220kV附建式變電站消防設(shè)計常見問題分析

孫巖

摘要：當(dāng)今社會城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，工業(yè)與商業(yè)活動持續(xù)增長，電力需求不斷上升，電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要性愈發(fā)顯著。220kV附建式變電站一般位于城市中心或工業(yè)區(qū)，在變電站運行中，需對高電壓電力進(jìn)行處理，確保電力的安全、穩(wěn)定供應(yīng)。對此，本文首先強(qiáng)調(diào)消防設(shè)計在確保變電站安全運行中的核心地位，然后對220kV附建式變電站消防設(shè)計方面的不足進(jìn)行分析，并提出優(yōu)化對策，旨在提高變電站的安全性和應(yīng)急響應(yīng)能力，從而有效降低火災(zāi)風(fēng)險，確保電力供應(yīng)的安全和穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：附建式變電站；消防設(shè)計；優(yōu)化隨著全球能源需求的持續(xù)增長，電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運行已成為現(xiàn)代社會關(guān)注的焦點。特別是在城市和工業(yè)區(qū)，220kV附建式變電站已成為連接電力生產(chǎn)與消費的關(guān)鍵節(jié)點，附建式變電站一般建在地理位置重要且電力需求集中的地區(qū)，不僅需要高效轉(zhuǎn)換和分配電力，還要在有限的空間內(nèi)確保安全運行。然而，由于高壓電力設(shè)備的密集配置和復(fù)雜的工作環(huán)境，變電站面臨著眾多安全挑戰(zhàn)，其中火災(zāi)風(fēng)險尤為突出。一旦發(fā)生火災(zāi)，不僅可能導(dǎo)致重大的設(shè)備損失，還會影響到廣大用戶的電力供應(yīng)，甚至可能引發(fā)更大規(guī)模的社會和經(jīng)濟(jì)影響。因此，加強(qiáng)220kV附建式變電站的消防設(shè)計，確保其在面對火災(zāi)等緊急情況時能夠有效響應(yīng)，是保障電力系統(tǒng)安全的重要環(huán)節(jié)。

一、220kV附建式變電站消防設(shè)計的重要性

附建式變電站通常建造在電力需求較高的區(qū)域，如城市中心或工業(yè)區(qū)域，以減少電力傳輸過程中的損耗，提高供電可靠性。220kV屬于高電壓級別，適用于大范圍電力傳輸。由于空間限制，附建式變電站設(shè)計通常比較緊湊，以適應(yīng)城市或其他建筑密集區(qū)域。為了確保安全和高效，在附建式變電站規(guī)劃建設(shè)中，須采用先進(jìn)的控制和保護(hù)系統(tǒng)。在變電站運行中，不僅可發(fā)揮基本的電壓轉(zhuǎn)換功能，同時還具備電力控制、監(jiān)測和通信系統(tǒng)等功能。變電站是電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部分，附建式變電站須處理高電壓電力，設(shè)備過熱及電弧、電氣短路等都可能導(dǎo)致火災(zāi)，并且附建式變電站通常空間較緊湊，一旦發(fā)生火災(zāi)隱患，很難快速有效應(yīng)對。火災(zāi)不僅可能導(dǎo)致重大財產(chǎn)損失，還可能導(dǎo)致電力中斷，影響數(shù)千甚至數(shù)百萬用戶。對此，必須高度重視消防設(shè)計，合理規(guī)避各類風(fēng)險，設(shè)計快速疏散通道，并制定應(yīng)急響應(yīng)措施[1]。

二、220kV附建式變電站消防設(shè)計常見問題

（一）防火分隔不足

在附建變電站的消防設(shè)計中，防火分隔至關(guān)重要，可發(fā)揮物理隔離作用，限制火災(zāi)擴(kuò)散和蔓延。在防火分隔的實際應(yīng)用中，通過利用建筑設(shè)計和防火材料，可將大型空間劃分為多個小區(qū)域，使每個區(qū)域都能在一定時間內(nèi)抵御火焰和熱量的侵襲。在變電站中，尤其是對于關(guān)鍵設(shè)備如電氣設(shè)備和控制室，防火分隔顯得尤為重要。然而，在一些變電站設(shè)計中，由于空間限制、成本考慮或設(shè)計過程中的忽視，未能提供足夠的防火分隔，在火災(zāi)發(fā)生時，火勢可能迅速在密集排列的電氣設(shè)備間蔓延，從一個區(qū)域擴(kuò)散到另一個區(qū)域，增加火災(zāi)擴(kuò)散風(fēng)險。

