變電站消防系統設計范文

導語：如何才能寫好一篇變電站消防系統設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：無人值守變電站；監控系統；架構

無人值守變電站通常按照消防法律法規的要求安裝了獨立的火災報警和水噴霧自動滅火系統。這些系統在電力生產的防火救災中起到了關鍵的作用，為保護電力生產的安全和避免國家財產的損失做出了積極貢獻。水噴霧滅火作用不容置疑，但經過幾十年的運行實踐，也發現了水噴霧滅火系統的缺點和不足。

1變電站消防系統現狀

目前，隨著國民經濟的快速發展，各地用電負荷急劇增加，變電站的建設如雨后春筍般遍地開花。變電站作為整個輸變電的重要組成部分，承擔著承上啟下的重要作用。而變電站的防火設施配置，又直接影響其能否安全運行。針對突發火情，消防系統能否正常投入運行，實行壓制和撲滅初起火災是非常重要的。

現有變電站的消防系統主要側重于防火措施，當變電站的煙感和溫感探測器探測到火警時就會發出報警信號，通過網絡傳輸到調度指揮中心，值班員根據情況通知相關人員趕到現場利用配備在現場的少量手提式或推車式滅火器進行滅火。

存在的問題是煙感和溫感探測器都需要達到一定的溫度才能夠實現報警。特別是煙感或溫感均裝置在房間的頂部，當煙感或溫感探測到火警時，就意味著火勢已經從機柜內蔓延到機柜外，并且對其他設備已經造成了很大的威脅，已錯過最佳的火災撲救時機。

加之無人值守變電站一般都建在比較偏遠的地方，等到救援人員或消防隊趕到現場時，火勢已蔓延。滅火器顯得微不足道了。另外消防隊用水來滅火，水對電器設備造成的破壞有可能比火災還嚴重。雖然現在的無人值守變電站具有應急供電切換功能。但是一旦某機柜發生火情不能及時撲滅，馬上會波及其他機柜，導致整個變電站的停止運行，帶來不可估量的損失。

2變電站的消防系統設計

變電站的消防系統設計目前主要分為建（構）筑物的防火設計、電力設備的電氣消防設計、設備間（室）的防火設計、變電站內消防設施、消防器材的配備幾個方面。

2.1建（構）筑物的防火設計

建（構）筑物的防火設計包括建（構）筑物構件的燃燒性能和耐火極限、與變電站外民用建（構）筑物及各類廠房、庫房、堆場、貯罐之間的防火間距、各建（構）筑物及設備的防火間距、站內消防車道的設置。

2.2電力設備的電氣消防設計

電力設備的電氣消防設計主要包括油浸式變壓器、油浸式電抗器（電容器）、油浸式消弧線圈和油浸式互感器、電纜以及其他設備的消防。

1 ）油浸式變壓器

變電站中的主變壓器、所用變壓器、配電設備的配電變壓器等大多使用油浸變壓器，而該類型的變壓器發生火災幾率是很高的。油浸變壓器從0.5kVA到150 ～800MVA大型主變壓器，單臺變壓器的充油量有的已超過100t。變壓器線圈浸于油中，變壓器油起散熱和絕緣作用。而一旦由于變壓器油外泄著火，后果則不堪設想。

目前針對油浸式變壓器的消防措施主要考慮變壓器、戶外配電裝置之間及與各建（構）筑物的防火間距、事故油池的設置和滅火系統的配置。

當油量為2500kg及以上的屋外油浸變壓器之間的防火間距不能滿足防火要求時，應設置防火墻。

b.事故油池的設置

屋外單臺油量為1000kg以上的電氣設備應設置貯油或擋油設施。擋油設施的容積宜按油量的20%設計，并應設置將事故油排至安全處的設施；當不能滿足上述要求且變壓器未設置水噴霧滅火系統時，應設置能容納全部油量的貯油設施。當設置有油水分離措施的總事故貯油池時，其容量宜按最大一個油箱容量的60%確定。

c.變壓器滅火系統的配置

按照國家規范GB50229 —2006 《火力發電廠與變電站設計防火規范》的要求，單臺容量為125MVA及以上的油浸變壓器應設置固定自動滅火系統及火災自動報警系統；變壓器排油注氮滅火裝置和泡沫噴霧滅火裝置的火災報警系統宜單獨設置。

2 ）油浸式電抗器（電容器）、消弧線圈和互感器

油浸式電抗器（電容器）應就近設置能滅油火的消防設施，并應設有消防通道。

3 ）電纜的防火

電纜的防火主要指電纜從室外進入室內的入口處、電纜豎井的出入口處、電纜接頭處、主控制室與電纜夾層之間以及長度超過100 米的電纜溝或電纜隧道，均采取防止電纜火災蔓延的阻燃或分隔措施，并根據變電站規模及重要性采用防火隔墻或隔板，并用防火材料封堵電纜通過的孔洞，電纜局部涂防火涂料或局部采用防火帶、防火槽盒。

施工中動力電纜與控制電纜不混放、分布不均及堆積亂放。在動力電纜與控制電纜直接，設置層間耐火隔板。

4 ）其他電氣設備

油斷路器火災時，切斷其兩側前后一級斷路器電壓，然后采用氣體、干式滅火器等進行滅火。

干式變壓器、電流互感器等電氣設備配置移動式干粉滅火器。

2.3設備間（室）的防火設計

設備間（室）的防火設計主要指變壓器室、電容器室、蓄電池室、電纜夾層、配電裝置室的疏散出口、防火門設計。

變壓器室、電容器室、蓄電池室、電纜夾層、配電裝置室的們向疏散方向開啟；當門外為公共走道或其他房間時，該門采用乙級防火門。

建筑面積超過250m2 的主控通信室、配電裝置室、電容器室、電纜夾層，疏散出口不宜少于2 個。當配電裝置室的長度超過60m時應增設1 個中間疏散出口。

蓄電池室內裝修有防酸措施，使用防爆型照明燈具、防爆型排風機，裝設通風裝置，單獨設置通風道，安裝防爆型探測器。

2.4變電站內消防給水設施、滅火器的配備

變電站的規劃和設計，應同時設計消防給水系統，消防給水量應按火災時一次最大室內和室外消防用水量致和計算。

變電站滅火器仍按建筑物火災危險類別及危險等級設置。其設計應符合相關規范。

2.5變電站消防供電及應急照明

變電站的消防供電應符合下列規定：

1 ）消防水泵、電動閥門、火災探測報警與滅火系統、火災應急照明應按II類負荷供電

2 ）消防用地設備采用雙電源或雙回路供電時，應在最末一級配電箱處自動切換。

3 ）應急照明可采用蓄電池作備用電源，其連續供電時間不應少于20min。

4 ）消防用電設備應采用單獨的供電回路，當發生火災切斷生產、生活用電時，仍應保證消防用電，其配電設備應設置明顯標志。

3變電站消防存在的問題

目前電力系統自動化的四遙（遙測、遙信、遙控、遙調）不能完全支持變電站無人值守，因為四遙不包涵對變電站環境監控的全部內容，例如防火、防盜、防爆、防漬、防水氣泄漏等。正因為如此，即使對一個完全實現了四遙的變電站，人們對“無人值守”仍是放心不下。

對于像防火這樣的問題，消防設施都是按有人值守設置的，要實行無人值班，就需要在遠方的監控中心可以收到消防的報警信號，并能夠在遠方遙控操作啟動消防滅火設施，撲滅火災。在實踐活動中，人們發現，消防報警裝置和處于自動狀態的自動噴淋系統都存在著比較多的誤動現象，自動噴淋系統的誤動對于變壓器的設備會帶來嚴重的后果，會造成較大的經濟損失，所以，在實踐中，變電站中的自動噴淋系統一般都設置為手動狀態，由值班人員確定有火災后手工啟動。

4結論

從變電站設計考慮，主要是落實變壓器防火間距的要求，若不滿足要求則增加防火墻；

其次是變壓器、主控通信室、配電裝置室等重要設備及設備間配備火災自動報警系統和自動滅火系統的靈敏度和實施性要提高；

再次是加強電纜敷設的防火封堵。

在遠方實施監控消防裝置，就必須排除誤處理，這樣就要求人們不僅需要在遠方的監控中心能及時發現環境有異常報警，還需要對該報警作真偽的甄別，才能在遠方通過遙控進行合理的處置，避免誤處理造成損失。于是帶遙視功能的自動消防警戒集中監控系統是解決變電站無人值守消防問題的途徑之一。

參考文獻

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關鍵詞：綠色環保；變電站；設計

Abstract: green substation of substation design is a new concept, efficient, economy, energy saving, safety, environmental protection and sustainable development of electric power construction is also the future of the electric power development of a trend. Green design of transformer substation from through the application of new technology and energy saving equipment choice of materials science, the engineering design, the construction scheme by using environmental protection, etc. The construction of green environmental protection substation several aspects are discussed respectively.

Keywords: green environmental protection; Substation; design

中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：

隨著城市電網的不斷發展，滿足國內經濟發展的需求，建設低能耗、低污染、低排放的的綠色電網成為電力建設發展的重要目標。作為綠色電網建設的重要組成部分，設計高效、環保、安全、節能、經濟，可持續發展的的變電站是當務之急。通過新技術、新設備、新材料、新工藝，在變電站的建設中科學規劃、環保施工、節能運行、智能調度和精細管理，降低其對自然景觀和環境的影響， 最大可能地減少水土流失和植被破壞， 較少能源損耗及減少環境污染, 實現節地、節材和節能降耗, 將效率最大化、資源節約化、環境友好化、管理智能化的理念全面融入電網規劃、設計、建設全過程。

1．選址規劃

地理位置對綠色變電站的建設非常重要，應本著節約土地資源、減少水土流失和環境污染的原則，既要避免在地址結構復雜和危險的地段，又要求變電站的外觀及造型與周邊環境協調一致。特別是現在城鎮市區內的變電站建設較多，變電站的外觀及造型應與周圍環境一致。盡量避免在居住區建設變電站，以防大量的拆遷工程和意外事故。符合電網規劃的布點要求，盡量靠近負荷中心、降低線路建設投資和運行費用。

2 建筑設計

進行變電站主體建筑建設時，在滿足其性能需求的前提下，利用新材料、新技術提高保溫隔熱性能等，盡可能的較低能耗，合理的利用土地。電氣設備的安置方式可根據面積的大小確定，最大程度的減小土地浪費。變電站的建筑應注意水土保持，建設時避免對周圍表層土的大規模破壞，在站區內和周邊應用綠化植被。加強屋面保溫隔熱的措施，選用密度較小、導熱系數較高的保溫材料。在設計時應注意消防及暖通部分，站區給水加壓設備采用變頻變量氣壓給水設備。根據用水量自動控制水泵，以達到節能目的。在取暖和站內熱水供應時充分利用太陽能。變電站的消防系統尤為重要，變電站本身就是一個危險的地方，易形成火災。對于消防系統的設計可采用體積小、低耗能的消防系統，如合成泡沫滅火系統、細水霧系統、排油注氮滅火系統等，并在安放時采取就近原則。至于暖通部分，生產用房可以利用空調，其他房空調可用自然通風方式以利通風節能。

3 水污染防治

變電站排放的廢水主要為生活污水和少量工業油污水。變電站事故油池具有油水分離功能，在特殊情況發生時能處理掉含油廢水。對于主要排放的生活污水可利用生物降解來凈化水質，處理過的水可繼續循環使用。

