220kV全户内变电站的消防设计

２２０ｋＶ全户内变电站的消防设计■陈翠英■中山电力设计院有限公司，广东中山５２８４０３摘要：变电所消防系统的正常运行对于安全生产极为重要。本文从设计的角度，介绍了２２０ｋＶ全户内变电站消防系统的组成和各部分设计的过程，提出消防设计需要贯穿变电站设计全过程和各专业的紧密配合。关键词：全户内变电站水喷雾灭火七氟丙烷气体灭火二氧化碳气体灭火消火栓系统随着人们对生存环境和生活质量提出更高的要求，放置于户外的变压器所产生的噪声及户外设备与城市景观的不协调成为比较突出和亟待解决的问题。同时为了节省用地、减少建筑面积、控制工程造价和与城建规划相协调，许多变电所都设计为综合自动化无人值班变电所，采用全户内布置方案。相对于民用建筑，工业建筑尤其是变电站对于消防安全具有更高的要求，一旦发生火灾，损失和影响都是十分巨大的。为杜绝火灾隐患，提高消防设计的合理性是十分必要的。然而，在常规变电所设计中，消防设计的地位并不重要，而在城市全户内变电所设计中，由于工艺布置与常规变电所不同，其重要性和特殊性就凸现出来，且随着设计规范的更新，全户内配电装置楼对消防设计的要求也越来越高。１城市户内变电所建筑特点分析根据电网典型设计，城市２２０ｋＶ全户内变电站主要为一栋地上五层的高层配电装置楼，主要建筑布置为：一层为电缆层及主变压器室；二层为１０ｋＶ配电装置室、电抗器室、接地变室；三层为１１０ｋＶＧＩＳ室、电容器室；四层为继保室、通信室、蓄电池室；五层为２２０ｋＶＧＩＳ室。其中火灾危险性对于建筑物的消防设计具有重要的影响。根据防火设计规范，油浸变压器室火灾危险性为丙类，耐火等级为一级；电容器室含可燃介质，火灾危险性分类为丙类，耐火等级为一级；电缆层主要为电气二次的控制电缆，目前常用的电缆均为Ｂ类阻燃电缆，未达到Ａ类，因此电缆层的火灾危险类别为丙类。因此，２２０ｋＶ全户内配电装置楼的火灾危险性为丙类，耐火等级为二级，且建筑高度≥２４ｍ。针对变电站的建筑特点及其火灾危险性，全户内变电站消防设计主要包括以下几部分：室内外消火栓系统设计、主变压器水喷雾系统设计、电容器室气体灭火系统设计、１０ｋＶ配电装置室和继保通信室的二氧化碳气体灭火系统、火灾报警系统及灭火器消防设施配置等。２室内外消火栓系统根据防火规范，本变电站建筑耐火等级为二级，建筑火灾危险性类别为丙类，综合楼建筑体积为≤５００００ｍ３，建筑高度＞２４ｍ，需设置室内外消火栓系统，设计参数如下：（１）室外消火栓系统用水量３０ｌ／ｓ，火灾延续时间３ｈ；（２）室内消火栓系统用水量３０ｌ／ｓ，火灾延续时间３ｈ。根据相关规范计算室内、外消火栓用水量为６４８ｍ３。另外，在为满足火灾初期１０ｍｉｎ的消防用水量，按计算本工程屋面设置１８ｍ３的装配式不锈钢消防水箱一个。３主变压器水喷雾系统设计电力变压器在电力系统中发挥着“心脏”的功能，是电力系统不可缺少的重要部件，一旦发生故障，将导致整个区域内的电力网瘫痪；特别是其器身内充有几十吨的绝缘油，在变压器短时或持续性故障时间里，将分解出甲烷、乙烷、氢等可燃性气体，如果产生的可燃气体数量或压力超过变压器的容许值时，将从变压器器身的薄弱环节喷射出来而造成火灾。因此，主变压器是变电所内消防的重点。根据防火规范，当单台主变压器容量在１２５ＭＶＡ以上及布置在户内的油浸变压器，应设置水喷雾系统。水喷雾系统设计强度：本体部分２０ｌ／ｍ２．ｓ，油坑部分６ｌ／ｍ２．ｓ，灭火时间０．４小时。考虑火灾次数为一次，单台主变压器设计流量约１００ｌ／ｓ，水喷雾消防用水量约１４４吨。系统针对一台主变设一台雨淋阀组，阀组设在主变室外，并设不锈钢雨淋阀间。干管管径ＤＮ２００。当发生火灾时，设于各主变的两类不同型号的探测器同时报警时，水喷雾系统自动启动实施喷雾消防。４消防水源、贮水池及消防水泵的设计消防水源为市政供水管网接入消防水池经水泵加压后供室内外消防所需的水量。消防水池容积按火灾时一次最大室内、外消火栓用水量及主变水喷雾用水量之和计算，需设储水量为８００立方米的消防水池，分设两个消防水池。