張曉俊　陳國(guó)陽(yáng)

【摘? 要】：隨著無人值班變電站的推廣，對(duì)變電站采用先進(jìn)的自動(dòng)滅火系統(tǒng)，成了電力消防安全管理部門重點(diǎn)關(guān)注的課題。本文對(duì)無人值班變電站的火災(zāi)探測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行了分析，并無人值班變電站主變消防各種滅火方法進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】無人值變電站;消防系統(tǒng);滅火系統(tǒng)

“預(yù)防為主，安全第一”和防患于未然是長(zhǎng)期以來安全生產(chǎn)的主題，近幾年來，隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展和綜合自動(dòng)化變電站改造工作步伐的不斷推進(jìn)，電力系統(tǒng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化。目前，變電站供區(qū)范圍大，覆蓋用戶廣，供電可靠性要求高，變電站運(yùn)行的安全與否，直接影響到所轄供區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的健康發(fā)展。為確保無人值班變電站的安全運(yùn)行，采用先進(jìn)的自動(dòng)滅火系統(tǒng)勢(shì)在必行。針對(duì)突發(fā)事件，消防系統(tǒng)能否正常投入運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)壓制和撲滅早期火災(zāi)是非常重要的。

1 變電站的火災(zāi)探測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)

變電站的火災(zāi)探測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)由探測(cè)系統(tǒng)和聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)組成。其主要功能是及早發(fā)現(xiàn)事故隱患，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提示遠(yuǎn)方監(jiān)控中心值班人員采取相應(yīng)措施或自動(dòng)啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)撲滅初期火災(zāi)或抑制火災(zāi)擴(kuò)大。

1.1 探測(cè)系統(tǒng)

變電站傳統(tǒng)意義上的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)其感煙、感溫火災(zāi)探測(cè)技術(shù)，在電氣控制屏柜內(nèi)部發(fā)生早期火災(zāi)時(shí)，基本無法探測(cè)到早期極其微弱的煙霧信號(hào)。等到濃煙從屏柜內(nèi)部蔓延出來，感煙探測(cè)器探測(cè)到火災(zāi)的發(fā)生時(shí)，火勢(shì)已經(jīng)很難得到控制，最佳滅火時(shí)機(jī)已過。

采用空氣采樣式感煙探測(cè)器來監(jiān)測(cè)電纜夾層及主控制室。在電纜溝、夾層、豎井等電纜密集處還要鋪設(shè)感溫電纜以更直接、準(zhǔn)確地探測(cè)到可能發(fā)生的危險(xiǎn)信號(hào)。通過多種監(jiān)測(cè)儀器組合，構(gòu)成一個(gè)完整的變電站火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，使之能夠在第一時(shí)間準(zhǔn)確探測(cè)到危險(xiǎn)信號(hào)，即時(shí)通知監(jiān)控中心或自動(dòng)采取相應(yīng)措施控制險(xiǎn)情的發(fā)生。

空氣采樣式煙霧探測(cè)系統(tǒng)是一種主動(dòng)式的探測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)使用抽氣泵通過延伸至保護(hù)區(qū)域的空氣采樣管路及采樣孔，不斷抽取空氣樣品進(jìn)入探測(cè)腔進(jìn)行檢測(cè)，以監(jiān)視保護(hù)區(qū)域中是否具有火災(zāi)的生成物煙霧顆粒。

一次火災(zāi)的發(fā)生分為以下幾個(gè)階段：）醞釀期：為火災(zāi)的陰燃階段，產(chǎn)生不可見煙霧。從不可見煙霧到下一可見煙霧階段的火災(zāi)醞釀期時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)0～120min;可見煙霧到大火：燃燒期約為10min;大火到烈火：燃燒期約10min;烈火猛烈燃燒，約為10min。

在火災(zāi)發(fā)展的初始階段，因?yàn)橐恍┰O(shè)備或線纜過電壓、過電流而揮發(fā)出微量的煙霧粒子，人們看不到它，但能嗅到煙霧中的異味。這說明空氣中已出現(xiàn)了煙霧，只不過煙霧的濃度低于人眼的視覺閾值，當(dāng)然更低于普通報(bào)警探測(cè)器的報(bào)警閾值。即使產(chǎn)生了較濃的煙霧，由于空調(diào)及通風(fēng)設(shè)備的大量采用，煙霧變得很稀薄，使普通感煙探測(cè)器無能為力。

而空氣采樣早期煙霧探測(cè)系統(tǒng)的工作原理是光散射測(cè)量技術(shù)，當(dāng)激光照射到空氣樣品上時(shí)，不同直徑的煙粒子發(fā)生的散射現(xiàn)象是不一致的。其多級(jí)過濾方式一方面將大的灰塵、臟物過濾掉。

1.2 報(bào)警系統(tǒng)

高靈敏度的空氣采樣式煙霧探測(cè)器可以在火災(zāi)的萌芽―可見煙霧階段，即檢測(cè)出異常的跡象，同時(shí)發(fā)出分階段的預(yù)警信號(hào)，通知人們注意，爭(zhēng)取最早時(shí)效，采取適當(dāng)措施，消滅未釀成之火災(zāi)因子，將隱患消弭于無形，避免災(zāi)難的發(fā)生。它可以探測(cè)到很微弱的煙霧，使火情報(bào)警時(shí)間大為提前，使值班人員有較充足的時(shí)間尋找火源，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，制止火?zāi)的發(fā)生。