4 變壓設備的選擇

綠色變電站的要求不僅僅是建筑設備的環保、高效，還應根據全站負荷統計， 考慮設置交直流一體化電源。綜合考慮設備的重要性和可靠性要求，結合目前技術水平，對保護、測控裝置進行適當的整合，同時要求變電站的系統部分和電器部分做到安全節能。對于變電站系統來說，就是在保證正常的供電外合理配置無功裝置功率，采用先進的集成化、智能化繼電保護裝置。電氣部分設備選擇是以安全可靠、性價比高為基礎，盡量使用低聲噪、少污染的先進設備和工藝。在變壓器的選擇上應首先考慮短路阻抗低的變壓器，最新研究的合金站用變壓器空載損耗小、節能效果顯著。依據實際情況，可循序漸進的以先進的羅氏線圈型電子式電流互感器或者純光學式電流互感器，既能節約能源減少電磁感繞，又能方便高效地運行。在條件允許的情況下，可采用數字接口的職能一體化設備，操作時應為處理器檢測信號回路和控制操作回路。變電站的照明可采用絕緣銅管母線、高效節能照明燈具、節能變壓器等進行節能。

5 電磁輻射防治

隨著高壓線路的增加和變電站的加速建設，隨之而來的電磁輻射污，越來越受到有關部門的重視。設計綠色變電站的一個重要任務就是減少電磁輻射污染。供電系統中使用的設備以及線路產生的電磁效應無法避免，變電站所處的空間由于這些因素的影響成為一個大的磁場形成高強度的電磁輻射，對周圍的環境有著較大的影響。降低電磁環境的一個有效途徑就是采用輻射較小的先進設備和利用國內外的先進技術，采用智能化的電站、利用先進的光電式互感器技術和網絡通信技術，可以有效的將交流的電磁信號轉變為弱的數字信號，大大降低變電站及高壓傳輸設備的電磁輻射污染。

在變壓器上采用新材料也能有效的降低電磁輻射，如將SF6氣體絕緣全封閉組合電器裝配在220KV、110kv的配電裝置中，由于其外殼有較好的屏蔽作用且接地性能良好，變電站中導電體產生的輻射以及電場干擾能有效的被屏蔽，且SF6氣體是較好的絕緣介質具有良好的絕緣性能和滅弧性能，將電磁干擾降低到最小程度，遠遠小于國家規定的電場強度4kv/m、磁感應強度0.1mT的要求。變電站應做到隨時檢測，建立電磁輻射實時監測系統，保證電磁輻射不超標。

6 噪音污染防治

變電站的設備復雜多樣，在運行時易產生各種噪音，如本體噪音、變壓器冷卻風機噪音等，影響周圍居民的正常生活。特別是在變壓器運行時產生的電磁噪音，其基本頻率是供電頻率的2倍，還帶有高次諧波引起的噪音，這種噪音在向外傳遞時極易產生噪音共振了，加大了噪音的程度。不僅供電系統本身有噪音，用于變壓器的強迫風冷卻系統和強迫油循環系統是變電站噪音源之一。控制噪音的污染要先從源頭抓起，降低變壓器本身的噪音可以通過一些技術手段和運用新材料達到減弱的目的。如傳統的變壓器改造時可用加鐵芯截面積降低磁通密度的方法，以及采用優質硅鋼片，改善組裝工藝，還可以主變基礎采用混凝土條形基礎減少主變與基礎的共振等。對于的設備如風冷卻設備等選擇優質低噪音風機；在變電站的周圍加建高圍墻來隔離噪音也是一個很好的隔斷噪音方法。

7 站內外環境質量與環境保護

作為一個綠色變電站，應該對周圍的環境起到保護作用。在傳統的變電建設中往往使用了大量的降阻劑，有些降阻劑接地體具有強烈的腐蝕性，甚至對地下水資源造成污染，建設變電站中，可采用降阻效果穩定、對電極具有防腐作用的離子接地極進行降阻。變電站采用屋頂綠化和墻面綠化等方式進行綠化布置既能改善城市環境，是提高生活質量和改善生態。

8 小結

隨著國家提出和諧發展的要求，低碳經濟，節能減排成為各行業進行工作的目標。電力是國計民生的一個重要行業，選擇合理、環保的建設方案，提高變電站的運行效率，節約資

源，降低損耗是進行電力系統改革的一個重要目標。

參考文獻：

[1] 史艷芳.綠色變電站給排水系統設計探析[J]. 建筑監督檢測與造價,2010,5(3):36-38.

[2] 呂凌宇.綠色變電站的設計[J].云南電力技術,2011,4(39):50-52.

[3] 陳永忠. 淺析綠色環保變電站設計[J]. 中國科技博覽,2010(25):280.

篇3

關鍵詞：NFPA ；國外火力發電廠；消防

中圖分類號：D035.36文獻標識碼： A

前言

火力發電廠的消防系統設計主要涵蓋電廠的主廠房、集控樓、變壓器區、油罐區、輔助車間、附屬建筑及煤場的室內外消防。國內電廠消防系統的設計，除依據《火力發電廠與變電站設計防火規范》(GB50229-2006)，以下簡稱《電廠防火規范》）和其他相關設計規范外，還應依據當地消防部門及業主的要求進行設計。

整個NFPA標準目錄和分類眾多，大約有285本相關規范，與國標《電廠防火規范》作用類似，屬原則性的規范是：NFPA850-發電廠和變電站的消防安全推薦規范（Recommended Practice for Fire Protection for Electric Generating Plants and High Voltage Direct Current Converter Stations）。

其他設計中常用的NFPA（美國消防協會規范）如下：

NFPA15-《水噴霧滅火系統規范》（Standard for Water Spray Fixed Systems for Fire Protection）

NFPA14-《消防立管、自備消火栓及水龍帶系統安裝標準》（Standard for the installation of Standpipe and Hose systems）

NFPA13-《自動噴水滅火系統安裝規定》（Standard for the installation of sprinkler systems）

NFPA 2001-《潔凈氣體滅火系統規范》（Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems）

NFPA 10-《便攜式滅火器標準》 (Standard for Portable Fire Extinguishers)

NFPA 11-《泡沫滅火系統規范》(Standard for Low-,Medium-,and High-Expansion Foam)

下面分別對電廠內各主要消防系統及消防措施進行介紹。

1.消防水量計算

NFPA850要求消防系統的設備及設施均需消防專用。消防供水系統必須滿足（1）和（2）二個小時的用水量，其中（1）最大固定消防設施的用水量或一次火災中同時使用的相關固定消防設施；（2）消火栓水量不小于500 gpm（1890L/min＝31.5L/s）。

《電廠防火規范》規定：廠區內消防給水水量應按同一時間內發生火災次數及一次最大滅火用水量計算。建筑物一次滅火用水量應為室外和室內消防用水量之和。

二者的區別：第一，NFPA850規定供水系統是按二個小時的供水能力設計，國內規范對各個不同用途的消防用水要求的滅火時間不盡相同，具體以各系統規范為準。例如：《水噴霧滅火系統設計規范》規定對于變壓器本體水噴霧的火災延續時間為0.4h，設計噴霧強度20(L/min)/m2；而NFPA15則定義設計噴霧強度10.2(L/min)/m2。第二，對于消火栓的用水量國內規范區別不同等級、類型的建筑物有不同的用水標準，而NFPA850則設定最小值，相對簡單。

2 .消防水泵及消防水池

NFPA850中對于消防水泵要求如下：因根據火災的風險，設置不同類型的水泵并考慮備用；消防水泵自動啟動，手動關閉。對于消防水池，如果有雙重用途應有措施保證消防水量不被挪用。這些要求與《電廠防火規范》的規定是一致。

對于水池的補水時間：《電廠防火規范》及《建筑設計防火規范》的規定不宜超過48h：而NFPA850則要求8h內完成補水。

3 .消火栓系統

3.1 室外消火栓系統

NFPA850中對于室外消火栓系統的要求主要如下：主廠房周圍的消火栓間距不應大于300 ft (91.4 m)。較偏遠的區域，如媒場，消火栓間距不應大于500 ft (152.4 m)。主廠房周圍的消防管道應成環布置。室外消防環狀管網上應設置帶閥位顯示裝置的隔絕閥門。室外消火栓與消防管道連接的支管上應安裝有閥門。室內成環設置的消防管道，應至少有兩路進水，且每個進水管道上均應設有閥門，室內環狀管網上也應設有合適數量的隔絕閥。

以上要求，根據《電廠防火規范》的規定均能滿足要求，而且“室外消火栓布置間距，在主廠房及其它建筑物周圍不大于80米”，標準高于NFPA850的規定。

3.2室內消火栓系統

對于室內消火栓系統，NFPA850將保護區域分為三級，分別就室內消火栓的布置、流量和壓力進行要求，具體參見NFPA14的要求及分類。相比較國標要求的設置“室內消火栓的布置應保證每一個防火分區有兩支水槍的充實水柱同時到達任何部位”，NFPA14要求設置消火栓的位置較多，而且消防用水量和壓力要求也高，因此在確定消防水泵揚程的時，應注意遵照NFPA14的規定進行。

4 .輸煤系統的消防措施

在輸煤系統，NFPA850與《電廠防火規范》相同的規定如下：輸煤系統的消防范圍包括有碎煤機室、輸煤棧橋、主廠房煤倉間等，防護區內設有自動噴水或水噴霧滅火系統，并配備移動滅火器。煤斗設置CO2氣體滅火系統，推薦采用低壓CO2氣體滅火系統，以便完成滅火和8小時的惰化。

區別在于，NFPA850要求“設計噴水強度不應小于0.25 gpm/ft2 (10.2 mm/m2)，最大保護面積2500 ft2 (232 m2)”；國標要求：設計噴水強度不應小于12(L/min)/m2，最大保護面積260 m2。水力計算時要加以區分。

5. 主廠房區域消防措施

在主廠房區域，NFPA850與《電廠防火規范》相同的要求如下：在主廠房各運轉層設置室內消火栓系統，并配備移動滅火器。對主廠房的主油箱、貯油箱、氫密封油裝置、油管線及小油箱、鍋爐燃燒器、磨煤機油箱等采用水噴霧消防系統。主廠房的控制室、計算機房、通訊機房及電纜夾層設置自動噴水或全淹沒氣體滅火系統。變壓器設置水噴霧消防或泡沫-水聯合消防。

在此區域，《電廠防火規范》未作要求，而NFPA850有特殊要求的消防設置如下：

1）汽輪機－發電機軸承應設置閉式自噴消防保護系統，采用定向噴頭，推薦采用自動啟動方式，設計噴水強度0.25 gpm/ft2 (10.2 mm/min)，保護范圍為所有軸承。在已經投產的土耳其EREN（1+1）×600MW超臨界燃煤機組項目（以下簡稱土耳其E項目）中，我們考慮到自噴如果誤動作，直接噴水到高溫的軸承，對設備的危害性很大，并且軸承本身非可燃物，所以建議業主不設自噴系統，只裝設了火焰探測器。業主根據配置的消防措施并考慮到設備的安全性，最終同意了我們提供的消防方案。

2）勵磁小室內設置全淹沒二氧化碳消防系統。在土耳其E項目中，由于勵磁小室位置靠近A排與其他電控室距離較遠，且房間較小，單獨設置氣體消防。

3）電除塵器的整流變壓器采用自噴/水噴霧保護或者設置防火墻從空間上隔開。整流變壓器常規布置在電除塵的頂部，無法設置防火墻隔開，因此需設置自噴/水噴霧進行保護，考慮和主變消防系統的一致性并兼顧防凍的因素，推薦采用自噴系統。

6.結語

綜上所述，NFPA850只是根據電廠內不同建筑物的用途，給出消防措施或建議，不區分機組容量的大小；而《電廠防火規范》消防措施的選用上，則根據機組容量的大小，區別對待。本文的比較是基于《電廠防火規范》中對于300MW及以上的燃煤電廠的設置要求進行的。

應用NFPA進行電廠消防系統的設計核心是系統類型的選擇、消防給水壓力和用水量的確定，而這些也是NFPA標準與國內對應標準差別最大的地方。從已經完成的土E項目消防設計實踐證明：掌握并運用好這幾個要素，就能很好的將已熟悉的國內火電廠消防設計轉化到國外項目的設計中，從而達到促進項目建設順利開展的目的。

參考文獻：

篇4

Abstract： For constructing strong power grid， it requires a lot of money. To let the limited funds play a greater role， it will have to reduce power grid project cost. To reduce the power grid construction cost， it needs start with the early stage of project， including planning， site selection， optimization choice of path and program. Design is the key to reduce cost after project approval. So design standard， equipment selection， and optimization design directly affect the project investment and enterprise operation cost and benefit. Modular design has practical significance.

