柔性直流换流站阀厅消防系统分析

摘 要：文章以厦门±320kV柔性直流工程为例，对柔性直流换流站阀厅消防的配置、联动关系、跳闸逻辑进行了详细的介绍和分析，总结了阀厅消防系统日常运行维护注意事项。

关键词：柔性直流换流站；阀厅；消防系统

厦门±320kV柔性直流工程是世界上第一个采用真双极接线、电压和容量双创国际之最的柔性直流输电工程，是国家电网的重点科技示范工程，被列为重点防火单位。而阀厅内的IGBT换流阀是本工程的核心设备，对柔性直流研究和发展起着不可替代的作用。为有效控制阀厅火灾，保护换流阀，厦门柔直工程配置了阀厅火灾消防系统，用于阀厅火灾时报警、切非联动和跳闸。

阀厅消防系统设备配置：极早期烟雾探测器（VESDA）又称吸气式感烟火灾探测器、紫外火焰探测器、手报、声光报警器、消防广播、消防管道及消防栓。极早期烟雾探测系统对烟雾敏感，紫外火焰探测器对明火及电弧敏感。故阀厅采用极早期烟雾探测器和紫外火焰探测器作为火灾检测设备。手报也可作为火灾报警的一个探测点，但因为正常运行时，阀厅不允许人员进入，所以正常运行时，此探测点无法动作。

阀厅内极早期烟雾探测系统的管路布置探测范围覆盖阀厅全部面积，同一处的烟雾满足至少有2个探测器检测得到。每个阀厅设置四个极早期烟雾探测器（也称空气采样装置），其中有一个烟雾探头安装于阀厅进风的新风口，用于防止阀厅外部周围环境有火灾而产生的烟雾引起阀厅极早期烟雾探测系统误动。另外三个的烟雾探头分别置于阀厅上方不同位置。极早期烟雾探测系统一般分为4级报警，分别是警告、行动、火警1和火警2，采用火警2（最高级别报警）作为跳闸信号。

阀厅紫外火焰探测器的探头布置完全覆盖阀厅面积，每个阀厅8个紫外火焰探测器。阀层中有火焰产生时，发出的明火或弧光能够满足至少被2个探测器检测到。

极I阀厅、极II阀厅分别属一个区域，本区域内火警只联动切非或跳闸本区域内设备，不会相互影响。

1 切非联动关系及动作后果

阀厅内紫外火焰探测器、空气采样主机或手报单点预警启动声光报警，两点报警则确认火警，联动启动消防广播，切非动作：切除该极的照明和通风总电源空开；延时20秒切除该极阀厅的空调组合机电源空开（站用电室380V低压配电屏内），延时切除空调组合机电源以保证阀厅空调系统关闭送风阀、回风阀及其新风管防火阀有足够的时间。以上动作情况均反馈信号给火灾报警系统。在火警信号复归后，需要到现场手动合上所有被切除的空开。阀厅总进风口空气采样不启动切非联动回路。

2 阀厅火灾跳闸逻辑

换流站阀厅火灾跳闸逻辑考虑两种情况：一是阀厅内所有极早期烟雾探测传感器有一个检测到烟雾报警，且同时阀厅内所有紫外探头中有一个检测到弧光，当上述两个条件同时满足时允许跳闸；二是若进风口处极早期传感器监测到烟雾时，闭锁极早期系统的跳闸出口回路（避免因阀厅外环境因素引起火灾报警系统误动），在进风口处极早期传感器监测到烟雾的情况下若有2个及以上紫外探头同时发出报警，仍允许跳闸出口。

阀厅火灾跳闸出口逻辑：阀厅火灾跳闸信号接入A、B两套直流控制系统，不经过火灾中央报警器，由直流控保系统执行闭锁换流阀并跳闸交流侧开关命令。

阀厅火灾报警与控制保护系统接入系统界面以烟雾探测传感器和紫外探头输出的24V空接点为界，烟雾探测传感器和紫外探头本体及站内原火灾报警系统由火灾报警厂家负责，烟雾探测传感器和紫外探头24V空接点输出至跳闸输出由控制保护系统厂家负责。

3 日常运行与维护

阀厅消防预警信号发出时，即一个探测点发出告警信号，应立即在火灾告警主机上进行信号确认。一分钟内，若预警未经确认则自动转成火警信号，会进行相应的切非联动动作。

南瑞控保系统运行人员工作站（OWS）中设置有两块阀厅消防报警跳闸投退软压板：极I阀厅、极II阀厅各一块，以便进行有关阀厅消防系统维护或消缺时临时退出阀厅消防报警跳闸功能，但应注意，操作前需经过换流站技术员批准，并正确填写操作票，严禁无票操作此软压板。工作完成后应及时恢复。

当控制室消防主机、运行人员工作站报阀厅极早期“空气采样xx模块总故障”或阀厅紫外火焰“火焰探测器xx模块故障”信号并频繁刷屏时，运维人员应立即上报缺陷，经换流站技术员批准同意后可对故障点进行屏蔽处理，但在屏蔽期间若发生换流阀旁路信息、直流系统故障、本极接近满负荷时，应立即启用相应极的阀厅红外视频监控系统对阀厅换流阀进行巡查。

4 结束语

文章以厦门±320kV柔性直流工程鹭岛（浦园）换流站的阀厅消防系统为例，介绍柔性直流换流站的阀厅消防系统，对今后新的柔性直流换流站工程设计和维护有一定借鉴和参照作用。

作者简介：熊旭（1980，10-），女，福建浦城人，国网福建省电力有限公司检修分公司工程师，主要研究柔性直流输电。