【毕业设计】110KV变电所消防系统设计

二设计内容本设计的主要内容是介绍了变电所消防系统的组成和各部分设计的原则，对各类气体灭火系统作了比较分析，提出消防设计需要贯穿设计全过程和各专业紧密配合。

第二章分区报警系统设计变电所火灾自动报警系统是用于尽早探测初期火灾并发出警报，以便采取相应措施例如疏散人员呼叫消防队启动灭火系统操作防火门防火卷帘防烟排烟风机等的系统。

常用的般分为区域报警系统集中报警系统控制中心报警系统。

第节区域报警系统变电所区域报警系统比较简单，但使用面很广。

它是由通用报警控制器或区域报警控制器和火灾探测器手动报警按钮警报装置等组成的火灾报警系统。

其原理框图，如下图所示图报警系统图第二节集中报警控制系统集中报警控制系统应设有台集中报警控制器或通用报警控制器和两台以上区域报警控制器或楼层显示器带声光报警。

根据管理情况，集中报警控制器设在变电所的消防控制室，区域报警控制器设在各区域，以便与管理。

集中报警系统加上消防联动控制设备就构成了变电所控制中心报警系统。

在变电所设计区域报警系统时，根据规范要求应符合下列几点在变电所区域系统中，宜选用台通用报警控制器，最多不超过两台区域报警控制器应设在有人值班的房间该系统比较小，只能设置些功能简单的联动控制设备当变电所报警控制器安装在墙上时，其底边距地面或楼板的高度为米，靠近门轴的侧面距离不小于米，正面操作距离不小于米第三节变电所报警系统的各组成部分火灾探测器是组成变电所火灾自动报警系统的重要组件，是系统的感觉器官，其作用是监视变电所区域有无火灾发生。

若发现火情，可将火灾的特征物理量，如温度烟雾气体和辐射光等转换成电信号，并立即动作，向火灾报警控制器发送报警信号并传递到变电所控制中心。

火灾探测器根据探测火灾参数的不同，可划分为感烟感温感光气体和复合式。

按结构造型也可分为点型和线型两大类。

火灾探测器的主要技术性能要求有可靠性工作电压和允差响应阈值和灵敏度监视电流允许的最大报警电流报警电流保护范围工作环境条件等。

点型火灾探测器的探测区域包括变电所内的每个房间至少应设只探测器。

探测器的保护面积和保护半径应按火灾自动报警系统设计规范的规定执行。

二手动火灾报警按钮在变电所中每个防火分区至少应设置只。

从个防火分区的任何位置到最邻近的个火灾报警按钮的步行距离不应大于米。

手动火灾报警按钮宜设置在变电所的出入口处，按钮应设置在明显的和便于操作的部位，安装在墙上时其底边距地高度宜为米，且应有明显的标志。

三在变电所中火灾报警控制器是火灾自动报警系统的重要组成部分，火灾报警控制器担负着为火灾报警提供稳定的工作电源监视探测器及系统自身的工作状态接受转换处理火灾探测器输出的报警信号进行声光报警指示报警的具体部位及时间同时执行相应辅助控制等任务。

在全户内布置的变电所内，在主变压器室配电装置室电容器室消弧线圈及接地变室地下电缆室二次设备室通信室等重要场所均应设置配套的离子感烟定温报警探测器，在主变本体电缆隧道竖井二次设备室及通信室活动地板下的电缆层之间敷设感温电缆。

当变电所内有火灾发生或有烟气散发时，火灾报警主机发出报警声光信号并显示火灾地点或联动启闭消防设备和通风设施。

系统通过接点及数字通信接口接入变电所综合自动化监控系统，并遥信控制中心报警。

这就是自动报警系统的工作过程，从中可见其在整个消防系统中的重要性。

规范对报警系统形式规定的很原则，设计时应在符合基本原则的条件下，根据工程实际情况和联动控制的复杂程度，对市场上的各类产品多加了解，选用较好的产品，以便设计出可靠的火灾自动报警系统。