關鍵詞： 電網工程；工程造價；模塊化設計

Key words： grid projects；project cost；modular design

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）35-0059-02

1 模塊化設計提出的背景

模塊化設計是電力工業企業發展到現階段為提高效率、降低造價、減少運行費用、追求效益最大化目標而提出的。隨著變電設備質量和可靠性的提高，特別是計算機技術、微機監控技術和微機型保護的成熟以及通信技術的發展，變電站設備及控制方式已進入相對固定時期。采用先進設備和技術，提高可靠性，減少占地面積和建筑面積，控制工程造價已成為共識。模塊化設計就是按照這種思路，采用先進的設計思想、設計方法和手段，采用新設備、新技術、新材料、新工藝，并形成在一定時間內相對固定的間隔模塊和建筑模塊，便于變電站按照其規模、地形等具體工程條件進行優化組合，較快地形成合理的總平面布置。模塊化設計不僅在設計方面有利于提高設計效率、減少差錯、縮短周期，而且有利于提高電網的運行安全可靠性、經濟性和靈活性，還可以提高變電站的自動化水平、減人增效，實施無人值班。并可優化站內總平面布置，提高土地利用率，減少站內建筑面積，降低土建工程費用，降低工程造價。

2 模塊化設計的實質性體現

2.1 統一建設標準和設備規范，減少設備型式，便于集中規模招標，方便運行維護；

2.2 大大降低了變電站建設和運營成本；

2.3 加快了設計、評審和批復進度，提高了工作效率。

目前已實現的無人值班變電站主要有兩種做法：一種是建造無人值班變電站，一開始就按此目的進行設計；另一種是在原有的基礎上進行改造充實，使其達到無人值班變電站的條件。即常規遠動模式和綜合自動化模式。

具體從單位工程技術方面分析有如下幾點：

①電力變壓器應裝設自動調整調壓分接頭裝置，并在其周圍和開關室內裝設自動滅火報警裝置。②各種受控電器一向裝設電動操作機構控制功能。③各種電量和非電量變送器或傳感器的測量精度和可靠性應在允許范圍內，防止誤差超限。④各種開關電器的位置信號和補償電容器的投切數目等，均應準確采集出來。⑤變電站應裝設功能足夠的遠動終端裝置RTU，能夠準確發送、轉收轉換各種遠動信號。⑥變電站與調度中心之間架設具有抗干擾能力和質量優良的遠動通道，確保遠通信系統安全可靠的運行。⑦上一級調度中心必須具有功能比較齊全的計算機自動監控系統，而且遠動芯頭的質量優良。

3 模塊化設計一般應滿足的技術經濟標準

3.1 土建部分

3.1.1 場區土（石）方工程 變電站占地面積應適當統一，盡量少征耕地，多征荒地。依地區特點，分類確定征地費用。考慮地形地質情況，站址選點要平整，前期勘察盡量精確，基本實現站區挖填方平衡。控制樁最好設置兩個，考慮多坡向排水，方便站區地下基礎的放線、開挖和廠區排水，為地下基礎模塊化設計和施工提供便利。

3.1.2 建筑工程 站區建筑工程繁雜，有、地下、地上部分。地下、地上部分又分土建、電氣、水工等專業。具體要分項進行模塊化設計：

①圍墻四鄰統一標準，考慮地區冰凍線要求。②架構基礎按電壓等級可進行直角布置，在控制標高前提下，統一基礎材料、型式。③主變基礎和包括事故油池及其他獨立設備基礎，在控制標高前提下，考慮預留擴建并統一基礎材料、型式。④各間隔內設備支架基礎，考慮標高并統一基礎材料、型式。⑤變電站核心部分的主控制室和高壓配電室，應按照各廠房的布置位置及統一設備選型后進行模塊設計，設計中應充分考慮其運行維護的方便性，要布置清晰，便于操作、巡視。室內梁柱結構簡單，滿足民用建筑的合理性要求，使間隔合理，采光充足。⑥水工消防部分：水井、泵房、蓄水池及地下管道均可按附屬設施考慮布置，模式化定位、設計、施工，遠離電氣設備，方便日常操作。⑦電纜溝設計分220kV區、110kV區、220（110）kV到主變區、主變區到主控制室、主變區到高壓配電室區及高壓配電室到外送段。這需要統一纜溝的平面定位走向、材料、型式，并嚴格場區排水坡向標高定位。最后統一考慮道路跨越纜溝的細部設計。⑧地下電氣部分的接地網工程，在考慮地質電阻埋深的差異外，均可統一標準設計、施工。

3.2 電氣一次部分

3.2.1 電氣主接線：變電站的各種運行方式，負荷分配，故障處理，潮流調整均由監控中心控制，故其主接線應能滿足遙控操作和調整的靈活性。在滿足安全可靠運行的前提下，應盡量簡化電氣一次主接線。220（110）kV可采用雙母線接線方式，采用線變組接線方式；35（10）kV采用單母線分段接線方式，采用單母線接線方式，分段開關設備自投。

3.2.2 主要設備選型：一次設備的可靠性和穩定性對變電站有著決定性的影響，一次設備應盡可能選擇技術先進、安全可靠、免維護或少維護設備，從區內已實現的“四遙”無人值班變電站的運行經驗看，國產的設備也可以滿足綜合自動化無人值班變電站的要求，因此一次設備選型和配電裝置的配置可按常規變電站設計。

①主變壓器盡量選用國產優質有載調壓變壓器，主變壓器應裝有具備遙信、遙控接口的有載調壓開關。②市區110kV變電站設備盡量采用GIS，或組合式電器。③站區220（110）kV斷路器最好選用SF6全彈簧儲能機構，因為電磁操動機構合閘電流較大，可減少直流設計的負擔。④隔離開關應配有能滿足遙信、閉鎖要求的輔助開關。主變中性點地刀應配有電動操作機構。⑤220（110）kV電壓互感器應采用電容式電壓互感器，能很好地消除鐵磁諧振。⑥220（110）kV的電流互感器應選用SF6電流互感器，各電壓等級的電流互感器都應選用帶有0.2級的二次線圈，以滿足計量要求。⑦避雷器采用氧化鋅避雷器，配有在線監測裝置，計數器應具有遙信接口。⑧站用電系統應具有兩路電源，互為備用，自動切換，站用變應選用干式變或接地變帶站用負荷。⑨35（10）kV設備可采用全室內組合電氣布置，35（10）kV高壓開關柜可選用國內先進廠家生產的戶內手車中置式成套開關柜，內配35（10）kV真空斷路器。⑩無功補償裝置盡量選用干式成套電容器裝置。{11}直流系統的接線方式要安全可靠，合閘母線和控制母線要分開。蓄電池可選用閥控式全封閉酸性電池，不設端電池。每組蓄電池配置一套微機高頻開關電源充電裝置，模塊采用N+1配置，采用分路供電，具有遙信接口。全站設置一套UPS電源。

3.3 電氣二次部分 二次設備設計應采用綜合自動化系統設計，220（110）kV變電站可采用分層分布式微機監控綜合自動化系統。二次設備全站采用微機保護裝置，同時裝設綜合無功自動調壓裝置。其中：

①主變壓器保護采用兩套不同原理、不同生產廠家的微機型差動保護，按雙主雙備配置。主變220kV側裝設雙套復合電壓過流保護，110kV側裝設雙套復合電壓方向過流保護，主變220kV及110kV側裝設雙套方向零序電流保護、零序方向過流保護、零序過電壓保護和零序間隙過流保護；主變10kV測裝設雙套分支過流保護，變壓器過負荷保護，非電量保護及溫度信號。②220（110）kV線路保護采用雙套不同工作原理，不同生產廠家的全線速動保護。一套為高頻保護，采用電力線載波通道；一套為分相電流差動保護，采用數字光纖通道。兩套保護均應帶有完整的階段相間、接地距離和零序電流方向保護做后備保護，且線路保護按型號、廠家與兩側保護配套。③根據25項反措要求：220（110）kV母線保護配置兩套，母線保護實現雙重化，每套保護都應具有母線差動保護、母聯過流保護、母聯死區保護、斷路器失靈保護出口等功能。④根據《火力發電廠、變電所二次接線設計技術規程》，主變壓器設置故障錄波裝置。220（110）kV側各配置一臺微機故障錄波測距裝置。故障錄波裝置應具有數據遠傳、故障測距、GPS衛星對時等功能，采用不間斷方式進行數據采集及故障判斷，用于對各種設故障及裝置動作情況的記錄分析、處理。⑤根據《電測量及電能計量設計技術規程》和實際負荷情況配置110kV諧波監測裝置。⑥根據內電生字（2003）29號文，集控主站設置一套低頻、低壓減載裝置。⑦35（10）kV線路、電容器和所用變均選用微機型保護。35（10）kV線路保護裝置具有速斷、過流、三相一次重合閘功能；35（10）kV電容器保護裝置具有短時限電流速斷和過流、零序差壓、過電壓、過負荷等保護；35（10）kV所用變保護具有速斷、過流等功能。每段35（10）kV PT設置一套PT消諧裝置。⑧根據計量規程要求，主變壓器高壓側裝設0.2S級高精度多功能表作為關口表，并裝設電壓矢壓計時器和報警設備，同時配置一套電表處理裝置采集電能表的信息并將其傳送到內蒙古中調，電能計量表用數字方式接入電表處理裝置。遠傳通道采用電話網自動撥號方式和網絡專用通道。

3.4 通信遠動部分 無人值班變電站，通道建設是關鍵。在我區，系統通信貫徹通信網“完整性、統一性、先進性”和“安全、經濟、高效”的基本原則，主要以光纖通信作為主通信方式，數字載波作為備用通信方式，實施二級調度管理。當然也可以采用以光纖、微波為主的先進手段，并采用一主一備方式，保證通信的安全可靠暢通。

3.5 消防系統與保衛系統部分 無人值班變電站的控制室、高壓室、蓄電池室、電纜夾層等主要部位需要要裝設火災報警裝置并具有遙信接口。重要變電所主變壓器（150MVA及以上）需要設置消防自動水噴霧系統，且生活用水與消防用水分開。變電站門、控制室門、高壓室門等應裝設外人進入報警裝置。站內應配置好常用的固定式氣體滅火系統以及移動式或手提式氣體滅火器及其他消防器材。

參考文獻：

[1]柳國良，張新育，胡兆明.變電站模塊化建設研究綜述[J].電網技術，2008（14）.