（二）滅火系統(tǒng)選擇不當(dāng)

滅火系統(tǒng)的主要作用是在火災(zāi)發(fā)生時迅速有效撲滅火勢，從而保護(hù)設(shè)備和人員安全。滅火系統(tǒng)選擇不當(dāng)通常源于對高壓電氣設(shè)備火災(zāi)風(fēng)險的誤判、預(yù)算限制或缺乏專業(yè)知識。例如，錯誤選擇水噴淋系統(tǒng)可能導(dǎo)致電氣短路或設(shè)備損壞，進(jìn)而增加人員安全風(fēng)險和設(shè)備損失。不恰當(dāng)?shù)臏缁鹣到y(tǒng)不僅無法有效控制火災(zāi)，還可能增加人員安全風(fēng)險和設(shè)備損失，因此選擇適合高壓電氣環(huán)境的滅火系統(tǒng)對變電站的安全運行至關(guān)重要[2]。

（三）火災(zāi)探測器配置不合理

在附建變電站消防設(shè)計中，火災(zāi)探測器的作用是及時檢測火災(zāi)的發(fā)生并發(fā)出警報，以便采取緊急措施。火災(zāi)探測器配置不合理的原因包括設(shè)計團(tuán)隊專業(yè)知識不足、成本限制，此外，對于變電站特有環(huán)境條件的考慮不足，可能影響探測器的選擇和布置。不合理的配置表現(xiàn)為探測器覆蓋不足、響應(yīng)時間延遲和高誤報率，在發(fā)生火災(zāi)時，不僅可能導(dǎo)致延遲報警，增加火勢蔓延的風(fēng)險，還會因頻繁誤報而導(dǎo)致對真實火災(zāi)警報的忽視。

（四）緊急疏散路徑不明確

緊急疏散路徑不明確問題的產(chǎn)生原因比較多，在規(guī)劃和設(shè)計階段，可能未充分考慮緊急情況下的疏散需求，導(dǎo)致疏散路徑規(guī)劃不足或設(shè)計不合理。附建變電站空間區(qū)域有限，如城市中心或工業(yè)區(qū)，可能限制疏散路徑的設(shè)計和布局。此外，隨著時間的推移，原有的疏散路徑可能因站點改造或設(shè)備升級而被阻塞或變得不明顯。一旦發(fā)生火災(zāi)，可能造成疏散指示不清，難以識別疏散路線，疏散出口的數(shù)量和位置不足。一旦發(fā)生緊急情況，如火災(zāi)，不明確或不充分的疏散路徑可能導(dǎo)致混亂和延遲，增加人員傷亡風(fēng)險。

三、220kV附建式變電站消防設(shè)計優(yōu)化對策

（一）防火分隔優(yōu)化設(shè)計

在附建式變電站消防設(shè)計中，優(yōu)化防火分隔策略是確保安全的關(guān)鍵。在設(shè)計初期，對高風(fēng)險區(qū)域如電氣設(shè)備和控制室，要進(jìn)行細(xì)致的風(fēng)險評估，以便規(guī)劃出足夠的防火分隔區(qū)域。另外，使用防火材料也至關(guān)重要，如在建筑和設(shè)施設(shè)計中，可使用防火墻、防火門和非燃燒材料，這些材料不僅應(yīng)用于墻體和門，還應(yīng)包括天花板、地板等結(jié)構(gòu)元素，并確保符合當(dāng)?shù)睾蛧H防火標(biāo)準(zhǔn)，承受預(yù)定時間內(nèi)的高溫和火焰侵襲。此外，設(shè)計防火隔斷和增設(shè)隔離區(qū)域，也可顯著降低火災(zāi)蔓延風(fēng)險，尤其是在電氣設(shè)備密集的區(qū)域，這些隔離區(qū)域通過特殊的防火設(shè)計和材料構(gòu)建，確保一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢不會蔓延到關(guān)鍵控制系統(tǒng)或其他重要設(shè)備。另外，在附建式變電站的消防設(shè)計中，通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化與疏散路線的規(guī)劃對于確保安全至關(guān)重要。首先，通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)確保在火災(zāi)發(fā)生時能有效控制煙霧和有害氣體的擴(kuò)散，要求考慮安裝自動關(guān)閉功能的通風(fēng)系統(tǒng)，以防火勢通過通風(fēng)道蔓延。同時，防火分隔設(shè)計應(yīng)結(jié)合考慮安全疏散路線和足夠的安全出口。在確保疏散路線在火災(zāi)情況下清晰標(biāo)識，且容易到達(dá)，便于快速安全撤離。此外，定期檢查和維護(hù)防火分隔系統(tǒng)也是至關(guān)重要的，要求對防火墻、防火門的完整性和功能進(jìn)行常規(guī)檢查，確保在緊急情況下能夠正常運作[3]。

