戰(zhàn)忠洋

摘要：直流換流閥運行安全性與可靠性對于電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行具有重要影響，所以需要通過有效的火災監(jiān)視系統(tǒng)以及自動滅火系統(tǒng)提供保障。對此，本文介紹了火災監(jiān)視系統(tǒng)，并提出了自動滅火方案，希望能夠為相關單位與人員提供參考。

關鍵詞：換流閥;火災監(jiān)視;自動滅火

前言：現(xiàn)階段，中國已經(jīng)投運近30條特高壓與高壓直流項目，其中核心設備是換流閥主要是轉(zhuǎn)換交流電與直流電。換流閥長期運行于強電磁、大電流以及高電壓的工作環(huán)境中，極易造成火災事故，引發(fā)嚴重的經(jīng)濟損失，所以需要設計可靠的火災監(jiān)視系統(tǒng)[1]。

1 火災監(jiān)視系統(tǒng)

1.1極早期煙霧探測原理

該火災檢測設備也被稱為空氣采樣式或是吸氣式煙霧探測器，即VESDA。該系統(tǒng)依靠微處理器技術與光學空氣技術實現(xiàn)，火災發(fā)生初期即可以快速探測到空氣中燃燒微粒、煙霧以及電弧生成物，之后進行報警，將火災隱患完全消除掉。

VESDA主要是對空氣進行收集采樣的管網(wǎng)系統(tǒng)，同時向遠方傳輸采樣數(shù)據(jù)。該裝置借助自帶過濾設備，將空氣中常規(guī)大分子濾除，收集燃燒前期形成的小分子微粒，并對這些微米級微粒進行檢測，進而實現(xiàn)早期火情監(jiān)測。VESDA能夠和中央火災報警的控制系統(tǒng)交換信息，并向控制室中的后臺管理系統(tǒng)同時傳送信息，并形成報警，之后借助重要報警控制系統(tǒng)與消防系統(tǒng)進行聯(lián)動。

1.2紫外光監(jiān)測

在物質(zhì)燃燒過程中，放出熱量與產(chǎn)生煙霧過程中，能夠產(chǎn)生光輻射?；鹧嫣綔y設備主要是相應火災光特性。就是擴散火焰閃爍頻率與燃燒光照強度的火災探測裝置。按照火焰光特性分析，紫外光探測設備在短波長光輻射方面具有良好敏感性。此類設備屬于敏感高強度火毒火焰發(fā)射紫外光譜的探測裝置，其敏感元件主要采用固態(tài)物質(zhì)。

該探測設備可以快速相應火焰紫外線，由于太陽輻射中含有大量紫外線，所以，該探測設備應該安裝于室內(nèi)。要想防止煙霧影響探測器運行性能，應該在與閥廳頂面相距1m的位置安裝探測器。

1.3火災監(jiān)測系統(tǒng)的保護配置

每極閥廳的火災監(jiān)測系統(tǒng)中保護配置涵蓋火災報警的判斷邏輯、紫外監(jiān)測裝置、VESDA、電源回路以及信號擴展傳輸回路。

閥廳火災監(jiān)測系統(tǒng)的配置主要是10個紫外火焰探測器、8個VESDA裝置。其中，在閥塔頂部的鋼構架中安裝7個VESDA裝置，在閥廳空調(diào)進風口的風道中安裝1個VESDA裝置，可以有效監(jiān)測是否有煙霧進入閥廳中。在閥廳墻壁上均勻布置10個紫外探測器，可以有效監(jiān)測整個區(qū)域中的紫外火焰。

VESDA系統(tǒng)涵蓋消防總控制盤、中央處理器、顯示模塊、采樣管網(wǎng)以及VLP激光探測設備。對于紫外光探測系統(tǒng)主要涵蓋消防單元端子箱、監(jiān)視模塊與紫外光探測設備等內(nèi)容。

