風電場的消防措施研究

董麗瓊　劉凱　李蕾

摘 要：本文結合風電場各系統的特點，對風電場各系統消防措施的選擇及消防設計原則進行總結和探討。

關鍵詞：風電場；風力發電；消防措施；滅火系統

目前，我國大力發展風力發電項目。風電場消防設計應貫徹“預防為主，防消結合”的設計原則，消防系統的設置以加強自身防范力量為主，立足于自救，同時與消防部門聯防，做到“防患于未燃”。針對風電場工程的具體情況，積極采用先進的防火技術，做到保障安全，使用方便，經濟合理。

1 主要設計原則

（1）貫徹“預防為主、防消結合”的消防工作方針，做到防患于未“燃”。嚴格按照規程規范的要求設計，采取“一防、二斷、三滅、四排”的綜合消防技術措施。

（2）工程消防設計與總平面布置統籌考慮，保證消防車道、防火間距、安全出口等各項要求。

（3）風電場離城鎮較遠，可借助的社會消防力量有限，消防設計應立足于自救。

2 機電消防設計原則

（1）消防供電電源可靠，滿足相應的消防負荷要求。

（2）主變壓器、電纜及其他電氣設備的消防設置按《火力發電廠與變電站設計防火規范》GB50229-2006、《電力設備典型消防規程 》DL5027-2015、《電力工程電纜設計規范》GB50217-2007進行設計。

（3）主要疏散通道、樓梯間及安全出口等處按規定設置火災事故照明燈及疏散方向標志燈。

（4）設置完善的防雷設施及其相應的接地系統。

（5）電纜電線的導線截面選擇不宜過小，避免過負荷發熱引起火災；消防設備配電及控制線路采用阻燃電纜。

（6）變電所內設有滿足消防通信要求的通信電話。

（7）按照《火力發電廠與變電站設計防火規范》GB50229-2006的要求，設置火災自動報警系統。

3 消防總體設計方案

消防總體設計采用綜合消防技術措施，根據消防系統的功能要求，從防火、監測、報警、控制、滅火、排煙、救生等各方面入手，力爭減少火災發生的可能，一旦發生也能在短時間內予以撲滅，使火災損失減少到最低程度。同時確保火災時人員的安全疏散。

3.1 廠區消防通道

通過對外交通公路，消防車可到達廠區，廠區內變電所四周均設消防通道，消防通道凈度均大于4m，而且形成環行通道，道路上空無障礙物滿足規范要求。

3.2 防火間距

升壓站內綜合樓與室外主變壓器距離滿足GB50229-2006《火力發電廠與變電站設計防火規范》的規定。主變壓器與規劃主變壓器防火間距若小于10m，需設防火墻，滿足《火力發電廠與變電站設計防火規范》GB50229-2006第11.1.6.條的規定。

3.3 建筑滅火器配置

根據《建筑滅火器配置設計規范》GB50140-2005的相關規定，升壓站內各構筑物內配置手提式磷酸銨鹽干粉滅火器及推車式磷酸銨鹽干粉滅火器，在主變壓器配置推車式磷酸銨鹽干粉滅火器。

3.4 消防電源及通信

消防電源采用獨立的雙回路供電，一回路是由系統供電；另一回路由當地地區外來電源供電（施工電源保留）。兩路電源可以自動切換，滿足消防電源供電要求。

變電所場區內重要場所均設有通信電話。

4 消防給水設計

大中型風力發電場建筑物應設置獨立或合用消防給水系統和消火栓。消防水源應有可靠保證，供水水量和水壓應滿足最大一次消防滅火用水（室外和室內用水量之和）。

小型風力發電場內的建筑物耐火等級不低于二級，體積不超3000m3，且火災危險性為戊類時，可不設消防給水。

設有消防給水的風力發電場變電站應設置帶消防水泵、穩壓設施和消防水池的臨時〈穩〉高壓給水系統，消防水泵應設置備用泵，備用泵流量和揚程不應小于最大一臺消防泵的流量和揚程。

5 風力發電機組及箱式變電站消防

消防車沿風場內道路可到達箱式變壓器及塔筒附近進行滅火。連接風力發電機組與箱式變電站的電纜采用穿管敷設，并采用防火堵料進行封堵。

箱式變與風電機組共用一個接地系統。風電機組接地從該接地系統引接，均與塔架基礎法蘭等電勢接地體連接，同時將所有的金屬部分（如塔基、加強件和金屬接線盒等）和接地導體電氣連通。箱式變設備與接地網引出線連接采用熱鍍鋅扁鋼，至少引接2處。接地網采用方孔接地網，埋深在風機基礎和箱式變基礎下方，接地電阻不大于4Ω。

根據歐美國家相關組織的統計，風機著火部位有以下幾點分析：

經對風力發電機組發生火災的原因進行綜合分析，發現其主要存在以下易著火部位：①機艙內部的發電機、液壓系統、齒輪箱、剎車系統、偏航驅動器、控制柜等；②輪轂內部的驅動電機、控制柜、電池柜等；③塔底的變流器、控制柜、變壓器等；④輪轂。

風電機組消防解決方案主要由兩部分組成：一是火警偵查系統；二是滅火系統。

火警偵查系統由氣體探測器，煙霧或熱探測器，報警裝置和控制器組成。火警偵查系統工作的過程如下：在火災的早期，通過氣體探測器、煙霧或熱探測器探測出火警，控制器里預先設置的程序就會立即停止風力發電機運行，同時通過控制安裝在風電機艙中的報警裝置，發出視覺和聽覺上的警報，并把報警信號轉發到集控室，以便及時處理。如果停止風力發電機不能消除火災隱患，后續程序，即滅火系統將被啟動。

風機機艙內應設置無源型懸掛式超細干粉滅火裝置或氣溶膠滅火裝置，采用自身熱敏元件探測并自動啟動；也可采用有源型懸掛式超細干粉、瓶組式高壓細水霧、火探管等固定式自動滅火裝置，以及火災自動報警裝置；風機內部有足夠的照明措施時，還可選用視頻監視裝置作為輔助監控措施。

由于風電機組的消防設施均由風電機組廠家自帶，建議業主在風電機組招標采購時，應選購風電機組消防設施滿足防火要求的廠家。

6 結語

目前我國大力發展新能源電力事業，風電場的建設發展尤其迅速，而且占相當大的比重，采取正確的消防措施是確保風電場各個系統正常運行的重要手段，我們必須認真學習消防設計的相關規范，努力實現各消防系統的優化，達到保護電場的目的。

參考文獻

[1]呂國彥，張樹森，曲學直.風電場升壓站取消水消防系統研究[A].全國風力發電技術協作網年會[C].2011：72.

[2]楊渭根.關于加強風電場防火安全的對策[J].消防技術與產品信息，2011，（12）：16-17.

（作者單位：中國能源建設集團陜西省電力設計院有限公司）