變電站火災報警系統聯切非消防電源現狀分析及改進建議

廣州供電局有限公司 陳延秋 要志誠 汪平蘋

變電站火災報警系統聯切非消防電源現狀分析及改進建議

廣州供電局有限公司 陳延秋 要志誠 汪平蘋

變電站火災報警系統按照預設的邏輯，在發生火警時，聯動切除非消防電源并關閉防火閥，是隔離火源，縮小火災影響范圍，保證非火情區域設備繼續安全運行的有效手段。本文通過對在運變電站火災報警系統聯切非消防電源功能的現狀進行分析，結合相關規范的要求，提出改進建議。

變電站；火災報警系統；聯切；非消防電源；改進建議

1 引言

變電站是電網輸送和分配電能的重要樞紐，其安全穩定運行影響著國計民生，因此，做好變電站的防火安全，十分重要。

變電站火災報警系統是實現對變電站內火災實時監測、報警、啟動自動滅火設備和聯動控制防火輔助設施，減少火災影響、保證人員疏散和非火災區域設備正常運行的重要系統。

聯動控制是火災報警系統的重要組成部分，《GB 50116-2013火災自動報警系統設計規范》中明確要求，在發生火災時，“聯動控制器應具有切斷火災區域及相關區域的非消防電源的功能，當需要切斷正常照明時，宜在自動噴淋系統、消火栓系統動作前切斷”。

2 現狀分析

2.1 火災的確認模式

變電站發生火災時的報警及火災確認歸納起來有四種模式，如表1所示，廣州供電局在運的變電站主要采取的是第一種模式。

2.2 火災報警系統的切非聯動

變電站火災報警系統的聯動分“自動”及“手動”兩種方式，以自動方式為主，見表2。

廣州供電局變電站380V交流站用電系統基本都是按南網及我局典型設計建設的，其負荷一般分為三類：設備控制及動力電源、設備輔助設施電源、站用動力及照明電源。

火災報警系統聯切的非消防電源，主要是占用的動力及照明電源。除了室內主變室有獨立的動力電源控制箱外，其他站用動力電源控制箱及照明電源控制箱均按樓層配置，每層各獨立設一個控制箱。

因此，火災報警系統切除非消防電源時，只能按聯動邏輯將整層非消防電源切斷（有獨立動力電源箱配置的主變室除外），即同時切斷通風、空調等設備動力電源和正常照明電源。

表2 火災報警系統聯動方式

3 存在問題

眾所周知，變電站室內同一樓層的電容器室、電抗器室、蓄電池室、高壓室等設備室均獨立布置，以實體墻、防火門、防火閥等防火分隔設施與人行過道及相鄰設備室進行隔離。按照《GB 50016-2014建筑設計防火規范》的定義，變電站內的具有完善防火分隔設施的設備室均可以作為一個獨立的防火分區。由此，同一樓層內，按照設備室的實際布置情況，是可以劃分為不同的防火分區的。

然而，基于目前變電站380V低壓站用電系統的典型配置情況，在任一樓層某個獨立防火分區發生火災時，火災報警系統將會按設定的聯動邏輯切除整個樓層的非消防電源。

此種情況下，非火災防火分區內運行中設備的運行環境將發生變化，特別是對運行環境要求高的場所，如繼電保護室，所有的空調設備電源均被切斷，若長時間未得到恢復，將嚴重影響二次設備的正常運行，進而可能影響電網的安全穩定運行；再如電容器、電抗器等發熱量大的設備室的通風、空調設備電源也被切斷，將導致設備室的溫度急劇上升，甚至超過設備正常運行允許的極限環境溫度。

表1 變電站火災報警確認模式

另一方面，在廣州地區，春季空氣濕度大，特別是電纜層、負層等通風狀況較差的地方，濕度經常超過常用的智能點型離子式感煙（感溫）火災探測器和手報器等對運行環境的要求（5%—95%RH，無凝水），火災探測器誤報警的情況經常發生，一旦滿足火災報警主機的聯動邏輯，主機將按設定邏輯切除報警區域（樓層）的非消防電源，運維人員為恢復相關電源疲于奔命，增加了設備運維單位的運維成本。

此外，若切非聯動邏輯同時切斷整個樓層照明電源，從人員疏散角度來看，雖保留事故照明或應急照明燈、疏散指示燈，但總體的照度與正常照明相比，仍大大不如。

4 改進建議

按照文獻[1]規定，切非功能需切斷火災區域及相關區域的非消防電源，正常照明電源是根據需要、在適當時機才切斷的。

基于以上分析，結合相關規程規范要求，提出以下改進建議：

（1）對目前變電站的站用動力電源回路進行改造，根據防火分區的實際布置情況，配置獨立的動力配電箱。發生火災時，聯動切非功能按防火分區獨立動作，保證非報警防火分區內運行中設備的運行環境不受影響。

（2）對火災報警主機的消防聯動邏輯進行優化，取消聯切正常照明電源的動作邏輯，為火災情況下的人員疏散提供更為有利的條件；并且修改火災報警的確認及聯動條件如下：

1）主變室、繼保室、控制室、10kV高壓室、電纜層、電容器室、電抗器室、通信室、公共疏散通道等主要工作區

一個探測器動作：僅發報警信號；

一個探測器動作+人工確認：發報警信號同時聯動切非、關閉相應防火閥；

兩個探測器一起動作：發報警信號同時聯動切非、關閉相應防火閥。

2）其他區域

一個探測器動作：發報警信號，設置了非消防電源的，同時聯動切非、關閉相應防火閥。

目前廣州供電局已完成對部分變電站低壓動力回路及火災報警主機聯動邏輯的改造工作，目前系統運行情況良好。即使火災報警器發生誤報警，其影響范圍也大大縮小，設備運維單位進行檢查和恢復的難度、時間均有所下降。

5 結論

目前廣州供電局轄下各變電站的低壓動力、照明電源配置基本都是按樓層各設置一個總電源箱，火災報警器動作時，報警主機按設定邏輯切斷整層的動力、照明電源，造成非火災區域的運行中設備運行環境惡化，增加設備運維單位的運維成本，并且不利于人員的疏散及逃生。

本文通過分析、對比相關技術規范和規定的要求，建議對變電站的低壓動力、照明電源回路進行改造及對火災報警主機切非邏輯進行優化，提高火災報警系統動作的精確性，有利于非火警防火分區內設備的安全運行及人員疏散，同時縮小了系統誤動作時的影響范圍，降低設備運維單位的運維成本。

[1]GB 50116-2013《火災自動報警系統設計規范》.

[2]GB 50016-2014《建筑設計防火規范》.

[3]GB 50229-2006《火力發電廠與變電站設計防火規范》.

[4]DL 5027-2015《電力設備典型消防規程》.

[5]DL/T 5390-2014《發電廠和變電站照明設計技術規定》.