变电站消防系统设计的探讨

变电站消防系统设计的探讨

隋汶霖

国核电力规划设计研究院有限公司100095

摘要：随着人们生活水平与生活质量的提高，对电力系统提出了更高、更多的要求，在此背景下，变电设备难免会因过载、过热等问题而引发火灾，对此，就有必要完善变电站消防系统，为电力系统的安全运行提供保障。本文从变电站的组成着手，以主厂房、变压器和灭火器为切入点，阐述了完善变电站消防系统的措施，以供参考。

关键词：变电站；消防系统；设计

对于变电站来讲，设置相应的消防系统必不可少，一方面有利于保障变电站的财产安全与人身安全，另一方面有利于电网的安全、稳定运行。因此，本文从主厂房角度、变压器角度以及灭火器角度，提出了一些辅助变电站设计消防系统的措施，以期能够引起相关设计者与管理者的重视，及时优化消防系统，避免安全事故的发生。

一、主厂房角度

（一）必要性

在变电站主厂房设置消防系统，是源于两个防火规范的规定，其一是《火力发电厂与变电站设计防火规范》，其二是《建筑设计防火规范》[1]，在这两个规范中都明确了具体的耐火等级设置消防给水的要求，基于此，应当在变电站主厂房中设置消防系统，为厂房安全提供保障，毕竟厂房是产生电能的主要地点，关乎着电力系统的正常运行，同时，主厂房中也有多种变电设施，这些设施在运行中不可避免的会出现发热、老化的现象，这些问题若不及时采取措施解决，很可能会发生爆炸与火灾事故，此时消防系统就能及时发挥其作用，对局面予以控制，避免损失进一步扩大。

（二）问题

当前变电站主厂房消防系统的设置，虽然具备了相关防火规范的要求，但是从变电站的实际运行来看，仅满足这些要求，还不足以满足电网的发展，一些隐患仍待解决，例如在消火栓的设置方面，上文提到的防火规范对此并没有做具体的规定，所以有一些变电站在电气设备房间设置了消火栓，当无人值守时，若出现阀门漏水的情况，会让电气设备溅到水，导致电气设备的绝缘性下降，发生接地短路事故。

（三）解决方案

针对消防栓存在的问题，有两种优化方案可供变电站参考：其一，在有电气设备的房间内尽量不设置消防栓，如此能够有效避免接地短路等事故，但这种方案也存在缺点，即缺乏灵活性；其二，使用干式消火栓系统，该系统的运行原理是：平时是空管，一旦发生事故，以手动或是电动的方式，打开阀门，管内才会充满水，用于灭火，此方案的优点是：即使管道的个别接口因安装技术等原因不够严密，也不存在滴水、漏水情况，自然就不会为事故的发生留下隐患，而缺点在于此种系统的应用，不仅投入成本较高、设置复杂，而且在发生安全事故后，管内充水也需要一定的时间，极大地降低了灭火的可靠性。

二、变压器角度

（一）故障分析

变压器在所有发电设备中占据着重要的地位，一旦变压器出现故障，将影响到整个电力系统的正常运行，对此，要从变压器的故障着手，找寻在变压器角度，设计变电站消防系统的方案。在变压器的运行中，常常会出现的故障有以下几种：其一，声音异常。变压器一般会发出“嗡嗡”声，若是此种声音不均匀或是出现其他声音，则变压器很有可能出现了故障，或是发生了过电压，又或是内部零件有所松动，亦或是产生了局部放电，但不论是哪种故障，都继续维修人员及时解决，否则会留下安全隐患，威胁整个厂房的安全；其二，颜色异常或是气味异常。颜色和气味也是检验变电器是否正常运行的标准，例如当套管污损时，若发生电晕现象，会闻到臭氧味；又例如当油泵被烧毁时，会有烧焦的气味；此外，但垫圈被损坏时，吸湿剂会变色，这些都是变压器出现故障的表现，应当引起工作人员的注意；其三，温度异常。变电器温度异常的判断标准是：油温高于正常运行状态10℃或是出现温度升高而负载平稳的现象，具体来讲，一方面是变电器内部出现了问题，例如层间短路、线圈放电、涡流过热、零序不平衡等[2]；另一方面是冷却器出现了问题，例如风扇损坏、管道积垢、潜油泵停运等；其四，油位异常。油位异常有两种表现方式，一是假油位，也即由于油标管堵塞与防爆管道堵塞等原因，油位显示不正确，出现了“假油位”；二是漏油，漏油的原因有多种，但受影响的还是变压器，此时需要检修人员及时排查导致漏油的因素，有针对性的采取措施予以解决。

