作者簡介：

胡杰仁（1991- ），男，漢族，江西進賢人，本科，助理工程師，研究方向：變電站消防系統(tǒng)。

摘要：

本文通過案例分析法，結合35kV變電站的實際情況，從變電站的火災探測與報警系統(tǒng)、高效干粉自動滅火系統(tǒng)、防火封堵裝置等幾個方面，論述了無人值班變電站消防系統(tǒng)的組成，分析了消防系統(tǒng)工作方式和具體設置方法。得出結論，無人值班35kV變電站消防系統(tǒng)新方案由火災探測系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)、防火封堵裝置構成，應根據系統(tǒng)工作方式，恰當設置。

關鍵詞：35kV變電站；火災探測報警系統(tǒng)；高效干粉自動滅火系統(tǒng)；防火封堵裝置

引言

近幾年，無人值班變電站的建設如火如荼，為變電生產效率的提升提供了支撐。某35kV無人值班變電站為單母線接線，采用TAS9000綜合自動化系統(tǒng)，包括1套后臺監(jiān)控系統(tǒng)（含通信管理機TDC9628）和1面主變保護屏、1面載波屏、1面高頻開關直流電源、1面蓄電池屏和交流配電盤等。在無人值班變電站運行過程中，面臨著諸多消防風險，給變電站運行安全帶來了較大威脅。因此，探究35kV無人值班變電站消防系統(tǒng)新方案具有非常重要的意義。

一、變電站火災探測、報警系統(tǒng)

（一）探測系統(tǒng)

某35kV無人值班變電站火災探測系統(tǒng)宜選擇紅外散射原理設計的智能光電型感煙火災探測器。以JTY-GM-JLDS1點型光電感煙火災探測器為例，探測器采用先進火災煙霧探測算法，內置二線制無極性MCU（Microcontroller Unit，微控制單元/單片微型計算機）微處理器，經先進SMT（Surface Mounted Technology，表面組裝技術）貼片技術制造，兼具防潮、防腐蝕、防霉變、抗電磁環(huán)境干擾等優(yōu)良功能。

光電型感煙火災探測器主要包括外殼、線路板、紅外發(fā)射傳感器、迷宮體、紅外光線接收傳感器、支座等幾個部分，工作電壓為DC24V，高電平DC21V-30V，低電平DC6V-12V，適應-10℃-+50℃、95%以下的溫濕度環(huán)境。在35kV無人值班變電站智能光電型感煙火災探測器運行時，探測器經紅外發(fā)射傳感器、接收光纖傳感器進行煙霧濃度測量。因光電型感煙火災探測器的迷宮為黑色（阻擋光線進入）[1]。煙霧進入迷宮內，煙霧粒子將部分光束散射至紅外傳感器，在散射光束達到一定程度時，接通2mA及以下的報警電流，探測器指示燈常亮，直至復位控制器。同時，光電型感煙火災探測器經檢測回路探測器反饋火情信息，啟動關聯(lián)火情控制設備。

（二）報警系統(tǒng)

35kV無人值班變電站火災探測系統(tǒng)可采用電子編碼方式編址（1-200），與火災報警控制器關聯(lián)使用。在智能光電型感煙火災探測器正常運行時，紅燈閃亮；在檢測到火災警情信號時，紅燈常亮[2]。35kV無人值班變電站火災報警系統(tǒng)可選擇JB-TGZL-JLV3系列火災報警控制器（聯(lián)動型）或JB-TBZL-JLV3系列火災報警控制器（聯(lián)動型）。

根據《火災報警控制器》（GB4717）、《消防聯(lián)動控制系統(tǒng)》（GB16806）的相關規(guī)定，35kV無人值班變電站火災報警控制器（聯(lián)動型）結構為壁掛式，設計模塊化軟件支持菜單式對話與漢字注釋、歷史記錄追查、黑匣子等，顯示為大屏幕漢字液晶屏，組網控制32臺及以上消防系統(tǒng)[3]。根據高度可靠、靈活配置、滅火聯(lián)動的要求，圍繞無人值班變電站大中型火災報警及消防聯(lián)動一體化需求，在主電源為35kV、運行環(huán)境無凝露情況下，可選擇同一條報警總線進行火災報警控制器與樓層顯示盤、總線式輸入輸出模塊的掛接，簡化布線。一般系統(tǒng)可配置1回路到8回路，每一回路配置200個智能火災報警控制器，連接12800個火災探測器，各探測器經“多主（或主從）”構成多機組網系統(tǒng)，實現(xiàn)對等網絡資源共享，便于火警信號的高效傳遞、處理。