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[關鍵詞]變電站 二次設計 電氣系統

中圖分類號：TM645 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）33-0122-01

前言

變電站是電力系統的一部分，其主要功能是變換電壓等級和匯集配送電能。它主要包括變壓器、線路開關設備、母線、建筑物及進行電力系統安全和控制時所需的全部設施。變電站的二次系統是變電站實現其功能的神經系統，是否具有合理可靠的二次回路將直接影響整個變電站乃至系統能否安全可靠的運行。從目前國內外發生事故的經驗分析來看，造成事故的根本原因通常是在回路上，有的可能是因為回路本身的缺陷造成，有的可能是因為系統出現故障時，由于回路的原因而未能及時將故障排除所造成。因此，必須保證變電站二次保護回路的正確性和合理性，這具有非常重要的作用。我們應切實加強對變電站二次回路的研究力度，進一步提高變電站的電氣二次設計水平。

一、變電站的電氣二次設計

進行變電站的電氣二次設計時，相關設計人員需要有較強的邏輯性和豐富的專業知識。該過程是一個較為復雜的過程，本文對變電站的電氣二次設計的研究注重于繼電保護、綜合監控和直流輸電等主要方面。

1、繼電保護

現階段電力系統的發展十分迅速，因此電力系統的繼電保護技術也越來越引起人們的關注。繼電保護的任務就是識別電力系統中被保護的相關設備是否有故障發生或者是否需要發出跳閘命令。當設備發生故障時，繼電保護就是要在最短的時間內將其與電力系統隔離開，避免事故發生造成太大的影響。由此可見，繼電保護對于整個電力系統的作用不容忽視，我們在研究變電站的電氣二次設計時，必須重視對繼電保護技術的研究。

隨著電子技術、通信技術和計算機技術的不斷發展，繼電保護裝置中的元件、材料和制造工藝等硬件結構也有了更大的發展空間。在這個過程中，繼電保護技術的發展也將越來

越多地引入了電子技術、通信技術和計算機技術。

第一、電力工業的發展所取得的成就越來越大，因此在繼電保護裝置中繼電功能發揮的作用也越來越重要。這就導致了存儲的故障信息數量很大，并且存放這些信息的時間也要求很長，而對這些信息進行處理時，又要求時間要盡可能的短、通信功能要很強大等等。所以，在未來的繼電保護技術的發展中，計算機作為其最有力的使用工具，將會起著至關重要的作用。

第二、在繼電保護領域中，通信技術的不斷發展就使得繼電保護的作用已經不只是找出故障和縮小故障發生的范圍了，還要更多的考慮安全層面上的因素，繼電保護技術人員對于保護系統的觀念也越來越強烈。

第三、在電力系統的繼電保護中，會存在一些專家系統、人工神經網絡等智能化系統，引入這種智能化系統對于繼電保護的發展具有很重要的意義。

第四、在實現了繼電保護的計算機化和網絡化的前提下，網絡將成為繼電保護裝置獲取信息的主要渠道，而且它還能夠將獲取到的信息傳達到網絡控制中心或者任何一個終端。在每一個微機保護中都可以完成繼電保護的功能，并且在正常運行的情況下，可以順利實現保護、控制、測量、數據通信的一體化。

2、綜合監控

科技的日新月異使得計算機已經廣泛應用在各個領域，目前的電力系統也進入了微機控制時代。變電站綜合自動化系統就是利用先進的計算機技術、通信技術和信息處理技術等實現對變電站二次設備的功能進行重新組合和優化。計算機及網絡技術的迅速發展有力推動了視頻監控系統的發展，因而通過構建智能綜合監控系統，可以有效的將變電站各個分散的視頻系統、環境監控系統等整合成統一的變電站智能綜合監控系統，促進變電站自動化再上一個新臺階，從而更有利于進行設備的維護和故障的排除，便于提高工作效率和經濟效益。因此，進行變電站的電氣二次設計時，綜合監控是其中非常重要的一個設計部分，設計人員應在全面考慮的情況下設計出更為有效的綜合監控系統。

目前，變電站已經基本完成了數字視頻化監控系統的建設和改造工作。這種監控方式是以本地監控為主，遠程管理為輔，并以各個站點為單位建成一個配有數字監控主機和監視器等設備的完整的監控體系。一般情況下，是通過分步、分批的方式來實施環境監測、消防系統和防盜報警，如果它們要成為各自獨立的系統變電站，則需要配備有專門的人員來負責圖像監控和設備維護保養等日常工作。同時可能會因為沒有統一的管理而導致各站點的監控數據因意外原因而被銷毀或破壞。另外，監控圖像信息不是由變電站和集控中心共享，如果變電站有事故發生，上級單位將無法全面而及時的掌握相關情況。所以，將這些不同功能系統整合成一個完整的系統是非常有必要的，這樣既能做到遠程監控，又具備了聯網報警和環境監測的功能，同時還可以起到預防事故的作用，有效打擊外力破壞，保證電網的安全穩定。

3 直流輸電

一般情況下，變電站的直流系統采用的是雙組充電機配置雙蓄電池組（雙電雙充模式）。即兩段母線各自攜帶一部分負荷，在兩段直流母線之間設置聯絡電器，同時每組蓄電池組和充電裝置分別接入不同的母線，可采用雙組雙充運行也可以單組并列運行。

我們主要從直流電源系統的構成、功能等方面來對變電站直流電源監控系統進行分析。通過進行這樣的研究可以使變電站中的直流電源監控系統實現真正意義上的綜合自動化，對變電站的電氣二次設計具有重要意義，同時還可為國家創造大量的直接和間接經濟效益以及社會效益。

直流電源的構成以及各部分的主要作用如下所述：（1）電源監控裝置，這是直流系統可靠運行的管理者和控制者，是直流電源監控系統的管理和控制核心。（2）高頻電源，這是直流系統必須具備的關鍵組成部分，是直流系統實現交流輸入變換到直流輸出的部分。（3）絕緣接地檢測，主要完成直流系統以及直流應用部分絕緣接地情況的檢測。（4）蓄電池，這是直流系統的儲能部分。

由于直流系統在整個電力系統中具有舉足輕重的作用，所以其功能較為全面而且復雜。在變電站中，直流系統為繼電保護、控制信號、自動裝置及事故照明等提供可靠的直流電源。同時它還為各種操作提供可靠的操作電源。直流系統是變電站安全運行的保證，它的可靠與否，對變電站的安全運行起著重要的作用。

二、結語

對于變電站的電氣二次系統的優化改造設計，絕不僅僅限于以上所分析的三個方面， 還存在著很多其他需要考慮的細節，例如繼電器的布置、測量儀表的安裝、電纜的走線等。變電站的電氣二次系統的設計和布置方案直接關系到整個變電站運行的可靠性和穩定性，本文通過對繼電保護、綜合監控和直流輸電三個方面的分析，對于以后研究變電站的電氣二次系統的設計具有非常重要的意義。

參考文獻

[1] 白宗敏，劉百震，於崇干.電力工程直流系統設計手冊[M].北京：中國電力出版社1999（1）

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關鍵詞：大型變壓器 新型智能水噴霧滅火系統 系統功能

1　大型變壓器火災實例

1991年12月，北京某220 kV變電站的一臺120 MVA薄絕緣三線圈主變壓器由于內部故障起火，因站內沒有固定的水噴霧滅火裝置和充足的消防水源，在起火十幾分鐘后30余輛消防車陸續趕到，撲救了近7 h方滅掉了明火，由于沒有徹底降溫，7 h后重燃，近20輛消防車再次趕來撲救，變壓器報廢。

1997年2月，北京另一座220 kV變電站的一臺120 MVA三線圈主變壓器因高壓套管爆炸起火，幾分鐘后消防車趕到，用自帶的水滅火，在自帶的水即將用完時，站內值班人員手動啟動水噴霧裝置成功，在消防隊員和值班人員的共同努力下，有效地控制了火勢并將其撲滅。在此期間，水噴霧系統起到了后援和降溫的作用，若僅靠消防車自帶的水量很難將火撲滅。同時也可看出，滅火是撲救火災的關鍵因素。這臺變壓器除套管破碎及線圈需烘干外，其它部位沒有大的損壞。

2　有關規范對主變壓器消防的要求

2.1　《水噴霧滅火系統設計規范》(GB50219－95)(下稱《規范》)規定：水噴霧滅火系統的響應時間，當用于滅火時不應大于45 s；水霧噴頭應布置在變壓器的周圍，不宜布置在變壓器的頂部；保護變壓器頂部的水霧不應直接噴向高壓套管；水噴霧滅火系統應設有自動控制、手動控制和應急操作三種控制方式。水噴霧滅火系統的控制設備應具有下列功能：選擇控制方式；重復顯示保護對象狀態；監控消防水泵啟、停狀態；監控雨淋閥啟、閉狀態；監控主、備用電源自動切換。

2.2　《火力發電廠與變電所設計防火規范》(GB50229－96)規定：220 kV、330 kV、500 kV獨立變電所，單臺容量為125 MVA及以上的主變壓器應設置水噴霧滅火系統，并應具備定期試噴的條件。

3　北京供電局原水噴霧滅火系統狀況

北京供電局在1995年前建成投運的220 kV、500 kV變電站有20座，大部分均遠離市區或城鎮，遠離市政自來水管網，其生活和生產水源通常靠站內或附近的專用自備機井提供。北京地區變電站目前采用以下幾種供水裝置。

3.1.1e　使用水塔供水

由于變電站常駐人員不多，日常用水量很少，在炎熱的夏季水塔內的水質極易發生變化，而在寒冷的冬季水塔內的水容易結冰和凍裂管道。

3.1.2　使用變頻水泵供水

由于變頻水泵始終處于調速運轉狀態，因水中雜質對泵磨損很大，與自來水系統中的變頻水泵相比，使用周期短，維護費用高

3.1.3　使用自動補氣式氣壓水罐供水

這種裝置是在80年代末期興起的，系統簡單可靠，投資不高且易于管理和維護，系統的水壓一般在0.3～0.6 MPa之間可調，非常適合變電站使用

3.2　原水噴霧滅火系統的狀況

上述20座變電站中有13座變電站為主變壓器配置了水噴霧滅火系統。所配置的系統基本上由地下蓄水池(容量在幾十至幾百立方米)、取水管、消防泵(一主一備)、環狀地下消防主管網、手動或電動的水噴霧控制閥門(一臺主變配用一只)、變壓器水噴霧立管和水平支管及霧化噴頭、水泵啟動控制和保護裝置等組成。消防用水預先由自備機井提到地下蓄水池中儲存備用。

上述水噴霧滅火系統大都沒在管網內預先注水，需由值班人員根據變壓器起火的情況，按動當地或遠方(主控制室)控制盤上的啟動按鈕，啟動消防泵和打開相應的噴霧主閥門，進行噴霧滅火。這種系統由于在主變壓器發出事故報警信號時，要靠值班人員準確地判斷主變壓器是否起火、并正確地操作有關按鈕，很容易發生誤操作。另外由于管線長，在發生火災時空管充水時間大于規程允許的響應時間，此外由于管線內斷續供水，管線內壁氧化銹蝕，銹渣被水流沖至噴頭處淤塞噴頭，影響水霧的形成，特別是當使用手動噴霧控制閥門時，常因閥門銹死而無法操作。這類系統的致命缺陷是系統本身不具備自檢功能，必須由專業人員定期檢查，但因缺乏專業人員的定期檢修維護，故障難以及時發現，在需要時不能正常啟動，形同虛設。

為滿足《規范》關于滅火響應時間的要求，防止空管注水時間過長，少數系統設置了變頻穩壓泵或其它供水裝置，為管路補水和保壓。在主變壓器運行時，這種系統因為在管網內有水的情況下，不能檢查噴霧主閥門是否能正確打開，也存在著火警時噴霧主閥門拒動的可能性。為了對這種系統定期檢查，至少需派兩名檢修人員到變電站現場，將地下管網中的水泄空后，持無線對講機進行操作和檢測，而在裝設了集成電路型保護裝置的變電站，保護室內是絕對禁止使用無線對講機的，這便給檢查帶來了一定的難度。在使用變頻泵給地下管網保壓注水時，由于變頻穩壓泵長期處于工作狀態，磨損嚴重，維修較頻繁