2 無人值班變電站主變消防

變壓器本體內(nèi)含有大量的易燃物質(zhì)，變壓器著火時(shí)，會(huì)將火噴至附近的設(shè)備，所以需要特別注意對(duì)變壓器的保護(hù)。變壓器爆炸及燃燒一般是因內(nèi)部絕緣破壞引起的，原因可能是過負(fù)荷、操作過電壓和雷電過電壓、絕緣逐漸退化、油位下降、潮濕或油酸解及絕緣套管損壞等。針對(duì)這些情況，主變消防設(shè)計(jì)思路以“預(yù)防為主，防消結(jié)合”。主變消防主要有二氧化碳滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)和變壓器充氮滅火系統(tǒng)。

2.1 二氧化碳滅火系統(tǒng)

二氧化碳滅火系統(tǒng)二氧化碳來源廣泛、價(jià)格低廉。二氧化碳以物理作用滅火，其中窒息作用為主，冷卻作用其次。二氧化碳滅火系統(tǒng)的防護(hù)區(qū)大多是重點(diǎn)要害部位或是可能無人在場(chǎng)的場(chǎng)所。因此需要自動(dòng)控制，但要求在具有自動(dòng)控制系統(tǒng)的同時(shí)應(yīng)設(shè)有手動(dòng)操作裝置。手動(dòng)裝置要設(shè)在防護(hù)區(qū)外或遠(yuǎn)離保護(hù)對(duì)象的場(chǎng)所。此外，需考慮兩種控制方式同時(shí)失靈時(shí)，有緊急手動(dòng)啟動(dòng)消防系統(tǒng)的裝置。二氧化碳系統(tǒng)防護(hù)區(qū)應(yīng)采用機(jī)械排風(fēng)裝置，排風(fēng)口設(shè)在防護(hù)區(qū)下部，進(jìn)風(fēng)口設(shè)在上部，根據(jù)保護(hù)對(duì)象空間是否封閉，二氧化碳滅火系統(tǒng)分為全淹沒滅火系統(tǒng)與局部施用系統(tǒng)兩種類型。全淹沒滅火系統(tǒng)使用的二氧化碳設(shè)計(jì)濃度為34%或更高，對(duì)人是致命濃度。所以在設(shè)有自動(dòng)控制的防護(hù)區(qū)外，需設(shè)置噴射指示燈和自動(dòng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)及專用的呼吸器，以避免對(duì)人可能產(chǎn)生的危害。

二氧化碳滅火系統(tǒng)采用局部施用系統(tǒng)難以達(dá)到主變滅火效果，采用全淹沒系統(tǒng)高濃度的二氧化碳對(duì)人危害極大，不便于事故時(shí)人員施救。因此二氧化碳滅火系統(tǒng)不宜對(duì)城區(qū)或城郊的無人值班變電站主變消防。

2.2 水噴霧滅火系統(tǒng)

水噴霧滅火系統(tǒng)是一種固定滅火系統(tǒng)。它的優(yōu)點(diǎn)是性能可靠、適用范圍廣、維護(hù)簡(jiǎn)便、不污染環(huán)境等。

水噴霧滅火系統(tǒng)主要由水源、水壓保持系統(tǒng)、高壓水泵、輸水管道、報(bào)警系統(tǒng)及滅火控制系統(tǒng)組成。水噴霧滅火系統(tǒng)的水源必須滿足要求。發(fā)生火災(zāi)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)高壓泵產(chǎn)生高壓水通過噴頭形成霧狀水，這些水粒在燃燒區(qū)迅速氣化，一方面對(duì)燃燒變壓器冷卻，同時(shí)形成的水幕（氣化水）將空氣與變壓器隔絕，產(chǎn)生窒息而滅火。從啟動(dòng)消防系統(tǒng)到火完全熄滅，整個(gè)過程十分迅速。該系統(tǒng)安裝噴霧噴頭，噴頭噴水由火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)報(bào)警裝置通過閥來控制。

無人值班變電站通常是2～3臺(tái)主變并排布置，同位于主變壓器室，主變之間設(shè)置防火墻，但單臺(tái)主變沒有獨(dú)立的變壓器室，采用水噴霧滅火系統(tǒng)產(chǎn)生的霧狀水會(huì)降低相連主變的電器距離，對(duì)相連主變運(yùn)行帶來安全隱患。因此，采用水噴霧滅火系統(tǒng)事故時(shí)不利相連主變安全運(yùn)行。

2.3 變壓器充氮滅火

變壓器充氮滅火裝置是在同時(shí)接收到感溫元件報(bào)警信號(hào)和重瓦斯報(bào)警信號(hào)后，可自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)消防，啟動(dòng)后，排油閥快速打開，將變壓器郵箱頂部熱油迅速排出，釋放壓力，降低油位防止燃油溢出;同時(shí)控流閥關(guān)閉，切斷油枕的不由通道。排油數(shù)秒后，氮?dú)鈴挠拖涞撞孔⑷?，?qiáng)制熱冷油交換，使油溫迅速降至燃點(diǎn)以下;同時(shí)氮?dú)飧采w油面，降低氧氣濃度度，使油面的明火在60s內(nèi)迅速熄滅。之后氮?dú)獗贿B續(xù)注入油箱至少10min以上，使變壓器充分冷卻，防止復(fù)燃。

結(jié)束語

傳統(tǒng)意義上的變電站消防系統(tǒng)，滅火設(shè)備仍然是人工手動(dòng)式滅火器，在無人值守狀態(tài)下，這些滅火器就形同虛設(shè)。為了提高無人值守變電站防火能力，從自動(dòng)探測(cè)報(bào)警、聯(lián)動(dòng)滅火等方面運(yùn)用合理科學(xué)的滅火技術(shù)，力求使該消防系統(tǒng)能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)、自動(dòng)撲滅早期火災(zāi)，確保整個(gè)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

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