浅谈变电站土建设计中安全和防火问题.pdf

浅谈变电站土建设计中安全和防火问题 林 岩 福州电力设计院有限公司， 福建 福州 摘 要： 随着我国电网技术的发展， 变电站工程不断增多， 并向着智能化与自动 化方向发展。技术的进步及安全保障的需要导致在变电站土建设计中 对防火工作的要求越来越高。因此， 变电站的土建设计， 需在现有理论 的支撑下， 结合建设中的实际要求， 并充分考虑各种可能问题的情况下， 综合的设计出安全性高、 防火性能好的方案。 关键词： 变电站土建设计 安全 防火 变电站土建设计中的防火性一直是一项需要重点考虑的问题。防 火性能良好的设计方案不仅能对我国现有的消防设计提供规范性的指 导， 而且能很好的避免电站运行过程中的火灾等重大事故的发生。因 此， 合格的电站设计方案， 不仅要使电气设备的距离符合规定， 也要保 障其具有良好的防火性能。只有从设计的源头入手， 事先注意到电站 建成后可能存在的火灾隐患， 并采取有效的措施在设计中予以规避， 才 能防患于未然， 在保护国有资产的同时也能保障我国电网安全、 稳定的 运行。 常规布置变电站的防火要求 对于大多数建筑物来讲， 建筑设计的基本原则是兼顾内部空间布 局的合理和外部设计的艺术感和层次感， 而对于不同的建筑物， 其要符 合的防火要求也不尽相同。对于变电站一类的建筑物来讲， 因运行中 的需要， 其防火等级要求必然很高， 控制室和继电室的火灾危险级别为 戊类， 配电室一般为丙类。而对于大多数电站的防火要求， 一般国家规 定耐火等级要不低于二等。对于屋面的材料而言， 变电站的各个室内 的墙面都要采用难以自然的材料或可自行熄灭的材料。 同时， 对变电站内防火门的耐火性、 消防器材的设置、 开启方向及 安全出口的数量都要有具体的要求， 以保证火灾发生时救火工作能及 时有效的开展， 一般来讲， 距离变压器外廓 处可设置防火门窗。 此外， 对同一变电站不同房屋之间的布局及不同变电站之间房屋与设 备之间的距离， 都要符合相应的安全规范或设置防火墙， 避免因房屋间 距不足或布局不合理而降低电站的防火系数。一般来讲， 当电站内油 浸或者可溶介质的电气设备在电站侧墙 及以内时， 以该侧墙为圆 点， 半径 以为不得设有门窗， 以保证电站具有较高的防火性能。各 建筑物与电气设备之间的防火间距要求如下表 所示： 表 变电所内各建筑物和电气设备之间的防火间距要求 名称 火灾危险性为丙、 丁、 戊 类生 产 建 （构）筑 物 （ 一、 二级耐火级别） 生活 建 筑 物 （ 一、 二级耐 火等级） 屋外 配 电 装置 屋外可燃介 质电容器 总事故贮油 池 火灾危险性为丙、 丁、 戊 类生 产 建 （构）筑 物 （ 一、 二级耐火级别） 生活建筑物（ 一、 二级耐 火等级） 屋外配电装置 屋外可燃介质电容器 总事故贮油池 电气设备的防火问题 因电气设备的特殊性， 在其发生火灾时也要采取特殊的灭火措施。 据统计， 变电站的火灾事故中， 绝大部分是由带油的电气设备起火所引 起的， 根据化学原理， 该类火灾不能用水扑灭， 反而会导致火势加大。 一般来讲， 该类火灾大多采用干粉灭火器或手提式化学灭火器予以扑 灭， 操作简便且灭火速度快、 效率高。值得注意的是， 当电站的重要仪 器或者仪表起火时， 上述救火方法均不适合， 应该选择气体灭火器如装 有卤代烷的灭火器来灭火， 这类灭火器可确保火被扑灭后仪器不会被 损坏。电缆是变电站中最主要的设备， 因其分布较广， 故不适宜用电站 内固定的消防设备来灭火， 当电缆起火时， 常用的灭火方法是分隔及阻 燃。 关于电站内部的防火设计： 电站内一般设有专门的防火墙， 其组成 材料为防火型隔板、 形条、 柔软及固定的堵料， 防火墙进线的一端、 电缆 支架之间的电缆上都要使用防火的涂料； 对于户外电缆的连接及各电 缆的分支通道， 每 都要设置阻火段， 每 都要用防火涂料、 耐火包 装等填充防火槽； 对于所有电缆的入口， 一般要用防火隔板和堵料喷涂 或者封住各接口子箱、 操作箱底部， 各控制室的电缆穿孔处， 也要用防 火隔板、 简便且牢固的堵料、 柔软性能较好的防火堵料等来进行封堵； 电站内部的防火隔板的螺栓要加以固定并拧紧， 螺栓要使用不锈钢材 料来制造且用防火隔板加以固定； 对变电站内部和外延的各部分电缆， 都要在其表层喷涂耐火涂料， 涂料的厚度一般要大于 ， 而对夹层 和吊架上的电缆经过检查符合耐火性后， 以直线的电缆为依据， 要在电 缆两端安装防火槽， 该槽长度大约为 ， 当电缆使用的全部是阻燃材 料时， 仅需要将电缆进出口用耐火材料堵住， 无需在使用其他防火措 施。 