220kV附建式變電站消防設計常見問題分析

孫巖

摘要：當今社會城市化建設進程不斷加快，工業與商業活動持續增長，電力需求不斷上升，電力基礎設施建設的重要性愈發顯著。220kV附建式變電站一般位于城市中心或工業區，在變電站運行中，需對高電壓電力進行處理，確保電力的安全、穩定供應。對此，本文首先強調消防設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計方面的不足進行分析，并提出優化對策，旨在提高變電站的安全性和應急響應能力，從而有效降低火災風險，確保電力供應的安全和穩定。

關鍵詞：附建式變電站；消防設計；優化隨著全球能源需求的持續增長，電力系統的安全與穩定運行已成為現代社會關注的焦點。特別是在城市和工業區，220kV附建式變電站已成為連接電力生產與消費的關鍵節點，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，不僅需要高效轉換和分配電力，還要在有限的空間內確保安全運行。然而，由于高壓電力設備的密集配置和復雜的工作環境，變電站面臨著眾多安全挑戰，其中火災風險尤為突出。一旦發生火災，不僅可能導致重大的設備損失，還會影響到廣大用戶的電力供應，甚至可能引發更大規模的社會和經濟影響。因此，加強220kV附建式變電站的消防設計，確保其在面對火災等緊急情況時能夠有效響應，是保障電力系統安全的重要環節。

一、220kV附建式變電站消防設計的重要性

附建式變電站通常建造在電力需求較高的區域，如城市中心或工業區域，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，附建式變電站設計通常比較緊湊，以適應城市或其他建筑密集區域。為了確保安全和高效，在附建式變電站規劃建設中，須采用先進的控制和保護系統。在變電站運行中，不僅可發揮基本的電壓轉換功能，同時還具備電力控制、監測和通信系統等功能。變電站是電力供應網絡的關鍵部分，附建式變電站須處理高電壓電力，設備過熱及電弧、電氣短路等都可能導致火災，并且附建式變電站通常空間較緊湊，一旦發生火災隱患，很難快速有效應對。火災不僅可能導致重大財產損失，還可能導致電力中斷，影響數千甚至數百萬用戶。對此，必須高度重視消防設計，合理規避各類風險，設計快速疏散通道，并制定應急響應措施[1]。

二、220kV附建式變電站消防設計常見問題

（一）防火分隔不足

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

（二）滅火系統選擇不當

滅火系統的主要作用是在火災發生時迅速有效撲滅火勢，從而保護設備和人員安全。滅火系統選擇不當通常源于對高壓電氣設備火災風險的誤判、預算限制或缺乏專業知識。例如，錯誤選擇水噴淋系統可能導致電氣短路或設備損壞，進而增加人員安全風險和設備損失。不恰當的滅火系統不僅無法有效控制火災，還可能增加人員安全風險和設備損失，因此選擇適合高壓電氣環境的滅火系統對變電站的安全運行至關重要[2]。

（三）火災探測器配置不合理

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

（四）緊急疏散路徑不明確

緊急疏散路徑不明確問題的產生原因比較多，在規劃和設計階段，可能未充分考慮緊急情況下的疏散需求，導致疏散路徑規劃不足或設計不合理。附建變電站空間區域有限，如城市中心或工業區，可能限制疏散路徑的設計和布局。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備升級而被阻塞或變得不明顯。一旦發生火災，可能造成疏散指示不清，難以識別疏散路線，疏散出口的數量和位置不足。一旦發生緊急情況，如火災，不明確或不充分的疏散路徑可能導致混亂和延遲，增加人員傷亡風險。

三、220kV附建式變電站消防設計優化對策

（一）防火分隔優化設計

在附建式變電站消防設計中，優化防火分隔策略是確保安全的關鍵。在設計初期，對高風險區域如電氣設備和控制室，要進行細致的風險評估，以便規劃出足夠的防火分隔區域。另外，使用防火材料也至關重要，如在建筑和設施設計中，可使用防火墻、防火門和非燃燒材料，這些材料不僅應用于墻體和門，還應包括天花板、地板等結構元素，并確保符合當地和國際防火標準，承受預定時間內的高溫和火焰侵襲。此外，設計防火隔斷和增設隔離區域，也可顯著降低火災蔓延風險，尤其是在電氣設備密集的區域，這些隔離區域通過特殊的防火設計和材料構建，確保一旦發生火災，火勢不會蔓延到關鍵控制系統或其他重要設備。另外，在附建式變電站的消防設計中，通風系統的優化與疏散路線的規劃對于確保安全至關重要。首先，通風系統的設計應確保在火災發生時能有效控制煙霧和有害氣體的擴散，要求考慮安裝自動關閉功能的通風系統，以防火勢通過通風道蔓延。同時，防火分隔設計應結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情況下清晰標識，且容易到達，便于快速安全撤離。此外，定期檢查和維護防火分隔系統也是至關重要的，要求對防火墻、防火門的完整性和功能進行常規檢查，確保在緊急情況下能夠正常運作[3]。

