逃生通道。此時，智能疏散指示系統(tǒng)已較為成熟，在各公共建筑物中已有充分應(yīng)用，為滿足人身安全，在電站增設(shè)一套集中控制型消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。

6 設(shè)計要點

依據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB 50116—2013)，在消防控制室內(nèi)增設(shè)了圖形顯示裝置，其與火災(zāi)報警控制器、消防聯(lián)動控制器等消防設(shè)備之間采用專用線路連接。

每只總線隔離器保護的火災(zāi)探測器、手動報警按鈕和模塊等消防設(shè)備的總數(shù)不應(yīng)超過32點。超過時，該電站采取在該防火分區(qū)增加總線隔離器的措施。

在進行消防設(shè)計工作時，將電站安裝間進場大門(卷簾門)作為防火卷簾進行設(shè)計，并與火災(zāi)自動報警裝置進行聯(lián)動。消防審查時，專家提出此卷簾門為常閉，僅在運輸較大設(shè)備時開啟，平時電站運維人員由卷簾門上開的小門出入，此門無設(shè)置防火卷簾門的必要性。故取消此門與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的聯(lián)動。

7 結(jié) 語

蓋孜水電站消防系統(tǒng)于2017年10月通過消防主管部門驗收，并取得消防主管部門書面認可文件。

該電站消防設(shè)計、圖審工作歷時多年，經(jīng)歷了主要設(shè)計規(guī)范版本的轉(zhuǎn)換，給設(shè)計工作帶來了一定困難。能順利通過消防審查，一方面得益于積極與業(yè)主溝通，并提請業(yè)主加強與消防主管部門溝通，積極修改不滿足最新消防要求的內(nèi)容，另一方面得益于主動地研究學習該地區(qū)其余電站在消防審查時遇見的問題，避免重復(fù)錯誤。

[1] GB 50116—2013 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2013.

[2] GB 50872—2014 水電工程設(shè)計防火規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2014.

[3] 許錚，許鋼.苗尾水電站消防滅火系統(tǒng)設(shè)計[J].云南水力發(fā)電，2017,33(Z1).