关于变压器的防火性要求： 变电站内最重要、 防火等级最高的设备 当属变压器。国家有关规定表明主变压器距离电站外配电室及其他主 要生产建筑物的防火安全距离不得小于 。当主变压器起火时， 首 选的救火设备是化学灭火器， 用以防止火势进一步扩大； 当重大火灾是 由内部设备等发生障碍导致时， 一般依靠内部防火墙、 化学灭火器及内 部排油灭火设备加以控制以有效防止火势蔓延。而根据经验来讲吗， 当变压器起火时， 目前我国国内生产的灭火器很难有效扑灭火灾， 因此 当该类火灾发生时， 大多给我国造成严重的损失。鉴于此， 为降低风险 及规避损失， 设计人员在设计时要事先严格遵守建筑物之间的安全距 离， 确保主变压器之间， 主变压器与配电室等其他设备之间的距离在安 全距离范围内， 同时要注意设置足够数量的防火墙， 检查防火墙的耐火 性是否良好， 选择性能较好的耐火材料。 事故集油池的防火要求 一般来讲， 当室外单台变压器的油量超过 时， 该变压器其 其相关设备均应设置排油坑及相关设施； 排油坑的容积一般应为变压 器油量的 。若排油坑容量为设备油量的 ， 则应在坑底 设置内径不低于 的排油管， 并在管口装上铁格过滤网， 以便在发 生火灾事故时， 有效的将油排出设备之外。此外， 在驻油坑内还应将集 油池与排油管加以连接， 其中， 集油池表面应有铁栅格， 上部铺设卵石， 直径为 ， 厚度不小于 ， 各栅格净距离不大于 。设置总 事故贮油池，应将油量设定为按最大一台主变全部油量的 。 消防车道及场地绿化的防火要求 在电站总的设计方案中， 消防车道最好采用环形车道， 以便适合转 弯， 且转弯半径应符合在发生事故时， 消防车能够以最快的速度到达起 火设备。当场地较小时， 可以设置尽头式回车场， 面积不小于 。对于电站附近的绿化要求， 也要考虑防火要求， 比如不允许种植 高大乔木， 只能种植较为低矮类的灌木类植物。而对于最易发生火灾 的部位， 如变压器周围等， 则需铺设混凝土地平， 不允许种植任何植物。 无人值班变电站的防火设计 （ ） 消防器材的数量要符合变电站规模。具体有： 消防棚、 消防沙 池、 消防栓、 消防桶、 消防锨和消防灭火器等。 （ ） 变电站要设置足够的灭火器， 如： 不允许配备泡沫灭火器， 可配 备干粉、 二氧化碳、 四氯化碳、 等灭火器。按无人值班变电站的防火设 置摆放要求， 各类灭火器要合理摆放， 以便火灾时能快速取用。 （ ） 变电站应设置消防报警系统， 具体原理是在变电站内设置烟感 探头， 根据烟雾信号准确、 可靠地检测火情， 发出信号， 以提醒有关人员 年第 期（ 总第 期） 江西建材 电气工程 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 注意， 以便及时监控并预报火情。此外， 该设备还能在发出报警声音 时， 用语音和画面提醒监控中心值班人员注意， 通过遥控信号及时发现 火情。 （ ） 在无人值班变电站安装遥视警戒系统， 用于远方巡视设备和变 电站的安全保卫。该系统除具有图像监视功能以外， 还具有红外报警 和变电站灯光控制等功能。红外报警探头安装在变电站四周院墙上， 一旦有人越墙进入， 便会动作报警， 发出强烈的警笛声， 带巡航功能的 摄像机将自动对准目标， 进行录像。监控中心接到报警后， 可一边监 视， 一边用麦克风喊话， 驱赶闯入者。另外， 将消防报警系统的信号接 入遥视警戒系统， 利用带巡视功能的摄像机， 可自动对准报警区域， 检 查火情。 （ ） 各电站还要配置便携式红外线探测仪， 该仪器在不接触带电设 备的情况下， 将红外光束对准探测物体， 在 的范围内， 可以探测出 其温度。该探测仪可供巡查人员检测运行设备及引线接头的发热情 况， 防止设备及引线过热， 烧坏设备， 诱发火灾。 总结 消防是安全生产的保障， 而随着我国经济发展步伐的加快， 对消防 的要求也越来越高。鉴于此， 变电站设计人员在具体的设计工作中应 更加重视防火问题， 在设计过程中严格执行国家现行规程规范，坚持 消防设计原则，真正做到“ 预防为主，防消结合” ， 减少火灾的发生， 更 好的确保国家和人民的生命财产安全。 