3.3　雨淋閥滅火系統

南方的一些工程中也有不用噴霧電動閥門而采用雨淋閥組的實例。和上述系統相比，此類系統除了將噴霧電動閥門改用雨淋閥(一臺主變配用一組)外，其它系統部件大致相同。由于雨淋閥組的需要，在每臺主變的上方還增設了通至雨淋閥的傳動管及閉式溫度探頭。傳動管內平時充滿了有壓力的氣體或水，籍此頂住雨淋閥的主放水口。當閉式溫度探頭上的測溫玻璃泡遇高溫破碎時，傳動管內的有壓氣體或水從探頭處泄出，雨淋閥的主放水口打開，同時通過雨淋閥上的電接點啟動消防泵，大量的水便從霧化噴頭噴向變壓器。此類系統可以不靠人的操作而準確地啟動整套系統，實施噴霧滅火，但在北方使用時，存在冬季的防凍問題，傳動管內只能充氣，這樣系統的部件將增加許多，且受風或氣流的影響，溫度探頭的靈敏度將會降低。

轉貼于 4　新型智能水噴霧滅火系統

為了解決以往主變壓器水噴霧滅火系統存在的缺陷，有效地控制變壓器初起火災的撲救，降低主變壓器火災造成的損失，從1995年下半年起北京供電局開始進行新型水噴霧滅火系統的研制工作。 4.1　新系統的功能要求

在總結以往水噴霧滅火裝置經驗的基礎上，對新系統提出了整體的設想，新系統應具備以下功能和特點。

4.1.1　系統應能實現定期自動巡檢功能，以便及時地發現缺陷，提醒專業人員進行處理，使系統處于良好的備用狀態。

4.1.2　地下主管網必須能夠預先注滿水，以解決動作反應時間過長和管道因斷續供水而銹蝕的問題。

4.1.3　系統應能對變壓器的溫度進行可靠和有效的監測，在火災發生時能準確地報警。應具有對巡檢狀態和事故動作狀態的記憶能力，供事故后追憶和分析使用

4.2　新系統的研制

根據上述要求并結合實際工程的進度，組織設計、制造和運行單位的技術人員研制新系統。在研制過程中，抓住控制裝置、電動閥門、水霧噴頭三個關鍵部件，進行了技術調研和分析。還組織了調度、保護、變電值班、生技、安監等部門的技術人員對控制裝置的動作條件進行了嚴格的分析和審查。

經過努力，新系統已在新建的北京臺湖、張儀、大興三座220 kV變電站安裝完畢，并成功地在張儀和大興兩站對4臺180 MVA的主變壓器進行了試噴檢驗和自動巡檢測試。

新的水噴霧滅火系統由以下幾部分組成：地下蓄水池；主備消防泵；地下消防主環網；地下消火栓及井；噴霧電動閥門及井；噴霧立管、水平支管和霧化噴頭；主變壓器測溫及數據傳送裝置；為管道日常補水的單流閥門及電動閥門；管道泄水用的電動閥門；控制盤及電機保護盤；當地及泵房內的啟動盤等。控制系統采用了工業可編程控制機作為核心部件，監控全套系統的工作狀態。系統的任何異常信號和動作信號均在消防控制盤上用光字牌顯示，同時將消防系統異常的信號送至主控制室的中央信號屏上并伴有音響。

為了解決地下消防主環網的日常保壓補水和系統巡檢時的斷水問題，系統設置了補水電動閥門，一側接主環網，另一側接供應生活用水的氣壓水罐的出口，并在地下主干管的最高點設置了自動排氣閥，以使水能充滿管道。在日常情況下，消防主環網內的水壓和氣壓水罐出口的壓力基本一致。此時，可以打開地下消火栓井內的水嘴或閥門，噴灑站區內的綠地及道路等。在消防狀態下，因管道內壓力較高，為了防止消防水進入生活水系統，在補水電動閥門的一側裝設了逆止閥。

根據幾次變壓器火災的分析，發現在變壓器起火燃燒的過程中，首先被破壞和最先見到火光的地方是在高壓套管和變壓器箱體結合處。為了可靠地監視變壓器是否起火，經過多次研究，決定在變壓器的瓷套管根部與套管升高座的結合部設置測溫鉑熱電阻，每臺變壓器設8個點，并將實測溫度值通過溫度變送器送出。控制系統巡回檢測這些溫度值，發現溫度值有躍變(＞0.13　℃／s)時，自動發出預告信號，當溫度值躍變到上限(定為105 ℃)時，發出報警信號并同時啟動消防泵，做好噴霧的準備工作。如果在檢測中發現測溫電阻有斷線故障時，控制系統會自動發出報警信號，并跳過此點繼續進行檢測。

當變壓器起火后，為了安全起見，系統應在起火設備確實斷電的情況下進行噴霧滅火。為了做到這一點，控制系統必須在檢測溫度的同時對幾種開關量的變化狀態進行相應的巡回檢測。我們采用以下幾種開關量為基準的鑒定手段：最為可靠的是使用主變壓器的重瓦斯保護信號和差動保護信號的接點，這兩個信號對控制系統觸發的邏輯關系是“或”，為了防止保護正確動作而斷路器拒動，引起對帶電的事故變壓器噴霧，根據后備保護的動作時間和越級動作的最長時間，規定在重瓦斯信號或差動保護信號觸發控制系統后延遲10 s再打開噴霧電動閥門的作法。當重瓦斯和差動保護裝置沒有多余的接點供使用時，也可以使用主變壓器三側斷路器的輔助常開接點，此時為了防止因斷路器機構故障拒分而造成的誤判，需要對三側斷路器進行“三選二”的判斷，并在判斷確認后延遲10 s再打開噴霧電動閥門，延遲10 s是必須的，給拒分的斷路器回路留出保護裝置越級動作的時間。

為確保水噴霧滅火系統和變壓器處于安全可靠的運行狀態，消防泵啟動和噴霧電動閥門打開必須有嚴格的邏輯閉鎖關系。為了防止在變壓器開蓋檢修時，誤碰測溫電阻(使測溫電阻升溫)而引起誤噴事故的發生，必須規定變壓器在停運時，應事先人工停止裝置運行對主變套管處進行溫度檢測。當檢測到某一臺變壓器的某一點超溫時，控制系統自動啟動消防泵，但并不立即打開這臺變壓器的噴霧電動閥門，繼續檢測這臺變壓器三側斷路器的狀態，只有當這臺變壓器有關的斷路器相繼動作跳開后，控制系統才會確認是這臺變壓器起火，這時再自動打開這臺變壓器的噴霧電動閥門進行噴霧滅火。如果檢測到某一臺變壓器的某一點超溫，又檢測到另一臺變壓器的三側斷路器有動作，因閉鎖條件的限制，控制系統不會打開任何一臺變壓器的噴霧電動閥門進行噴霧，此時僅有消防泵在轉動。

兩臺消防泵(一主一備)，能用控制盤上的手柄進行主、備用的切換選擇。當主泵由于種種原因啟動不起來或流量、壓力不夠時，水泵出口處的電接點壓力表將向控制系統反饋信息，激發控制系統啟動備用泵。因壓力不夠，備用泵投入運行時，主泵并不退出運行。

這套水噴霧滅火系統具備自動、手動、應急三種操作狀態，通常應置于自動操作狀態。在變壓器附近和消防泵房內有應急操作箱和手柄或按鈕。優先級別從低到高的順序為：自動、手動、應急。應急操作按鈕設在變壓器附近的控制箱上，操作時應先按動消防水泵的啟動按鈕，再按動相應變壓器的噴霧電動閥門按鈕即可實施噴霧。停止系統工作必須在控制盤上操作。手動操作靠旋動設在消防控制盤和泵房控制箱上的相關控制手柄進行，主要用于檢修過程中的試驗工作，當然也可用于實施噴霧滅火。

系統投入運行后，可能幾年甚至幾十年不會發揮一次作用，但是一旦出現火情就必須快速可靠地投入到滅火工作中，要做到這一點，關鍵是使系統始終處于良好的狀態，水泵、電動閥門必須運轉靈活、開啟自如、關閉嚴密。以前安裝的水噴霧滅火裝置，常因檢修時間過長或漏檢，而出現運行障礙。新研制的這套裝置具有自動離線檢測的功能，在裝置投運前，預先設定一個自動巡檢的周期，投運后便開始倒計時，待預置時間減到零時，裝置自動進入巡檢狀態。也可以通過人工按動巡檢按鈕進行強制巡檢。

在巡檢狀態下，裝置首先自動關閉來自生活供水裝置的補水電動閥門，切斷補水的水源；然后自動打開主管路的泄水電動閥門，并順序啟停兩臺消防泵，同時通過水泵出口處的流量計和電接點壓力表及泄水閥門處的流量計監視判斷消防泵的工作狀態；在消防泵正常停止后，延遲7～10 min，待管路的余水基本自然泄空后，再順序開關主變壓器的噴霧電動閥門，此時由于管路內水量很少，幾乎無壓力，所以不會有水從霧化噴頭流出，也能有效地防止冬季凍裂立管或堵塞出水管的現象。最后關閉泄水電動閥門，打開補水電動閥門向主管路補水，恢復到正常運行狀態。在巡檢過程中，每一步操作都能自動地進行成功與否的判斷，發現問題停止巡檢，發出信號，提醒值班人員通知維護檢修人員檢修。檢修時可根據控制盤上的光字牌判斷故障點，檢修完畢，應按動巡檢按鈕重新開始強制巡檢。正常巡檢的全過程約需15 min。巡檢后的補水時間將視生活供水系統的能力決定。為了在補水時能將管內的空氣排除，在管路的最高點裝設了自動排氣閥。

為了系統的可靠運行，我們選擇了不銹鋼為外殼的、聚四氟乙烯為內襯套的電動蝶閥作為噴霧和泄水的主閥門。為了方便檢修，在這些電動閥門的部位設置了相應的手動蝶閥。

為現場試驗安全起見，試驗前停運被噴的變壓器。為使試驗更接近實際狀態，采取了如下的模擬措施：將處于分閘狀態的三側斷路器的兩端隔離開關拉開，手動使斷路器合閘，模擬變壓器處于運行狀態，控制系統開始對主變壓器進行溫度檢測；在當地消防控制箱處，用電阻箱改變停運變壓器上任何一只溫度變送器的輸出端電流，模擬變壓器套管處溫度越限的狀態，這時控制系統開始檢測開關是否變位；在保護室內人工動作變壓器的主保護，使三側斷路器分閘，模擬變壓器事故跳閘的狀態。

篇7

關鍵詞：給水 中水 熱水 排水 消防 冷卻循環水 游泳池

中圖分類號：S276 文獻標識碼：A 文章編號：

0工程概況

本工程為新建五星級酒店，其中地下二層為車庫及設備用房，地下一層為廚房、后勤服務、健身和設備用房，地上一、二層為接待、餐飲、會議、娛樂等，三～九層為客房。

本工程設計范圍為給水排水及消防系統和設施的設計。其中生活給水排水部分包括給水系統、中水系統、熱水系統、排水系統、雨水系統、空調冷卻循環水系統的設計。消防部分包括室內消火栓系統、自動噴水滅火系統、變、配電室氣體滅火系統、酒店大堂共享空間水炮系統、廚房消防系統、建筑滅火器配置的設計。