室内外消火栓给水系统与水喷雾灭火系统合在同一套管网，统一由消防泵房内消防水泵加压供水。当仅由消防栓动作时，启动１台消防泵，当水喷雾动作时启动２台消防泵，两用一备，同时设置稳压设备一套（一用一备稳压泵、气压罐）。５电容器室七氟丙烷气体灭火系统设计配电装置楼户内油浸式电容器室消防也是所内消防的重点。考虑本变电所无人值守特点，电容器室采用自动化程度较高的七氟丙烷气体灭火系统。户内油浸电容器室的七氟丙烷系统采用全淹没组合分配系统，共设两套七氟丙烷系统，每套储存装置系统保护６个电容器室，按防护区同一时间内发生最大的一次火灾考虑，设计强度：七氟丙烷灭火系统的灭火设计浓度采用８．３％，喷放时间为８ｓ，系统设计用量为１８４．８ｋｇ，，充装率为７２３．２３ｋｇ／ｍ３。当探测系统接收到火灾信号后，报警至主盘并送至有关单位，并自动开启电磁启动阀实施灭火。６二氧化碳气体灭火系统设计根据《建筑设计防火规范》，高层厂房应设置自动喷淋系统，考虑到配电楼内均为电气房间，不适用自动喷水系统，因此对重要的电气设备房间采用二氧化碳气体灭火系统。本设计对１０ｋｖ配电室、继保及通信室、电缆层采用二氧化碳气体灭火系统，按防护区内同一时间内发生最大的一次火灾考虑，设计强度：设计浓度为４７％，喷发时间为１ｍｉｎ，系统设计用量为１８８３ｋｇ。当设于电气设备房间内的两类不同型号的探测器均报警时，气体灭火系统自动启动。７火灾自动报警系统的设计按照ＳＤＪ２－８８《２２０～５００ｋＶ变电所设计技术规定》中有关条款，城市户内变电所的主要建筑物有关房间和设备必须设置火灾自动报警系统。火灾自动报警系统一般均采用集中报警系统，由火灾自动报警系统及消防联动控制系统组成。根据安装位置和电气设备的特点，在１０ｋＶ配电室、继保及通信室、会议室等场所设置感烟探测器；在厨房平时油烟较大的场所设置感温探测器；在蓄电池室设置防爆感温、感烟探测器、电容器室设置感烟、感温两种探测器；主变压器、电缆层设置缆式感温电缆。对采用水喷雾灭火系统的主变压器，采用两路不同型号的缆式感温探测器。当两类不同型号的探测器均报警时，水喷雾灭火系统自动启动。电容器室和１０ｋＶ配电装置室、继保通信室、电缆层均采用感温、感烟两种探测器，当两种探测器军报警时，气体灭火系统自动启动。消防联动的控制方式为手动、自动控制，本工程联动控制主要是消火栓系统、水喷雾系统、气体灭火系统及排烟风机的联动，可实现对消火栓系统、水喷雾灭火系统及气体灭火系统的监视及控制，并接收相应的反馈信号。８其他消防设备的配置根据不同物质的火灾，不同场所中工作人员特点，配置灭火器应按《建筑灭火器配置设计规范》中有关规定执行。另外，在主变压器附近设置消防小室，小室内除配置相应的推车式干粉灭火器外还配置以下设备：消防砂池、消防铲、消防桶、消防斧等设施。主变压器均设置事故油池，事故油池有效容积按变压器油量１００％设计，当（下转第４９页）·４４·２０１６年第１３期（总第１９０期）江西建材建筑与规划设计“人性化”落到实处，更好的为人民服务。参考文献［１］罗运湖．现代医院建筑设计［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２００２（０９）．［２］王国栋．关于医院建筑人性化设计的思考［Ｊ］．医院建筑，２００７（１１）．［３］朱娜．浅析医院建筑的人性化设计［Ｊ］．建筑论坛与建筑设计，２００９（０８）．［４］熊丽．医院建筑人性化设计探析［Ｊ］．建筑·规划·设计．２０１１（０５）．［５］苗绍辉．余波．现代医院建筑设计中人性化理念的展现［Ｊ］．中国新技新产品．２０１０（２４）檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪．（上接第４４页）发生火灾时，将变压器油排入事故油池安全存放，切断变压器火灾的燃烧源。９结语变电所的消防系统可采用的灭火系统是多种多样的，本文针对实际工程中的２２０ｋＶ全户内变电站进行浅析。设计人员在设计过程中，从总平面布置、电气设备选型开始，就始终要将消防灭火设计贯穿，应根据不同情况，充分考虑各种影响因素。