参考文献 李董林 建筑防火技术在民用建筑设计中的综合运用 科技资 讯， ， （ ）： 郑冬仙 无人值守变电站防盗及环境监测报警系统 电力信息 化， ， （ ）： 杜永平 无人值班变电站防火防盗措施 电力安全技术， ， （ ） ： 巫尚吉 变电站土建设计中有关防火的问题 企业科技与发展， ， （ ） ： 作者简介： 林岩（ 年 月生） ， 女， 汉族， 福建福州人， 大学本 科， 工程师， 主要从事土建设计工作。 发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施 颜冬兰 井冈山市井冈冲水库管理委员会， 江西 井冈山 摘 要： 随着社会各领域建设事业的蓬勃发展， 我国对能源需求在质量和数量方 面的不断提高， 电力资源作为一种高效清洁的能源， 其广泛应用于人们 的日常生活及企业生产中， 为保障人们的日常生活用电质量及安全， 提 升人们生活质量， 以及保障企业正常生产， 推动社会经济迅猛发展等， 有 着重要推动作用。随着电力系统的快速发展， 电力技术手段的不断进 步， 高性能的电力设备的投入使用， 极大的提升了电力行业的生产力和 生产效率， 然而在电力行业的快速发展过程中， 其存在的问题也不断暴 露出来， 尤其是发电厂电气设备运行中存在的故障， 其严重的威胁着电 气设备及工作人员的安全， 阻碍电力行业的健康可持续发展， 因此加大 对电气设备运行中相关问题的研究， 有着积极意义。本文将就电气设备 运行概念进行简要介绍， 并分析其产生故障的主要原因， 由此指出发电 厂电气设备在运行过程中， 其存在的常见故障， 并在此基础上， 提出针对 以上故障的有效应对措施。 关键词： 电气设备 发电厂 常见故障 运行 应对措施 随着能源经济时代的到来， 能源的安全与稳定， 对于一个国家的社 会持续发展来说， 有着重要的保障作用， 我国是一个人口大国， 近年来 随着社会各项建设事业的不断发展， 我国对能源的需求量也越来越大， 在各类能源中， 电力资源作为一种清洁高效的能源， 其在我国具有悠久 的使用传统， 也必将在未来我国的社会发展中发挥巨大作用。近年来 随着我国对电力资源供应的重视， 发电厂项目建设工程越来越多， 相关 的电力系统领域的研究也越来越为广泛， 这在极大提升我国供电规模 总量的同时， 也极大的提升了相关电力技术， 而电力技术的提升， 又反 过来促进电力新设备的生产和应用， 这为促进发电厂发电力及发电效 率的提高发挥重要作用， 同时这也给电力行业创造了巨大的经济效益， 有利于电力行业的健康发展。然而在电力系统及发电厂快速发展的同 时， 其存在问题也不断显现出来， 尤其是其电气设备在运行过程中出现 的故障问题， 其极大的威胁着人员与设备的安全， 阻碍着电力行业健康 可持续的发展， 因此加大对电力设备运行相关问题的研究， 有着积极意 义。下文将就电气设备运行概念进行简要介绍， 并分析其产生故障的 主要原因， 由此指出发电厂电气设备在运行过程中， 其存在的常见故 障， 并在此基础上， 提出针对以上故障的有效应对措施。 电气设备运行定义及其故障分析 在当前我国的大部分发电厂之中， 其主要电气设备包括配电设施、 变压器， 以及发电机及其他相关设施等。在电气设备运行过程中， 对其 运行质量的评价， 主要看其能否运行稳定及安全， 以及看其在是否具有 简单便捷的良好操作条件， 而在工作流程方面， 对于发电厂中的电气设 备， 其主要有供用电流程， 以及厂用电流程两种， 前者主要是用于对外 供电， 后者则是发电厂内部供电工作规程。随着电力技术的不断提升， 各种良好性能电气设备在发电厂中的广泛应用， 在极大的提升发电厂 发电效率的同时， 其也引发了不少电气设备的运行故障问题， 究其原 因， 则涵盖多个方面， 如发电机组由于长时间高速运行， 其会引发异常 振动故障， 同时由于各部件的长期摩擦， 其还会引起滑环及刷头等部件 的故障等， 此外， 压簧等磨损等， 也是引发电气设备运行中出现故障的 主要原因之一。 常见故障分析 在当前的大部分发电厂中， 主要的电气设备有变压器、 配电器， 以 及发电机、 开关等相关设备组成， 电气设备运行的目的， 就是为了能够 高效、 安全及稳定的向各类用户供电， 在选择电力设备时， 主