一、 給水系統設計

從周邊不同道路分別接出兩根DN200的給水管，在庭院內形成環狀管網，為本工程的生活給水和消防給水提供雙水源。

給水系統豎向分為三個區。

市政給水區：地下一層、地下二層暖通及其他設備用房用水均由市政自來水管網直接供水；

加壓供水低區：地下二層—地上二層生活給水為加壓供水低區，由變頻調速成套供水設備供水。

加壓供水高區：三層—九層為加壓供水高區，由變頻調速成套供水設備供水。

生活給水加壓泵房設在地下二層，內設不銹鋼斷流水箱，紫外線消毒設備，帶有小氣壓罐的恒壓變量變頻供水機組。

客房層用水、酒店部分用水、每一廚房用水、健身房用水（包括SPA）、洗衣房用水、冷卻水系統補水均分別計量。

二、 空調冷卻循環水系統：

設計參數：室外濕球溫度取26.9℃。

系統設置

敞開式系統：地下二層制冷機房內設置制冷機3臺，制冷機的進水水溫為32℃，出水水溫為37℃。在制冷機房內設置循環冷卻水泵4臺（三用一備），變頻控制，在九層屋面設置帶風扇驅動系統的低噪聲冷卻塔3臺，每臺流量為400 m³/h。在每臺制冷機進水管上設過濾器一套，機組的進出水口處均加裝金屬柔性接頭、溫度計、壓力表，在制冷機房內設置一套全自動加藥系統，包括可溶性固體測量表、化學藥劑泵、電磁流量控制閥、藥劑容器、自動防水閥等，以達到防腐、除垢、滅菌的作用。

密閉式冷卻塔：用于空調系統冬季供冷使用，設計室外環境溫度2℃，循環水量180 m³/h，進、出水水溫15℃~10℃。在制冷機房內設置循環冷卻水泵2臺（一用一備）。管內介質為乙二醇+水。

三、 中水系統設計

從市政中水管道上接DN100管道，經總水表后進入庭院。中水用途為沖廁、綠地澆灌、道路沖洗、洗車等。

中水系統豎向分為二個區。

市政供水區：地下二層—地上二層中水由市政中水管網直接供水；

加壓供水區：三層—九層為加壓供水區，由變頻調速成套供水設備供水。

中水加壓泵房設在地下二層，內設不銹鋼斷流水箱，臭氧消毒設備，帶有小氣壓罐的恒壓變量變頻供水機組。

客房層用水、酒店部分用水、地下一層用水、健身房用水、綠化用水均分別計量

四、熱水系統設計

熱水供應范圍：客房、廚房、洗衣房、水療SPA、員工淋浴、卸貨平臺、垃圾間、健身淋浴、酒店盥洗等用水。

熱水熱源：由設于地下一層的鍋爐房提供。熱媒為95℃~70℃熱水。

洗衣房熱水由集中的熱水系統提供，洗衣房工藝用蒸汽自設電蒸汽爐解決。

熱水換熱間設在地下一層，熱水系統豎向分區同給水系統。

熱水系統：

系統一：供三層—九層客房的熱水，耗熱量為450KW。設3臺容積式換熱器，供水溫度為57℃。

系統二：供所有餐廳、廚房的熱水，耗熱量為389KW。設2臺容積式換熱器，供水溫度為60℃。

系統三：供洗衣房、游泳池、水療SPA、員工淋浴、卸貨平臺、垃圾間、健身淋浴、酒店盥洗等熱水，耗熱量為160KW。設2臺容積式換熱器，供水溫度為60℃。

客房層用水、酒店部分用水、每一廚房用水、健身房用水（包括泳池及SPA）、洗衣房用水均分別計量。

熱水系統采用機械循環，以保證熱水供水干管和立管的供水溫度。

五、 排水、雨水系統設計

室內排水為污、廢分流排水系統，廚房廢水單獨排放，經隔油池處理后排出。地下室衛生間排水由污水提升設備收集后排入化糞池。地下室廢水經集水坑收集后由潛水泵壓力排出。每個集水坑配置兩臺污水提升泵，且每臺容量按照峰值的65%設計。污水泵須接應急（發電機）電源。

雨水系統：本工程除二層大宴會廳屋面雨水采用虹吸式雨水內排水系統，外其余屋面均采用重力流排水。虹吸式雨水內排水系統設計重現期為10年，降雨歷時5min，設計降雨強度為，徑流系數ψ=0.9，溢流雨水系統按設計重現期50年雨水量進行校核。

汽車庫坡道內設雨水截流溝，排至附近的集水坑，用潛水泵提升至室外雨水管道。

內庭院的雨水經雨水溝收集后排入市政管網。

六、 消防系統設計

本工程設有室內消火栓系統、自動噴水滅火系統、變配電室氣體滅火系統、酒店大堂共享空間大空間主動滅火裝置（水炮系統）、廚房滅火系統、建筑滅火器。

消防水源：分別從周邊不同道路接出兩根DN200的給水管，在庭院內形成環狀管網，為本工程的生活給水和消防給水提供雙水源。

本工程為一類高層建筑，消防水量見下表：

本工程所需消防水池的有效容積為720立方米（分為2格）。消防水泵房和消防水池均設于酒店的地下二層。

室內消火栓系統：

消火栓系統采用臨時高壓給水系統，消防水泵房設于酒店的地下二層。泵房內設有兩臺消火栓加壓泵，一用一備，自灌式吸水。

本工程的消防水箱設在酒店頂層的閣樓內，水箱容積18立方米，水箱出水距最底層消火栓的靜水壓力小于100米。水箱間內設有消防增壓泵2臺，一用一備。

本工程每層各部位均設置消火栓保護，環狀管網供水，室內消火栓設在明顯和易于取用處。每個消防箱內均配DN65消火栓一個，L=25米的麻質襯膠水帶一條，Φ19mm直流水槍一只，手提式磷酸銨鹽滅火器2-3具，啟泵按鈕一個。消火栓栓口壓力小于等于0.5MPa。

消火栓系統設置地下式消防水泵接合器，

噴灑系統：

消防水泵房設于酒店的地下二層。泵房內設有3臺噴灑加壓泵，二用一備，自灌式吸水。

本工程的噴灑水箱設在酒店頂層的閣樓內，水箱容積27立方米。水箱間內設有噴灑系統增壓泵兩臺，一用一備，Ф600氣壓罐一個。

本工程噴淋系統設置情況見上表所述，標準噴頭采用K80快速響應型，動作溫度為68℃（廚房操作間、鍋爐房、換熱站、洗衣房為93℃）。無吊頂的部位采用直立型噴頭，有吊頂的部位采用吊頂型噴頭。客房部分位置采用邊墻擴展型側噴噴頭（K115快速響應型）。各系統報警閥均設于地下室報警閥室內。報警閥前供水管道設為環狀，閥后管道布置為枝狀。每個報警閥組供水的最高層與最低層的噴頭高差不大于50米，噴頭數量不超過800個，設計壓力不大于1.2MPa。水流指示器前及報警閥前后均設有帶開閉指示的信號蝶閥，并將開閉訊號送至消防值班室內。

噴灑系統設置地下式消防水泵接合器，在報警閥前與室內管道相連。

大空間主動滅火裝置（水炮系統）：共享大廳設2個水炮，接至噴灑系統水流指示器前，每個水炮流量為5L/S。

滅火系統：各廚房排油煙罩部位采用食人魚滅火系統。

氣體滅火系統：

本工程地下變電站設置ZQW180型七氟丙烷無管網自動滅火裝置。

變電站設置氣體滅火系統，設計濃度8.1％，噴放時間10s，使用環境溫度0～55℃。防護區內分別設ZQW180型七氟丙烷無管網自動滅火裝置。

滅火器的配置：本工程按中危險級配置手提式磷酸銨鹽滅火器，設置在消防箱內。配電室、電梯機房等電氣專用房間均設置CO2滅火滅器。

篇8

關鍵詞：ESD2000；配電監控系統；輸配電線路

一、引言

在電力行業當中，變配電器系統的管理效率直接影響到用戶的需求，提高變配電器系統的智能化已經是電力系統中急需的發展方向之一。傳統的電力管理模式已經遠遠不能夠滿足供電系統高密度、大容量運轉的需求，而現行的管理中心對于電力系統中保護、續電、實時保護、準確定位等多種信息的收集與預警。只能依靠當前值班現場人員的報告進行判斷，在各種事故發生之前能夠夠及時發生系統的運行狀況而直到操作事故、電壓輸送事故等錯誤的發生，因此，為能夠保證供電安全可靠，采用先進的ESD2000只能變配電監控系統將會越來越迫切。

隨著電配器的自動化技術出現，電力系統當中的分布處理、網絡技術輸送、實時斷點等技術已經逐漸流行起來，而ESD2000變配電智能監控系統正是其中的優秀代表。通過ESD2000變配電只能監控系統，可以實時讓監控中心掌握各個變電站的運行情況，并能夠直接對相關設備進行操作，及時了解故障發生的情況，作出準確的判斷與處理，并能夠在整個系統進行和你的能量分配，使整個供電系統的管理科學化、規范化，并且還與其他系統（供水系統、空調系統、消防系統）交換數據，充分發揮整體優勢，進行全系統的信息綜合管理。

二、變配電監控系統的優越性

ESD2000是一套完整的變電站綜合自動化系統，它完成對變電站內主要設備和輸配電線路的自動監視、測量、控制和微機保護，以及與樓宇自控系統通信等綜合性的自動化功能。其保護、測量、監視、控制功能。

通過智能型綜合保護測控裝置和ESD職能型測控裝置來實現。使用ESD2000可保證變電站的安全、可靠運行、提高管理效率，提高供電質量，減少維護工作量、減少值班員數量及工作量。

1、分層分布式體系結構

系統結構采用分層分布式設計思想，系統分為中心管理層、站級管理層、前端保護監控設備層。系統集中監視、分散控制、微機保護測控裝置依據保護對象分布在開關柜或保護對象最近控制屏上，獨立完成保護功能；系統網絡或通訊發生故障不影響現場微機保護測控裝置的保護功能。現場的遙信量、遙測量、控制、保護動作等信息均通過現場保護或測控單元采集處理，并以數字信息上傳前端機和后臺主機。前端機完成現場監視和控制，并實現通訊規約轉化和故障診斷功能。后臺主機完成全系統監控和各種管理功能，并能夠實現與其他智能系統通信。

2、系統模塊化的設計理念

后臺系統監控管理功能采用模塊化的設計思想，各功能管理模塊如柜圖監控環境、圖形監控環境、動態趨勢環境、告警查詢、動態報表、邏輯關系、負荷管理等均可獨立運行于不同的工作站上，也可同時運行于一臺主機上，各部分之間互不影響，模塊化設計的實現提高系統的可靠性。

3、智能化保護設備。

系統采用智能型保護設備就地完成保護功能，大大減少了二次接線，減少了安裝工作量，從而提高了系統的可靠性。智能保護監測裝置即可采用光纖介質與前端機通訊，增加抗干擾能力，也可采用傳統屏蔽雙絞線完成通訊任務。

4、易擴展性

系統采用的分層分布式體系結構擴展性強。對于現場一次設備增加只需增加相應的保護測控裝置，并將保護測控裝置連接到前端機上就可實現系統底層擴展。對于新增變電站只需配置前端機和相應的一次設備保護測控裝置，并將前端機連接到主機上就可實現新增變電站控制系統的擴展。對于中信管理層增加各功能工作站也非常方便。