所有的紫外探測器或是VESDA檢測到信號之后向火警硬接點（3個）輸送，一路傳輸?shù)交馂膱缶到y(tǒng)中，另外兩路串聯(lián)，并通過VESDA的擴展箱將其分為A、B兩路的110V直流信號，借助火災報警的匯控箱向消防接口屏中A裝置與B裝置傳輸，之后向直流保護系統(tǒng)傳輸。紫外監(jiān)測系統(tǒng)與VESDA系統(tǒng)直接向冗余直流保護系統(tǒng)中傳送跳閘信號，并由直流保護系統(tǒng)對跳閘閉鎖的命令進行執(zhí)行。

火災跳閘邏輯主要基于兩種情況，首先，若是所有VESDA傳感器中，有1個風險煙霧，并且閥廳中全部紫外探頭中有1個發(fā)現(xiàn)弧光，在同時滿足這兩個條件情況下，允許跳閘。其次，如果進風口位置的VESDA裝置發(fā)現(xiàn)室外存在煙霧，則閉鎖極早期系統(tǒng)跳閘出口回路。若是進風口位置VESDA裝置發(fā)現(xiàn)煙霧，并且至少有2個紫外探頭發(fā)出報警，則允許跳閘[2]。

2 自動滅火方案

選擇3MTMNovecTM1230滅火劑，其具有絕緣、無臭、無色、透明等特點，滿足環(huán)保清潔要求，因為該滅火劑不導電、無腐蝕、環(huán)保、潔凈以及無殘留物，所以在國際上不斷替代七氟丙烷、干粉以及二氧化碳等滅火方式?；谑覝貤l件儲存，該滅火劑呈現(xiàn)液態(tài)，噴放過程中呈現(xiàn)氣態(tài)，滅火效果突出，機理主要是借助化學與物理方面實現(xiàn)滅火，不會影響換流閥元件。該滅火劑的滅火機理就是基于物理滅火，借助分子強烈運動將大量熱量帶走，進而實現(xiàn)冷卻目的，吸熱能力突出，可以讓火焰的熱量迅速喪失，進而將燃燒鏈式反應中斷掉。對于化學滅火，主要是借助對自由基進行捕捉，進而將鏈式反應終止，阻斷火焰?zhèn)鞑?。惰化作用能夠釋放可燃物附近氧氣，或是將氧氣消耗到低于燃燒濃度值的狀態(tài)，實現(xiàn)惰化滅火目的。

將選擇阻燃材料的管道預先安裝于換流閥的閥塔中，在受熱過程中雖然管道會軟化，然而并不會燃燒，在閥塔各層換流閥組件中布置管道，通過一個總管道匯集各層管道，總管道借助閥廳向閥廳外延伸，同時與膨脹罐連接，同時對補液罐和膨脹罐連接可以提高滅火劑壓力，可以對滅火劑及時進行補充，保證管道中充滿滅火劑，在換流閥組發(fā)生火災之后，熱量會軟化導管，基于壓力作用能夠讓滅火劑基于管內(nèi)壓力作用，由導管軟化部位向熱源方向進行噴射，達到自動滅火目的[3]。

結語：綜上所述，在直流換流站的閥廳中，紫外探測設備與VESDA裝置應用非常普遍，在不斷運行實踐過程中，獲得良好效果。借助健全的閉鎖邏輯能夠有效避免誤跳閘問題，然而探測器內(nèi)部結構非常精密，周邊環(huán)境極易對其造成影響，可能出現(xiàn)誤報警問題，所以需要相關人員及時制定合理隔離措施，避免設備誤跳閘。

參考文獻

[1]王抗， 鄭衛(wèi)紅， 劉建國，等. 基于煙霧和紫外檢測的高壓直流換流閥火災探測系統(tǒng)[J]. 湖北電力， 2017， 41（10）：62-65+70.

[2]王凱， 毛志云， 宋全剛，等. 換流閥防火監(jiān)測裝置結構設計及散熱性能研究[J]. 新技術新工藝， 2021（02）：4-4.

[3]李忠芳. 消防自動報警系統(tǒng)及其聯(lián)動控制設計[J]. 消防界：電子版， 2017（03）：1-1.

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