（二）合理選擇滅火系統

在附建式變電站的消防設計中，須對變電站內可能發生火災的區域進行全面評估，如變壓器、電纜溝、控制室等，綜合考慮變電站內的設備種類、布局以及潛在的火災源，以確定適合的滅火系統類型。根據變電站內部的具體環境和設備類型來選擇最適合的滅火劑。例如，在含有電氣設備的區域，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的區域時，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。在滅火系統運行調控中，可將自動化與手動控制系統相結合，針對不同區域的專門化保護。在具體設計過程中，應包含自動化滅火系統和手動控制選項，以應對不同類型和規模的火災。當自動化系統檢測到初期火災時，能夠迅速響應，有效控制火勢，而在早期階段，可利用手動控制功能，處理復雜或大規模的火災情況，提供靈活性和針對性的干預。其次，變電站內部應根據火災風險和重要性劃分為不同區域，并為每個區域設計特定的滅火系統。重點保護區域包括控制室和變壓器區域，其對變電站運營的重要性，應配備更高級別的滅火保護措施。通過采用這種區域劃分和差異化保護策略，可確保滅火系統能夠針對特定區域的具體風險提供最合適的響應，從而保護人員安全，減少財產損失。另外，滅火系統不應獨立運作，須與火災報警系統、疏散指示、通風控制等安全系統整合，以確保在火災發生時所有系統能夠協同工作，提供綜合的安全響應，如圖1所示。在檢測到火災時，不僅滅火系統被激活，同時疏散指示明確指導人員撤離，通風系統調整以控制煙霧擴散。此外，滅火系統的激活應與變電站的電力供應和備用電源系統相協調，確保在火災情況下仍能維持關鍵操作和安全退出，如在主電源失效時，可確保備用電源能夠支持滅火系統和其他關鍵安全設施的運行。通過這種系統的集成和聯動，變電站能夠在火災發生時提供全面、協調一致的安全響應。

（三）火災探測器配置

探測器類型的選擇應基于變電站內的特定環境和潛在火災類型，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。對于電氣設備區域，重點應放在選擇不易受環境干擾的探測器，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的早期階段發出警報。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鍵區域，如電氣設備室、控制室和電纜通道等。探測器與控制器之間的距離應符合安全規范要求，以保證探測器能及時并準確響應火災。火災探測器的靈敏度設置和與其他安全系統的集成與聯動至關重要，過高的靈敏度可能導致頻繁誤報，影響系統的可靠性和人員的響應效率，而過低的靈敏度則可能延遲火災檢測，增加火災造成嚴重損害的風險。因此，應綜合考慮變電站的特定環境，調整探測器的靈敏度以匹配所處環境的特點。其次，火災探測器應與消防報警系統和滅火系統緊密集成，并與建筑管理系統聯動，在探測到火災時，不僅能夠及時觸發報警，還能啟動相應的滅火措施，如自動開啟滅火系統。同時，聯動到建筑管理系統能在火災情況下自動控制通風、照明和疏散指示，增強整體的安全響應[4]。

（四）緊急疏散路徑規劃

緊急疏散路徑的規劃是確保人員安全的關鍵環節。在設計階段，應考慮變電站的整體布局，包括所有設備位置、工作區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。疏散路徑應設計成直接通向安全區域的路線，并盡可能避開高風險區域，如變壓器室或電纜通道。疏散路徑的標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。變電站內部的疏散指示標志應設置在明顯位置，這包括指向最近出口的箭頭和緊急出口的標識。使用發光或反光材料制作這些標識非常關鍵，以確保在照明不足或煙霧濃重的情況下，這些標識仍然清晰可見。另外，疏散路徑的通道寬度必須符合安全標準，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，應安裝能在火災時自動關閉的防火門，這些門在阻止火勢和煙霧蔓延方面起著關鍵作用。除此以外，為確保所有員工熟悉疏散路徑和程序，定期進行疏散演練，演練結果和員工反饋對于識別疏散路徑的潛在問題和改進方案極為重要[5]。

結語

綜上所述，本文主要對220kV附建式變電站在消防設計優化策略進行了詳細探究。通過識別當前設計中存在的關鍵問題，并提出切實可行的改進措施，能夠為提升這類變電站的安全性和應對緊急情況提供良好條件，通過實施優化措施，可顯著減少潛在的火災風險，保障人員安全，維護關鍵設備完好，確保電力系統穩定運行。

參考文獻

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