5、兼容性好

前端機可提供各種借口（RS232、R422、RS485、SPABUS、CANBUS、PROFIBUS等）用于連接各種智能設備（智能保護裝置、各種自動裝置、各種監控裝置等）完成自動化控制功能，可將任何開放設備納入監控網絡。軟件系統能夠適應將來計算機技術的高速發展。

三、ESD2000變配電監控系統在華北空管局的應用

ABB ESD2000變配電監控系統自2003年開始在華北空中區域交通控制中心配電系統中進行應用，應經服務了8個年頭，為整個中心的高可靠性供電和運行提供有力的支持和幫助，為提供配電系統的管理水平、數據統計、節能增效方面大量的數據支持和規劃依據。經過多年的運行使用，總結該系統主要有以下幾點優勢：

1、 全面實現便捷化管理

ESD2000變配電站運行的自動化監控，開關狀態及電氣參數實現全面數字化，通過ESD2000 自帶的OPC 協議及軟件，可以與公司到各個分區域直接的控制與管理，直接可以實現通訊，諸于電壓、電流、負荷、開關狀態及電氣設備運行狀態等參數可直接在公司生產管理網上一目了然，電氣系統信息化為公司生產調度部門提供強有力的支持，同時也為實現企業ERP 管理打下了堅實的技術數據基礎。

2、保證系統運行安全、穩定、可靠。

由于整個系統屬于智能化操作系統，他無需人員人工值班，極大的減少電廠的人力資本輸出，大大提高企業的生產效率和經濟效益。在傳統人員交替過程中，運用經驗判斷電站中出現的問題，是值班人員經常要面對的事情。而使用ESD2000智能系統可以直接對事故現場進行分析，自動進行倒閘操作，變電站基本可以實現無人守值。

4、系統設計的操作開關減少冗余。

由于ESD2000智能操作系統從某種意義上可以說他是一種計算機控制系統，它依然存在著硬件或軟件的原因導致的網絡通訊中斷的可能。在傳統的整個運行過程中，由于網絡中斷導致信息傳遞不清晰，電力系統有可能出現操作指令錯誤，無法對事故進行充分的認定與判斷，很容易讓問題變得復雜化。因此當然的ESD2000智能系統中，其每個變電站電監控系統中，就安裝上幾個現場級總線設備，如果僅是網絡通訊問題，現場級總線設備依然能夠實現就地設備控制，如果現場級總線設備損壞故障，屏幕損壞或者板卡損壞，系統還能夠直接使用手動分合閘的方式直接控制。

5、多種通訊接口。

ESD2000 等系統可提供各種通訊接口，如RS232、RS422、RS485、SPABUS、CANBUS、PROFIBUS、LONGWORKS、FF 等，系統具有良好的擴展性和兼容性，組網組態方便，極容易實現網絡的通迅。

6、保證系統時間的準確性。

系統通過GPS 衛星對時系統對整個現場級設備進行時鐘核對，保證事件發生的時間準確性。

三、變配電監控系統的未來發展趨勢

當前科技的發展讓現場總線技術發生了巨大的發展和推進了實際應用，控制和自動化行業正在經歷著巨大的技術變革。從變配電監控系統的發展史來看，曾有過兩次大的革新：一次是50 年代末由舊式模擬儀表向電動或氣動單元組合儀表的轉變；另一次是80 年代從電子模擬儀表到DCS 的轉變。這兩次大的轉變，遠遠不及現場總線對控制系統發展的影響那樣深刻。現場總線使控制系統發生了概念上的全新變化。它使傳統的控制系統結構發生了根本的變化，在某種意義上，可認為現場總線最終將完全代替DCS。它將開辟過程控制的新紀元。隨著計算機技術的不斷發展，現場總線型變電站綜合自動化系統技術具有廣闊的發展空間，尤其以現場總線為技術的控制系統必將替代傳統的控制系統，最終完全替代DCS

經過多年的現場應用，結合變配電用戶的實際需求和現代電子技術和網絡技術的發展，ABB已經將ESD2000系統升級到ESD3000變配電監控系統，秉承著ABB產品的安全可靠，技術更加先進，更加貼合現場的實際應用，更好的為用戶變配電系統的運行提供有力支撐。

四、結束語

本文首先對ESD2000變配電監控系統的優點進行了分析，并從當前變電站當中自動化發展系統的成功運用中分析，證實了自動化發展在在發電廠、變電站和電力系統中都有非常廣闊的應用前景。自動化系統的應用都能為用戶在供電的可靠性、高精度、經濟性等諸多方面獲得最大的效益。

參考文獻：

[1]蔡皖東.計算機網絡技術.西安：西安電子科技大學出版社,1998.

[2] 《低壓配電設計規范》GB50054-95.

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關鍵詞：商貿城；安全檢查；火災安全評價

中圖分類號：F822 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 04-0128-03

一、火災安全評價方法

火災安全評價方法，通常包括定性、半定量和定量評價方法。定性評價方法，主要用于各類場所火災安全的定性描述與評價，但很難給出火災危險等級，包括安全檢查表法和預先危險分析法等。半定量分析方法，主要用于快速簡單地估算相對火災風險等級，確定可能發生的火災的相對危險性[1]，包括層次分析法、火災安全評估系統法、SIA81法（Gretener法）[2，3]、火災風險指數法、古斯塔夫法等。定量分析方法，主要是以風險大小衡量系統火災的安全程度的方法，包括建筑火災安全工程法（L曲線法）、消防評估CrispⅡ模型、火災風險評估方法FIRECAM、火災風險評估方法CESARE-Risk模型、事件樹方法、事故樹評估方法及模糊數學評估法等。綜上所述，在建筑的日常消防安全管理中采用定性評價方法更為簡單實用。

二、評價對象及特征

某超大型商貿城，商業用地867.62畝，建筑面積120萬m2，主體商城長650m，寬265m，地上5層，地下1層，設計標準商鋪2.3萬，內設電子電器類、護理及美容類、日用百貨類等18個行業、26個業態、數千個小業種、數萬種商品，主體商城于2009年12月正式開業，日均人流量約達15～30萬人。商貿城具有商位布局眾多、火災荷載較高、聚集人員眾多、人員組織程度低、光線通透性強、通風性能好、人流物流融合等特征，是一個典型的高荷載低組織公眾聚集場所，即場所內單位面積上可燃物數量很大，一旦發生燃燒可能釋放出的總能量很多。另外，場所內人員相當密集，人員安全意識差異很大，安全素質和規避風險的能力參差不齊，緊急情況下很難將這些人員高效、有序地組織起來進行及時疏散。本文主要結合該項目的消防安全管理相關情況，進行火災安全檢查的定性描述與評價。

三、項目火災安全評價

（一）評價相關依據

火災安全評價的依據，包括消防法律法規、消防技術規范（國家標準）、消防技術標準（國家標準）和地方標準。

消防法律法規，包括中華人民共和國消防法（2009年5月實施），建筑工程消防監督管理規定（公安部106號令），機關、團體、企業、事業單位消防安全管理規定，云南省消防條例（2011年1月實施）和云南省消防產品監督管理制度等。

消防技術規范（國家標準），包括建筑設計防火規范（2006版），建筑內部裝修設計防火規范（1995版），汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范（GB50067-97），自動噴水滅火系統設計規范（2005版），自動噴水滅火系統施工及驗收規范（GB50261-2005），火災自動報警系統設計規范（GB50116-98），火災自動報警系統施工及驗收規范（2007年12月，2008年3月實施），建筑電氣設計技術規程（JGJ16-83），通用用電設備配電設計規范（GB5055-93），建筑滅火器配置設計規范（2005版），氣體滅火系統設計規范，氣體滅火系統施工及驗收規范（GB50263-97），人民防空工程設計防火規范（GB50098-2009）等。

消防技術標準（國家標準），包括防火門（GB12995-2008），防火窗（GB16809-2008），消防聯動控制系統（GB16806-2006），建筑通風排煙系統用防火閥門（GB15903-2007），室外消火栓通用技術條件，消防泵性能要求和試驗方法，飾面型防火涂料通用技術條件，消防產品現場檢查判定規則，建筑消防設施檢測技術規程（GA503-2004），建筑工程消防驗收評定規則（GA836-2009），公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求和標識（GB20286-2006）等。

地方標準，包括建筑消防安全檢測評價技術規程（DB53/67-2008）等。

（二）各系統火災安全評價

為便于火災安全評價，本文結合商貿城消防安全管理的特點與危險源的類別及分布，劃分評估單元，將系統主要劃分為主動防火、被動防火和火災安全管理三個子系統；每個子系統再根據其具體情況的不同細分更小的子系統。

1.被動防火系統評價

（1）被動防火系統劃分

被動防火系統，細分為環境情況、可燃物品、電氣設備、熱物體、明火、吸煙、其他等。

（2）被動防火系統評價

項目建筑高度為23.6m，建筑面積約120萬m2，使用性質地上1-5層為商場，地下1層為汽車庫和設備間；防火間距為前面距主干道80m，后方為綠化帶及城市道路寬50m；左側為城市道路寬25m，右側距市汽車客運站40m；商鋪2.3萬間；商品品種豐富，包括電子電器類、護理及美容類、日用百貨類、旅游運動鞋類等數萬種商品，花色樣式齊全，規模數量龐大，火災荷載高；商貿城內每層橫向設置為A區至G區共七個商業區，每兩個商業區之間在一層設置一條中空消防車道和疏散通道，長81.6米，寬12米，通道頂部采用活動玻璃屋頂，兼具采光和自然通風排煙功能。每個商業區在每層劃分為5個防火分區，縱向相鄰每兩個防火分區的中間走道，采用帶玻璃的甲級防火門分隔，雙側主通道分別采用雙層無機防火卷簾分隔；每層設有貨物電梯、管道井等；商貿城共設置消防電梯45臺；每層商業區橫向兩側疏散通道中間部位分別設置有4～5個安全出口，防火分區內設置多條橫向疏散通道，每條長45.6米，寬3.5米，兩頭及中間分別與縱向通道相連；商貿城內共設置走道出口96個；直通室外安全出口38個；商業區之間疏散通道上設置敞開疏散樓梯22把，商業區中間區域設置防煙封閉樓梯間85個。

商鋪類型眾多，包括服裝區、鞋帽區、皮制品區、家電區、玩具區、汽車用品區、小商品區等；建筑功能復雜，包括鋪面、庫房、商場、餐飲、辦公、休閑、地面地下樓頂停車場等功能；建筑內設有升降貨梯，自動扶梯、共享中庭、敞開樓梯間等；物品品種豐富，包括小五金、眼鏡、打火機、電子電器、飾品、工藝品、玩具、文體用品、服裝、鞋等大類商品；易燃物較多，包括紡織品、紙制品、塑料制品、化學品、裝修材料、熒光燈具、射燈彩燈等可燃物品；存有指甲油、摩絲、發膠、氣體打火機、充氣罐（丁烷）等易爆危險品；可燃物品一些陳列在貨架柜臺上，一些懸掛展示在通道內，貨物堆滿鋪面內過道，有的甚至阻塞商鋪之間疏散通道，商品高度集中，堆放雜亂；建筑用材及設備配套采用耐火、智能化高的產品；市場管理方在不影響商場安全情況下，滿足商戶二次裝修的個性化要求，經營商戶的二次裝修，確保所選裝修材料必須符合消防要求。