二、變電站的滅火系統(tǒng)

（一）高效干粉自動滅火系統(tǒng)

高效干粉自動滅火系統(tǒng)是無管網式自動啟動滅火系統(tǒng)，裝置不需火災探測報警設備提供信號，也不需電源支持，具有結構簡便、運行可靠、維護方便等特點，可設置在35kV變電站內各種復雜易燃、狹小空間[4]。以貯壓式高效干粉自動滅火系統(tǒng)為例，從系統(tǒng)組成來看，包括罩殼、高壓干粉貯藏室、連接架組、熱敏溫度傳感器幾個部分。其中，高壓干粉貯藏室位于罩殼內，底部開口位置裝配密封結構，借助高壓氣泵完成加壓，對準35kV無人值班變電站電纜排架以及電氣設備；連接架組位于墻壁、罩殼之間，電纜夾層選擇FZX-ACT4/1.2-X型落地式連接架，控制35kV無人值班變電站每層電纜橋架連接架組兩側間距小于2.5m。若選擇FZX-ACT-1.2-X型懸空式連接架組，需要控制連接架組兩側間距在2.0m以內；熱敏溫度傳感器位于可調角度的連接架組內（臨近火災危險位置），可以串聯(lián)相鄰滅火裝置。非貯壓式高效干粉自動滅火系統(tǒng)由罩殼、干粉貯藏室、固體轉換劑、連接架組、熱敏溫度傳感器構成，整體結構較為簡單。

在運行方面，35kV無人值班變電站高效干粉自動滅火系統(tǒng)無須電源，不受電磁、灰塵、油煙影響，誤報概率較低。在維護方面，35kV無人值班變電站高效干粉自動滅火系統(tǒng)無電氣部件，維護難度較小。一般在5年內，自動滅火系統(tǒng)不需特別維護，養(yǎng)護費用較低。

（二）工作方式

在35kV無人值班變電站貯壓式高效干粉自動滅火系統(tǒng)運行過程中，熱敏溫度傳感器檢測溫度超出預先設定數(shù)值時，高壓干粉貯藏室底部開口位置裝配密封結構快速加壓，大量高壓氣體沖破密封結構，干粉快速擴散，全面覆蓋火災位置，在迅速滅火的同時，避免二次火災出現(xiàn)[5]。在部分發(fā)電機艙無法應用貯壓式高效干粉自動滅火系統(tǒng)時，可以選擇非貯壓式高效干粉自動滅火系統(tǒng)，在滅火裝置接收啟動信號后，固體轉換劑被激活，罩殼內氣體在短時間內膨脹，內部壓力增大，沖破噴嘴薄膜，干粉向35kV無人值班變電站周圍區(qū)域噴射并迅速向四周彌散，形成全面淹沒滅火狀態(tài)，火焰在干粉的連續(xù)作用下被撲滅。

（三）具體設置

在35kV無人值班變電站內，高效干粉自動滅火系統(tǒng)主要負責撲滅帶電設備火災，包括變壓器、電纜、配電柜、配電室、發(fā)電機房等，可設定熱敏溫度傳感器玻璃橋感溫啟動參數(shù)為68℃，電熱啟動器工作電壓小于DC24V，帶信號反饋啟動電流小于1A-1.5A。在工作環(huán)境溫度處于-10℃—+50℃ 的情況下，根據滅火空間體積，設定適宜的高效干粉自動滅火系統(tǒng)重量、噴射時間與貯藏壓力（局部見表1、表2）。