与建筑、结构、电气、给排水、采暖空调等各个专业要共同配合，使得变电所消防系统设计安全可靠、经济合理、满足强制性规范要求，为变电所的安全运行打下良好的基础。作者简介：陈翠英（１９８０年１１月２９日生），女，广东茂名人，汉族，硕士研究生，工程师，研究方向：变电站消防檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪。（上接第４５页）计时，要对各个建筑中进行不同的建设，然后这样对于之后各种突发状况进行及时的应对策略。参考文献［１］任，卢伟煌．博纳广场６号楼箱式转换结构设计［Ｊ］．福建建筑，２０１５（０７）：１２－１４．［２］何建武，张波．隆基汇源综合楼箱型梁式转换层施工技术［Ｊ］．青岛理工大学学报，２０１５（０４）：１１９－１２４．［３］李胜权．浅析转换层设计要点［Ｊ］．建材与装饰，２０１５（４６）：６２－６３．［４］黄光利．建筑结构转换层施工工艺及技术难点［Ｊ］．江西建材，２０１５（０６）：５３－５４．［５］耿杰超．某框支剪力墙工程带转换层结构抗震分析［Ｄ］．河北工程大学，檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪２０１５．（上接第４６页）的基础之上，为乡镇企业搭建更好的发展环境成为重要的考虑点。简而言之，树立健全的小城镇服务功能体系，更利于小城镇的发展。参考文献［１］周如昌，陈健．中国的乡村城市化道路［Ｊ］．未来与发展，１９８４（０４）．［２］龙泽元，唐渝．加快农村小城镇建设的对策研究［Ｊ］．财经理论与实践，１９８６（０３）．［３］卿高媛．农村城镇化的战略意义与战略选择［Ａ］．２００７湖南省城乡规划论文集［Ｃ］檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪．２００７．（上接第４７页）４旧住宅区改造发展方向的展望在更新发展的前提下，对旧住宅区的结构形态进行整合，完善其中的不合理部分，同时引入新的机制和功能，从物质结构形态与社会结构形态两方面进行更新，是旧住宅区在整体上能够支持并适应现代生活。在深入探究历史文脉的前提下在历史环境中引入外来文化或创造新风格。新老建筑两者间的“协调”是设计的必要条件，任何一个时代的建筑，无论在技术上还是设计观念上，均运用各自时代的设计语言和手法、构筑技术与材料，以体现各自时代的历史特征。在历史地段中既是现代建筑风格又和周围的不同历史时期的老建筑相得益彰的建筑风格才是最好的。积极探寻旧区改造的多种发展方向对城市多元化发展也有着很重要的意义檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪。（上接第５０页）会造成局部失稳。此时计算机控制系统监控并调整各吊点卸载速度，使快的减慢，慢的加快。若某吊点载荷超过卸载前的１０％，则单独卸载这些点。如此往复，直至连廊中间分段结构自重载荷完全转移到两端分段结构上，整体提升安装结束。（４）提升就位事项。连廊结构提升至设计标高附近后暂停提升，测量各对接口位置牛腿与析架的错边数据，以此为依据制定析架调整措施，同时液压系统做相应的调整，降低提升速度，准备完成后，继续提升，待距离设计标高约５０．０ｍｍ时，各吊点逐级微调使主析架各层弦杆精确提升到达设计位置，单次调整高度不得超过１０．０ｍｍ。调整完成后，液压提升系统设备暂停工作，保持连廊中间分段结构的空中姿态。实测主析架后装段尺寸，对补档杆件现场修改尺寸、打坡口。安装连廊主析架腹杆分段，使连廊结构形成整体稳定受力体系。（５）结构提升期间监控事项。在钢结构自吊装离开地面达到指定提升高度的全过程当中，需要随时对结构吊装情况进行检查。检查所涉及到的主要内容包括：对液压提升系统的压力变化进行观测，及时与预测数值进行对比，从而使系统压力始终处于可控状态下；对上吊点提升平台结构的运行工况进行全面观测；对提升承重系统的运行情况进行监督控制；通过应用激光测距仪的方式来测