（二）合理選擇滅火系統(tǒng)

在附建式變電站的消防設(shè)計中，須對變電站內(nèi)可能發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域進(jìn)行全面評估，如變壓器、電纜溝、控制室等，綜合考慮變電站內(nèi)的設(shè)備種類、布局以及潛在的火災(zāi)源，以確定適合的滅火系統(tǒng)類型。根據(jù)變電站內(nèi)部的具體環(huán)境和設(shè)備類型來選擇最適合的滅火劑。例如，在含有電氣設(shè)備的區(qū)域，通常推薦使用干粉、二氧化碳或清潔氣體滅火劑，而在處理涉及油類或其他易燃物質(zhì)的區(qū)域時，則可能需要選擇特殊類型的滅火劑，如泡沫滅火劑，有效控制和撲滅這類火災(zāi)。在滅火系統(tǒng)運行調(diào)控中，可將自動化與手動控制系統(tǒng)相結(jié)合，針對不同區(qū)域的專門化保護(hù)。在具體設(shè)計過程中，應(yīng)包含自動化滅火系統(tǒng)和手動控制選項，以應(yīng)對不同類型和規(guī)模的火災(zāi)。當(dāng)自動化系統(tǒng)檢測到初期火災(zāi)時，能夠迅速響應(yīng)，有效控制火勢，而在早期階段，可利用手動控制功能，處理復(fù)雜或大規(guī)模的火災(zāi)情況，提供靈活性和針對性的干預(yù)。其次，變電站內(nèi)部應(yīng)根據(jù)火災(zāi)風(fēng)險和重要性劃分為不同區(qū)域，并為每個區(qū)域設(shè)計特定的滅火系統(tǒng)。重點保護(hù)區(qū)域包括控制室和變壓器區(qū)域，其對變電站運營的重要性，應(yīng)配備更高級別的滅火保護(hù)措施。通過采用這種區(qū)域劃分和差異化保護(hù)策略，可確保滅火系統(tǒng)能夠針對特定區(qū)域的具體風(fēng)險提供最合適的響應(yīng)，從而保護(hù)人員安全，減少財產(chǎn)損失。另外，滅火系統(tǒng)不應(yīng)獨立運作，須與火災(zāi)報警系統(tǒng)、疏散指示、通風(fēng)控制等安全系統(tǒng)整合，以確保在火災(zāi)發(fā)生時所有系統(tǒng)能夠協(xié)同工作，提供綜合的安全響應(yīng)，如圖1所示。在檢測到火災(zāi)時，不僅滅火系統(tǒng)被激活，同時疏散指示明確指導(dǎo)人員撤離，通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整以控制煙霧擴(kuò)散。此外，滅火系統(tǒng)的激活應(yīng)與變電站的電力供應(yīng)和備用電源系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，確保在火災(zāi)情況下仍能維持關(guān)鍵操作和安全退出，如在主電源失效時，可確保備用電源能夠支持滅火系統(tǒng)和其他關(guān)鍵安全設(shè)施的運行。通過這種系統(tǒng)的集成和聯(lián)動，變電站能夠在火災(zāi)發(fā)生時提供全面、協(xié)調(diào)一致的安全響應(yīng)。