商貿城采用一級負荷供電，由二回路10千伏羊莆變電站和二回路10千伏星耀變電站分別供電；商場地下一層設中心配電室，分別向商貿城內的一號至七號變配電室供給10千伏電源，變壓器降壓后由低壓配電柜，分別經所設電纜管溝和豎井向商場各樓層（防火分區）配電柜（箱）供電，再由這些配電柜（箱）向商場各開關箱和用電設備供電；商場配電線路采用樹干及放射式系統相結合布線；該供電系統接地形式為TN-S系統，整個系統的中性線與保護線分開設置，即五線三相制進線。用電設施眾多，包括電梯、日光燈、熒光燈、射燈、彩燈等燈具、飲水機、電腦等電器；每個商鋪都安裝有程控電話、網絡終端。由于商場內一次統一裝修和商戶的二次裝修，各種用電設施的插座、插線板、電氣線路連接復雜；大部分設備本身狀態良好，存在部分設備老化破損等情況；電氣與易燃物的距離適當，但存在電氣設備被物品覆蓋、遮擋等情況；電源控制箱良好；保險絲的規格合適；接地裝置牢固清潔。一些熱表面周圍存有可燃物；商鋪各種用電設施電器功率適當，但存在營業時間內大量使用，負荷大；熱廢渣處理得當。無可燃性氣體蒸汽泄漏、與易燃物距離適當、燃料控制氣體適當。區分吸煙區與禁煙區、吸煙區內有煙灰缸；但一些營業人員、顧客在禁煙區抽煙；流動吸煙現象時有發生；吸煙區內雖設有煙灰缸，但管理混亂；禁煙區內因一些人員違規吸煙和亂扔煙頭而冒煙。

商貿城市場管理有序，重視消防管理工作；但在餐飲區地面有油污，可燃廢料垃圾隨意存放，紡織品等可燃商品隨意存放擺放懸掛；建筑外廣告遮擋窗體或通道，室內通風受到影響；管理人員、業主、營業人員了解滅火器材使用，但顧客不太了解滅火器材使用；商場有嚴格的動火安全規定，但有部分營業人員不完全遵守規定；曾發生過火災。

（3）被動防火系統評價小結

通過評價被動防火系統的否定項，商貿城為典型的高荷載低組織公眾聚集場所，存在眾多火災隱患，包括中庭相通上下層之間未采取分隔措施，二次裝修材料未提供相關防火證明資料等，消防安全通道被貨物占用，貨品高度集中堆放雜亂，禁煙區有違規吸煙人員、明火管理不嚴格，顧客不完全了解消防器材使用，部分營業人員不完全遵守動火管理規定。

2.主動防火系統評價

（1）主動防火系統劃分

主動防火系統，包括消防設施和消防隊子系統；消防設施子系統細分火災自動報警系統、消防給水系統、室內外消火栓系統、自動噴水滅火系統、防排煙系統、防火門和防火卷簾、應急照明和疏散指示、滅火器、消防電源等；消防隊子系統包括專職消防隊和應急消防員子系統。

（2）主動防火系統評價

為保證市場消防安全，一期市場的消防安全硬件設施投入資金2億多，建設有火災自動報警系統、防排煙系統、滅火器等設施，設有三個消防監控中心，每個通道都有監控系統。

火災自動報警系統，布線符合要求、火災應急廣播符合要求、消防電話符合要求、火災警報裝置符合要求、電梯基本符合要求、每個商鋪都安裝有程控電話、網絡終端，能夠及時發出報警信號。一期市場消防系統，設感煙探測器19.8萬只、感溫探測器0.8萬只、火災應急廣播0.3萬只、柜式火災報警控制器7臺、區域報警顯示器（JB-SXB-FX02）210臺、手動報警按鈕（J-SAP-ZMB）0.2萬只、消防電梯45臺、線性紅外線感煙探測器96套。

消防給水系統，一期市場消防系統，未設置天然水源、市政供水設置100mm進水口2個、消防水池2個每個容積為450m3但未設水位計、屋頂設置消防水箱容積18m3但未設水位計、氣壓給水裝置符合要求、地下室設置1號和2號水泵房、消防水泵4臺、消防水泵接合器5臺、室外消火栓45套、室內消火栓箱0.3萬套、水流指示器203套、末端試水裝置203處、直立性及下垂型灑水噴頭1萬只。

室內外消火栓系統，管網布置符合要求、室內消火栓布置符合要求、消火栓箱體外觀符合要求、消火栓箱組件符合要求、出水方向符合要求、減壓裝置符合要求、消防水帶符合要求、室內消火栓按鈕符合要求，消防水池、水箱未設有水位計，水力警鈴未按要求安裝在公共通道或值班室附近的外墻上。

自動噴水滅火系統系統，系統設置符合要求、濕式報警閥的水力警鈴未設置在公共通道或值班室附近、水流指示器符合要求、末端試水裝置符合要求、管道布置符合要求、噴頭布置符合要求。

防排煙系統，設有自然防排煙裝置且符合要求、設有正壓送風系統且符合要求、設有機械排煙系統且符合要求且符合要求、設有通風和空氣調節裝置且符合要求、設有系統聯動功能且符合要求。設正壓送風機125臺且符合要求、設排煙風機192臺。

防火門和防火卷簾系統，設防火卷簾556樘且符合要求，設鋼質防火門889樘、鋼質防火門1640樘、木質防火門267樘且符合要求。

篇10

關鍵詞：應急照明；系統設計；深入剖析

應急照明系統在公共建筑中具有非常重要的安全作用，直接關系到重大人身安全和財產安全。當建筑內部發生火災或其他災情時，應急照明對安全疏散、安全生產、安全救援等工作都具有非常重要的現實價值和意義。標準的應急照明系統主要分為三類，包括疏散照明、備用照明和安全照明。

1、應急照明系統的主要類型

1.1疏散照明

疏散照明要結合建筑物的實際情況加以設計和確定，比如建筑物層數、結構復雜度、建筑物功能、建筑物使用特征等因素，需要設置疏散照明系統的建筑物主要包括：人員流動性較大的公共建筑，比如電影院、體育館、展覽館、旅館、車站、大型商場等；地下建筑，比如地下商場、地鐵站、地下娛樂場所等；人員密集的大型生產車間。對于普通的建筑物和住宅樓，就目前我國的現狀來講，可以不設置疏散照明。

依照功能進行劃分的話，疏散照明主要分為兩類，即指示安全出口的疏散標志燈和照亮疏散通道的照明燈。在進行指示安全出口疏散標志燈的設計和安裝時，一定要將其安置在建筑物內任何位置都能夠看到的地方，以便達到指示安全出口的疏散目的。在進行疏散照明燈的設計和安裝時，一定要將其均勻安置于疏散通道內，尤其要重點安裝于拐彎處、高度變化較大處、火災報警器、消防設備、電梯處、防煙樓梯間等地方；人員密集的劇場、體育館、大中型商場等。疏散照明燈之間的距離一定要適度，不要太遠也不要太近，要選用具有寬配光性能的照明燈具，以便提高照明均勻度。

1.2備用照明

備用照明系統要結合建筑物的生產和運行特征來設置，每個行業有每個行業的標準和要求。需要設置備用照明的建筑物有：斷電后需要照明進行必要操作，以避免造成重大災害和事故的場所，或是需要照明以確保生產秩序穩定，或避免重大經濟損失的場所；一旦斷電將導致企業生產無法正常運行，進而帶來巨大經濟損失的場所，比如電視臺、航空樞紐、鐵路樞紐、中心變電站和關鍵性動力供應站以及供水中心等，此外還包括國際會議中心、國際性大型場所、高級賓館以及重大比賽場館等；一旦斷電將妨礙消防系統正常運行的消防指揮中心和消防設備間等；大型地下建筑，比如地鐵站、地下娛樂場所等；一旦斷電就導致貴重財物被盜的重要場所，比如貴重物品售貨區、大型商場收銀臺等。

在進行備用照明系統的設計和安裝時，一定要實現其與正常照明系統的一致性，以便實現備用照明系統的經濟性和協調性。比如斷電后需要維持正常運作或需要進行必要操作的場所，一定要將備用照明設置在關鍵的操作部位。斷電后需要維持正常運作的場所，要將正常照明燈具的一部分設計為備用照明；當要求備用照明的照度要和正常照度一樣時，就無需重新更換添置照明燈，一旦斷電只需切換到應急電源便可。

1.3安全照明

安全照明實在斷電后可以確保處于潛在威脅中的人生命安全而設置的，具有快速提供照明的優勢。不同于疏散照明，安全照明是在突發狀況下確保人員安全撤離的關鍵和保障。需要設置安全照明的建筑物主要包括：在斷電情況下，極易造成人員人身傷害的生產場所，比如生產道具等危險品的廠房；斷電后將延誤正常工作，造成無法估計損失的場所，比如醫院急救室和手術室等；人員流動性較大但內部結構復雜的建筑物，斷電后極易因驚恐而帶來巨大傷亡的場所，比如電梯內。通常情況下，安全照明無需照亮整個建筑物，均勻度也沒有硬性規定，可以只照亮部分工作場所，且往往要求其照明要具有一定方向性，可以根據實際設置定向性燈具。

2、應急照明系統的供電方案

2.1自帶電源

在自帶電源的供電方案中，消防燈具主要是指內部自帶電池或附近安裝檢驗器件的應急燈具。消防應急燈屬于一種可靠性非常高的供電方式。而自帶電源供電方案的實現需要以下設備和技術：①蓄電池：要采用免維修、尺寸小的充電型電池，通常使用的有鎘鎳電池和鉛酸電池，最好不要使用汽車蓄電池和原電池。②在各個電力環節設置充電保護系統。若是采用的是鉛酸電池，一定要設置過放電保護系統；③電池電量全部放完時，其電壓一定要高于額定電壓的80%，不要在電池組和光源間設置手動開關。在應急燈正常電源的側部要設置短路保護系統，同時還要設置充電指示燈和警報燈。④逆變電路最好能夠確保一定的流明效率。所謂的流明效率就是指切換到自帶電源后，光源輸出光通量的實際比例。對間斷性運行的消防應急燈來講，但切換到自帶電源供電后，其光通量最好要高于額定光通量的80%。

2.2區域電源

在這種類型的方案中，通過在建筑物的每一層的范圍內通過設置區域的應急照明主機，并且要將區域的應急照明主機作為集中應急電源，與此同時要通過轉換開關箱向應急燈具或疏散標志的指示燈轉換相應的電源。

2.3集中電源

該設計方案主要是指在首層設置一臺集中應急照明主機，應急照明主機主要作為集中應急電源，通過在每一層的電纜豎井中設置一個轉換開關箱，將電源向應急照明燈或疏散指示標志燈。在應急照明電源主機中，主要包括UPS、EPS、UBS和柴油發電機等，一般UBS的應急照明系統使用頻率較高，這與其具有較高的可靠性、使用效能和受到的負載變化影響較小有關。UBS系統具有卓越和簡單的特點，這就使UBS系統能將失效的危險轉移給單個的燈具上，大大降低了故障的發生率，提高了主電路運行的可靠性。UPS系統通常采用AC/DC、DC/AC的二次轉換方式，這就使在整個整流逆變的過程中存在著一定的危險；UBS系統采用一次轉換的方式，不存在逆變損失，因此能為應急照明系統提供應有的電源。UBS系統受負載變化的影響較小，只有在重載和輕載時僅對應急事件有一定的影響。

2.4組合電源

在這種類型的方案中，通過任意兩種或三種的電源進行組合形成的一種有效的供電方式。在一個較好的建筑物的應急照明系統中，通過將綜合投資、供電可靠性、建筑性質及相關的負荷性質充分的結合起來，確保應急照明系統發揮應有的作用。在一些較小的建筑物中，往往通過自帶蓄電池的供電方式，從而能為應急照明燈提供了充足的電源。

參考文獻

[1]黃敏明：《應急照明設計探討》[J]建筑電氣，2013（01）