三、防火封堵裝置

（一）組成及功能

35kV無人值班變電站防火封堵裝置主要是依據《火力發(fā)電廠和變電所設計防火規(guī)范》（GB 50229）的相關規(guī)定，借助柔性材料封堵局部位置。防火封堵裝置主要包括防火門、防火包、防火閥、防火板、防火涂料以及有機無機防火材料[6]。其中，防火門可以防控防火區(qū)域人員進出通道的火災，涉及配電室、電容器室、開關室、電纜夾層等區(qū)域；防火閥主要防護35kV變電站變壓器室的通風窗，在確定火災警情后，關閉防火閥，可以提高火災撲滅效率；防火板可以在上電纜、下電纜之間設置防火分隔，保證火災發(fā)生時電纜夾層內電纜橋架的安全。防火包、防火涂料以及有機無機防火材料均可以防控變電站設備進出口、電纜穿越建筑物孔洞、電纜分割等部位的火災，避免火災從電纜或建筑物通道蔓延。例如，在電纜密集區(qū)，重要回路電纜采用有機電纜防火槽盒以及耐火電纜橋架、耐火電纜走線孔，并全部借助耐火材料封堵。

防火封堵裝置在35kV變電站內發(fā)揮著至關重要的作用。一方面，科學設置防火封堵裝置，可以有效切斷火源，阻擋火災繼續(xù)蔓延，保障人員人身安全。另一方面，在火災發(fā)生時，防火封堵裝置可以將火災控制在特定范圍內，降低火災對人員生命財產安全的威脅。同時，利用防火封堵裝置，可以在設計耐火時間內與相應防火構件協(xié)同作業(yè)，阻擋熱量、煙氣、火災，增加火災發(fā)生后的反應時間、救援時間，提升火災處理效率。

（二）防火封堵材料的分類

根據材質的差異，35kV無人值班變電站防火封堵材料可以簡單劃分為有機防火封堵材料、無機防火封堵材料、復合防火封堵材料等。其中，有機防火封堵材料是借助合成樹脂黏合防火劑及其他填料的材料，具有維修便捷、切割效率高等特點，可應用于電纜類貫穿物中，阻擋火災煙氣蔓延；無機防火封堵材料是以快干水泥為基料，配合防火劑、耐火料進一步研磨、混合而成，適用于大型施工孔洞或電纜貫通線；復合防火封堵材料是將有機無機材料復合而成的新材料，兼具有機無機材料優(yōu)勢，輕質高強度、隔熱防火、成本低廉，但操作較繁雜。

根據類型的差異，35kV無人值班變電站防火封堵材料可以劃分為阻火包、泡沫封堵材料、防火封堵板材、防火密封膠、防火密封漆、阻火圈等。根據用途的差異，35kV無人值班變電站防火封堵材料可以劃分為縫隙封堵材料、貫穿孔口防火封堵材料。其中，縫隙封堵材料可以選擇斷裂伸長率達到50%、導熱系數(shù)小于0.035、耐火溫度達到2000℃的柔性有機防火泥；貫穿孔口防火封堵材料主要是在水平貫穿防火分隔墻體兩側、豎向貫穿防火分隔下的管道設阻火包帶、阻火圈。

（三）防火封堵的重要部位

電纜是35kV無人值班變電站防火封堵的重要部位之一。因電纜穿越易燃易爆高溫區(qū)域，火災風險較高[7]。除在耐火或防火箱內敷設密集電纜外，還可以利用防火膠帶、防火涂料保護由普通主通道分支引出的電纜。同時，利用分段處理方法，處理配電設備多段對應通道，每間隔45m±5m處理長距離通道通風段以及變電站圍墻位置、配電通道入口位置，處理方式選擇180mm厚的有機或無機防火涂料。同時，在變電站圍墻與配電通道入口兩側5m位置涂抹防火涂料，沿著電纜外露接頭兩側2.5m±0.5m平行方向設置防火涂層。

對于35kV無人值班變電站高低壓配電柜、控制柜、機組集控室、電子設備室通道以及電纜進入配電盤、配電屏、配電箱、配電柜孔洞，均借助阻燃水泥封堵。一般阻燃水泥是以水泥為基質的耐火材料，斷裂伸長率應達到0.28，表觀密度應達到1.6g/cm3，導熱系數(shù)應小于0.035，封堵厚度應超出6mm-24mm。

結語

綜上所述，35kV無人值班變電站消防系統(tǒng)涵蓋火災探測系統(tǒng)與報警系統(tǒng)、高效干粉自動滅火系統(tǒng)、防火封堵裝置等幾個部分。根據各消防新系統(tǒng)工作方式，應分析裝置組成，科學設置系統(tǒng)參數(shù)，充分發(fā)揮消防系統(tǒng)新方案中探測報警與滅火裝置的優(yōu)勢，保障35kV無人值班變電站安全、平穩(wěn)運行。

參考文獻

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