（三）火災(zāi)探測器配置

探測器類型的選擇應(yīng)基于變電站內(nèi)的特定環(huán)境和潛在火災(zāi)類型，常見探測器類型包括煙霧探測器、熱感探測器和火焰探測器。對于電氣設(shè)備區(qū)域，重點應(yīng)放在選擇不易受環(huán)境干擾的探測器，如離子煙霧探測器或光電煙霧探測器，這些探測器能更有效在電氣火災(zāi)的早期階段發(fā)出警報。其次，在布局和位置方面，必須確保探測器覆蓋變電站的所有關(guān)鍵區(qū)域，如電氣設(shè)備室、控制室和電纜通道等。探測器與控制器之間的距離應(yīng)符合安全規(guī)范要求，以保證探測器能及時并準(zhǔn)確響應(yīng)火災(zāi)。火災(zāi)探測器的靈敏度設(shè)置和與其他安全系統(tǒng)的集成與聯(lián)動至關(guān)重要，過高的靈敏度可能導(dǎo)致頻繁誤報，影響系統(tǒng)的可靠性和人員的響應(yīng)效率，而過低的靈敏度則可能延遲火災(zāi)檢測，增加火災(zāi)造成嚴(yán)重?fù)p害的風(fēng)險。因此，應(yīng)綜合考慮變電站的特定環(huán)境，調(diào)整探測器的靈敏度以匹配所處環(huán)境的特點。其次，火災(zāi)探測器應(yīng)與消防報警系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)緊密集成，并與建筑管理系統(tǒng)聯(lián)動，在探測到火災(zāi)時，不僅能夠及時觸發(fā)報警，還能啟動相應(yīng)的滅火措施，如自動開啟滅火系統(tǒng)。同時，聯(lián)動到建筑管理系統(tǒng)能在火災(zāi)情況下自動控制通風(fēng)、照明和疏散指示，增強(qiáng)整體的安全響應(yīng)[4]。

（四）緊急疏散路徑規(guī)劃

緊急疏散路徑的規(guī)劃是確保人員安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在設(shè)計階段，應(yīng)考慮變電站的整體布局，包括所有設(shè)備位置、工作區(qū)域以及入口和出口位置，從而確定疏散路徑的最佳布局。同時，必須確保疏散路徑的數(shù)量足夠、位置合理，可讓所有人員在緊急情況下迅速撤離。疏散路徑應(yīng)設(shè)計成直接通向安全區(qū)域的路線，并盡可能避開高風(fēng)險區(qū)域，如變壓器室或電纜通道。疏散路徑的標(biāo)識和指示以及通道的寬度和照明是確保有效疏散的重要組成部分。變電站內(nèi)部的疏散指示標(biāo)志應(yīng)設(shè)置在明顯位置，這包括指向最近出口的箭頭和緊急出口的標(biāo)識。使用發(fā)光或反光材料制作這些標(biāo)識非常關(guān)鍵，以確保在照明不足或煙霧濃重的情況下，這些標(biāo)識仍然清晰可見。另外，疏散路徑的通道寬度必須符合安全標(biāo)準(zhǔn)，寬度足以在高峰時段處理大量人流，避免擁堵和混亂。此外，疏散路徑上應(yīng)安裝緊急照明，以便在主電源失效的情況下仍能夠清晰指引人員安全撤離。疏散路徑上應(yīng)始終保持無障礙，確保沒有堆放物品、雜亂的電纜或任何可能妨礙快速撤離的障礙物。同時，應(yīng)安裝能在火災(zāi)時自動關(guān)閉的防火門，這些門在阻止火勢和煙霧蔓延方面起著關(guān)鍵作用。除此以外，為確保所有員工熟悉疏散路徑和程序，定期進(jìn)行疏散演練，演練結(jié)果和員工反饋對于識別疏散路徑的潛在問題和改進(jìn)方案極為重要[5]。

結(jié)語

綜上所述，本文主要對220kV附建式變電站在消防設(shè)計優(yōu)化策略進(jìn)行了詳細(xì)探究。通過識別當(dāng)前設(shè)計中存在的關(guān)鍵問題，并提出切實可行的改進(jìn)措施，能夠為提升這類變電站的安全性和應(yīng)對緊急情況提供良好條件，通過實施優(yōu)化措施，可顯著減少潛在的火災(zāi)風(fēng)險，保障人員安全，維護(hù)關(guān)鍵設(shè)備完好，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

參考文獻(xiàn)

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