郭哲延 賈婷 柴麗娜 李亞娟 沈陽工學院信息與控制學院

光伏電站內(nèi)主要建筑為變配電站、綜合控制室，對于電壓為35kV以上，單臺變壓器為5000kV―A以上的變電站，變壓器規(guī)模屬于GB50229－2006《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》的適用范圍，消防設(shè)計可參照該規(guī)范執(zhí)行，其他變電站消防設(shè)計應(yīng)當執(zhí)行GB50016－2006 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》。

1 光伏方陣區(qū)的火災(zāi)危險分析

匯流箱、電池組件及電纜火災(zāi)危險。匯流箱、太陽電池組件及電纜全部露天分散布置或地埋敷設(shè)，露天布置電氣設(shè)備的最大火災(zāi)隱患是雜草灌木自燃引發(fā)的火災(zāi)。

逆變器的火災(zāi)危險分析。逆變器室內(nèi)布置有直流屏、逆變器、UPS等電氣設(shè)備，僅逆變器的散熱就高達20kW以上，其單位空間熱量大于0.4kW/m3。由此可知，若逆變器室散熱功能不完善，必會引發(fā)逆變器室重大火災(zāi)。

2 大型光伏電站的特征

大型并網(wǎng)光伏電站由光伏陣列區(qū)、升壓變電站、箱式升壓變、逆變器等設(shè)施組成，項目占地面積大，每50MW規(guī)模的光伏電站占地面積約為1500m畝左右。光伏電站的升壓變電站與常規(guī)變電站項目類似，占地10畝左右，電氣設(shè)備布置較為緊湊，設(shè)計標準成熟，設(shè)計體系嚴謹。

逆變器是光伏電站重要設(shè)備，它將電池組件的直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能，以實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。大型光伏電站多采用mW級逆變器，逆變器功率損耗約2%，一套1MW逆變器損耗高達20kW。

基于以上原因，根據(jù)當前光伏電站實際容量考慮，本設(shè)計將火災(zāi)報警系分為小型電站火災(zāi)報警系統(tǒng)和大型電站火災(zāi)報警系統(tǒng)的設(shè)計。

3 本設(shè)計的主要依據(jù)規(guī)范

1)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006

2)《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》GB50140-2005

3)《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》 GB 50229-2006

4)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116-98

4 設(shè)計范圍

小型電站主要是1mW以內(nèi)的低壓、中壓并網(wǎng)系統(tǒng)，大型電站為10mW以上的光伏電站，一般需配置火災(zāi)的自動報警系統(tǒng)。目前，國家暫無光伏電站設(shè)計的防火相關(guān)方面的規(guī)范，光伏電站防火設(shè)計可跟據(jù)上述規(guī)范標準進行設(shè)計。本說明將涵蓋上述幾種不同容量的系統(tǒng)防火設(shè)計要求。

5 小型電站火災(zāi)的報警系統(tǒng)

根據(jù)火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計的防火規(guī)范，50mW以上機組應(yīng)設(shè)置自動報警系統(tǒng)，故小型電站可根據(jù)實際情況按相關(guān)規(guī)范的要求設(shè)計，配置一定數(shù)量滅火器來實現(xiàn)防火要求。具體的設(shè)計要求如下：

本電站為E類中危險級，應(yīng)置干粉滅火器。滅火器擺放應(yīng)穩(wěn)固，便于取用，其銘牌朝外，若滅火器設(shè)置在滅火器箱之內(nèi)，滅火器箱不得上鎖。滅火器的頂部距離地面高度不大于1.5m。底部的距離地面高度不宜小于0.08m，滅火器的數(shù)量每處均為二具。依照國家相關(guān)滅火器的檢驗標準對滅火器檢查更換。

6 大型電站的火災(zāi)報警系統(tǒng)

本系統(tǒng)采用火災(zāi)自動報警系統(tǒng)實現(xiàn)對光伏電站整體監(jiān)控及防護。本設(shè)計范圍為無功補償室區(qū)域火災(zāi)報警系統(tǒng)及光伏方陣場逆變升壓室，將#1~#20逆變升壓室信號及無功補償室信號接至火災(zāi)報警控制器的主機上。

本工程火災(zāi)報警系統(tǒng)由火災(zāi)報警控制器、手動報警按鈕、感煙探測器、聲光報警器、各類模塊和消防電話等組成。控制模塊底邊、手動報警器按鈕均距所在地面1.5m，聲光報警器距地面為2m。

施工應(yīng)滿足《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》(GB 50166-2007)。逆變升壓室間和無功補償室及綜合樓之間的信號線、電源線通過1根ZR-KVVP2-22電纜相連，逆變升壓室間的消防電話線通過1根ZR-KVVP2-22的電纜相連。逆變升壓室及無功補償室內(nèi)的軟線沿墻穿管敷設(shè)。信號線和電源線共穿一根管敷設(shè)，消防電話線應(yīng)單獨穿管。主控室火災(zāi)報警系統(tǒng)依圖紙要求施工，將所有型號線匯至中控室的火災(zāi)報警控制器中。

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