（二）技术应用

从变压器角度着手完善变电站的消防系统设计，可以应用如下系统：第一，固定式水喷雾灭火系统。该种系统的灭火原理是：借助高压，通过雾化喷头，将水从液态转变为雾态，当大量的雾状水粒被喷射到变压器上时[3]，这些雾状水粒能够隔绝空气与燃烧物，使两者不再相互作用继续燃烧，同时，灭火中产生的水蒸气也能吸收一定的热量，辅助降温；该种系统的技术关键是：在变电器的周围要设置众多的水雾喷头，且喷雾时间、设置间距、喷雾强度、喷头压力等，都需符合相关的标准，才能产生应有的灭火作用，达到良好的灭火效果；这种系统的优缺点也很明显，优点是水资源较为廉价，取材便利，而缺点则是该种系统投资较大，前期投入与后期维修都需要大笔的资金，这对于变电站来讲，应用该种技术，无疑会增加成本、降低经济效益，利弊参半；第二，排油注氮灭火系统。该种系统由控制箱、氮气瓶、排油管路、开启阀、断流阀等组成，具体的灭火原理是：一旦出现火灾，会激发相应的保护装置，该装置能向上级发出信号，作出灭火行动；该种系统的技术关键是：必须要严格控制注氮口数量，以确保在发生火灾时，有足量的氮气能够被注入变压器的油箱，实现灭火的目的；基于灭火原理以及运行规律的不同，该种系统也有其优缺点，优点是使用寿命长，能够多次、反复使用，安装也较为方面，基本上不需要进行土建工程，另外，还具备不易受外界影响以及灭火时间较短的优势；缺点则是该种系统的运行有一个前提，即变压器跳闸，这一局限性使得该种灭火系统的实用性下降，还需变电站根据实际情况予以合理选择；第三，合成型泡沫灭火系统。该种系统的灭火原理是：当发生火灾时，探测装置会将信号传送到控制器上，分析是否发生了火灾，待确认后，该系统泡沫液控制阀中的电磁阀就会打开[4]，大量的泡沫液产生并从喷头喷出，进行灭火；该种系统的优点是绝缘性强，无论是安装还是维护，都比较简便，而缺点则是灭火剂的价格较高，且相关的使用经验还不是很成熟。

三、灭火器角度

常见的灭火器有干粉灭火器、二氧化碳灭火器、泡沫灭火器、清水灭火器、简易式灭火器，这些灭火器都可以被应用在变电站消防系统的设计中，但要注意两点：其一是要结合各种灭火器的优缺点以及变电站的实际情况，综合确定使用哪种或哪几种灭火器，以辅助变电站的消防工作；其二是若同时使用几种灭火器，一定要合理设置灭火器的位置，毕竟每种灭火器的灭火原理不同，若是设置不合理，在灭火的过程中，各个灭火器间发生反应，反而会影响灭火，所以灭火器间能相融，是设计变电站消防系统的关键。

四、结束语

总而言之，变电站消防系统的设计，要结合多种因素综合考虑，包括成本、灭火器的种类、变压器、厂房设备等，才能在此基础上，优化变电站的消防系统，为火灾的控制做好准备工作，以备不时之需。

参考文献：

[1]卓晓明.全户内变电站消防系统构成与设计[J].建设科技，2017(23):111-112.

[2]束娜，刘尧，石嫔，赵翠玲.城市地下变电站消防系统的研究及设计分析[J].电工技术，2017(01):62-63+71.

[3]孟祥彪，王丹.无人值守变电站的消防系统设计探析[J].科技风，2015(09):77.

[4]王伟瑜，郭铁映.变电站消防系统设计的探讨[J].工业用水与废水，2014，45(01):82-84.