变电站火灾报警系统联切非消防电源现状分析及改进建议
2018-01-05广州供电局有限公司陈延秋要志诚汪平苹
广州供电局有限公司 陈延秋 要志诚 汪平苹
变电站火灾报警系统联切非消防电源现状分析及改进建议
广州供电局有限公司 陈延秋 要志诚 汪平苹
变电站火灾报警系统按照预设的逻辑,在发生火警时,联动切除非消防电源并关闭防火阀,是隔离火源,缩小火灾影响范围,保证非火情区域设备继续安全运行的有效手段。本文通过对在运变电站火灾报警系统联切非消防电源功能的现状进行分析,结合相关规范的要求,提出改进建议。
变电站;火灾报警系统;联切;非消防电源;改进建议
1 引言
变电站是电网输送和分配电能的重要枢纽,其安全稳定运行影响着国计民生,因此,做好变电站的防火安全,十分重要。
变电站火灾报警系统是实现对变电站内火灾实时监测、报警、启动自动灭火设备和联动控制防火辅助设施,减少火灾影响、保证人员疏散和非火灾区域设备正常运行的重要系统。
联动控制是火灾报警系统的重要组成部分,《GB 50116-2013火灾自动报警系统设计规范》中明确要求,在发生火灾时,“联动控制器应具有切断火灾区域及相关区域的非消防电源的功能,当需要切断正常照明时,宜在自动喷淋系统、消火栓系统动作前切断”。
2 现状分析
2.1 火灾的确认模式
变电站发生火灾时的报警及火灾确认归纳起来有四种模式,如表1所示,广州供电局在运的变电站主要采取的是第一种模式。
2.2 火灾报警系统的切非联动
变电站火灾报警系统的联动分“自动”及“手动”两种方式,以自动方式为主,见表2。
广州供电局变电站380V交流站用电系统基本都是按南网及我局典型设计建设的,其负荷一般分为三类:设备控制及动力电源、设备辅助设施电源、站用动力及照明电源。
火灾报警系统联切的非消防电源,主要是占用的动力及照明电源。除了室内主变室有独立的动力电源控制箱外,其他站用动力电源控制箱及照明电源控制箱均按楼层配置,每层各独立设一个控制箱。
因此,火灾报警系统切除非消防电源时,只能按联动逻辑将整层非消防电源切断(有独立动力电源箱配置的主变室除外),即同时切断通风、空调等设备动力电源和正常照明电源。
表2 火灾报警系统联动方式
3 存在问题
众所周知,变电站室内同一楼层的电容器室、电抗器室、蓄电池室、高压室等设备室均独立布置,以实体墙、防火门、防火阀等防火分隔设施与人行过道及相邻设备室进行隔离。按照《GB 50016-2014建筑设计防火规范》的定义,变电站内的具有完善防火分隔设施的设备室均可以作为一个独立的防火分区。由此,同一楼层内,按照设备室的实际布置情况,是可以划分为不同的防火分区的。
然而,基于目前变电站380V低压站用电系统的典型配置情况,在任一楼层某个独立防火分区发生火灾时,火灾报警系统将会按设定的联动逻辑切除整个楼层的非消防电源。
此种情况下,非火灾防火分区内运行中设备的运行环境将发生变化,特别是对运行环境要求高的场所,如继电保护室,所有的空调设备电源均被切断,若长时间未得到恢复,将严重影响二次设备的正常运行,进而可能影响电网的安全稳定运行;再如电容器、电抗器等发热量大的设备室的通风、空调设备电源也被切断,将导致设备室的温度急剧上升,甚至超过设备正常运行允许的极限环境温度。
表1 变电站火灾报警确认模式
另一方面,在广州地区,春季空气湿度大,特别是电缆层、负层等通风状况较差的地方,湿度经常超过常用的智能点型离子式感烟(感温)火灾探测器和手报器等对运行环境的要求(5%—95%RH,无凝水),火灾探测器误报警的情况经常发生,一旦满足火灾报警主机的联动逻辑,主机将按设定逻辑切除报警区域(楼层)的非消防电源,运维人员为恢复相关电源疲于奔命,增加了设备运维单位的运维成本。
此外,若切非联动逻辑同时切断整个楼层照明电源,从人员疏散角度来看,虽保留事故照明或应急照明灯、疏散指示灯,但总体的照度与正常照明相比,仍大大不如。
4 改进建议
按照文献[1]规定,切非功能需切断火灾区域及相关区域的非消防电源,正常照明电源是根据需要、在适当时机才切断的。
基于以上分析,结合相关规程规范要求,提出以下改进建议:
(1)对目前变电站的站用动力电源回路进行改造,根据防火分区的实际布置情况,配置独立的动力配电箱。发生火灾时,联动切非功能按防火分区独立动作,保证非报警防火分区内运行中设备的运行环境不受影响。
(2)对火灾报警主机的消防联动逻辑进行优化,取消联切正常照明电源的动作逻辑,为火灾情况下的人员疏散提供更为有利的条件;并且修改火灾报警的确认及联动条件如下:
1)主变室、继保室、控制室、10kV高压室、电缆层、电容器室、电抗器室、通信室、公共疏散通道等主要工作区
一个探测器动作:仅发报警信号;
一个探测器动作+人工确认:发报警信号同时联动切非、关闭相应防火阀;
两个探测器一起动作:发报警信号同时联动切非、关闭相应防火阀。
2)其他区域
一个探测器动作:发报警信号,设置了非消防电源的,同时联动切非、关闭相应防火阀。
目前广州供电局已完成对部分变电站低压动力回路及火灾报警主机联动逻辑的改造工作,目前系统运行情况良好。即使火灾报警器发生误报警,其影响范围也大大缩小,设备运维单位进行检查和恢复的难度、时间均有所下降。
5 结论
目前广州供电局辖下各变电站的低压动力、照明电源配置基本都是按楼层各设置一个总电源箱,火灾报警器动作时,报警主机按设定逻辑切断整层的动力、照明电源,造成非火灾区域的运行中设备运行环境恶化,增加设备运维单位的运维成本,并且不利于人员的疏散及逃生。
本文通过分析、对比相关技术规范和规定的要求,建议对变电站的低压动力、照明电源回路进行改造及对火灾报警主机切非逻辑进行优化,提高火灾报警系统动作的精确性,有利于非火警防火分区内设备的安全运行及人员疏散,同时缩小了系统误动作时的影响范围,降低设备运维单位的运维成本。
[1]GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》.
[2]GB 50016-2014《建筑设计防火规范》.
[3]GB 50229-2006《火力发电厂与变电站设计防火规范》.
[4]DL 5027-2015《电力设备典型消防规程》.
[5]DL/T 5390-2014《发电厂和变电站照明设计技术规定》.