第三章变电所灭火系统的配置与设计第节变电所室外油变压器的消防设计变电所室外油变压器采用水喷雾灭火系统设置消火栓系统。

室外油变压器消火栓系统的布置通常有两种方式图的布置在变电所地下消火栓由上层消火栓立管穿人防顶板至车库后接出，在人防顶板内侧设防爆波阀门，暂时将阀门关闭，此阀门可用工作压力大于的闸阀或蝶阀替代图的布置消火栓系统单独成环，引入管由变电所侧墙接入，在变电所侧墙内设防爆波阀门。

图的缺点是增加了消防管道上的阀门，消防系统的安全度降低。

对于高层建筑消火栓减压只能通过减压孔板进行。

图的缺点是增加了消防管道管材的用量，但阀门的数量减少对环境有害的五种氟氯烃类物质和三种卤代烷生产的蒙特利尔议定书。

根据议定书的规定，发达国家到公元年将完全停止生产和使用氟里昂卤代烷和氟氯烃类物质。

人均消耗量低于的发展中国家，这限期可延迟至年。

我国作为议定书的签约国和发展中国家，也制定了系列政策逐步停止卤代烷的应用。

根据公安部消防局公消号文关于印发哈龙替代品推广应用的规定，对于应设置气体灭火系统的场所推荐使用二氧化碳和惰性气体灭火系统即烟烙尽气体灭火系统，也可使用含氢氟烃，七氟丙烷的灭火系统。

这些灭火系统都属于洁净药剂灭火系统，所谓洁净药剂灭火系统是指由美国国家防火协会在它所制定的标准中规定的系列被称为洁净药剂的灭火剂所构成的灭火系统。

标准规定，所有被称为洁净药剂的灭火剂都必须是气态的，不导电，很容易挥发，并且在挥发后无任何残留物。

因此，如今在变电所的消防设计中，若采用气体消防，已不能再设计采用灭火系统，而是应该使用洁净药剂灭火系统中的类气体消防系统。

这些灭火系统与系统的对比，系统图可参见表灭火器分类表。

表灭火器分类表灭火器名称灭火速度存放空间工作压力价格水平溴三氟甲烷快小低压低七氟丙烷慢较小低压较高烟烙尽最慢最大高压高气溶液较快小低压较高二氧化碳较慢大高压常温存放低压低温存放二二氧化碳灭火系统二氧化碳灭火系统工业发达国家应用二氧化碳灭火系统时间较长。

二氧化碳来源广泛价格低廉。

二氧化碳以物理作用灭火，其中窒息作用为主，冷却作用其次。

可扑救的火灾类型有液体或可熔化的固体如石蜡沥青火灾固体表面火灾及部分固体如棉花纸张深位火灾电气火灾气体火灾灭火时不能切断气源的除外二氧化碳灭火系统的防护区大多是变电所中重点要害部位或是可能无人在场的场所。

因此需要自动控制，但要求在具有自动控制系统的同时应设有手动操作装置。

手动装置要设在防护区外或远离保护对象的场所。

此外，需考虑两种控制方式同时失灵时，有紧急手动启动消防系统的装置。

二氧化碳系统防护区应采用机械排风装置，排风口设在防护区下部，进风口设在上部。

根据保护对象空间是否封闭，二氧化碳灭火系统分为全淹没系统与局部施用系统两种类型。

全淹没灭火系统使用的二氧化碳设计浓度为或更高，对人是致命浓度。

所以在设有自动控制的防护区外，需设置喷射指示灯和自动手动转换开关及专用的呼吸器，以避免对人可能产生的危害。

三惰性气体灭火系统在变电所内也可采用惰性气体灭火系统烟烙尽烟烙尽药剂是三种惰性气体的混合物，即氮气氩气二氧化碳。

它是把氧气浓度降低到不能支持燃烧来扑灭火灾。

烟烙尽气体喷放后氧浓度降低，二氧化碳浓度提高，促使加快人的呼吸频率，使人员获得更多的氧气，保证即使有人在防护区也不至于产生危害。

系统类型为全淹没方式，设计时，应把灭火喷放情况下对处于保护区内的人的危害减低到最低程度。

灭火剂以干燥有压气态方式贮存，灭火剂在管路中膨胀并喷放到保护区，系统设计应包括手动操作装置使得人可以操作，延迟药剂喷放，让人员可以撤离完毕和关闭保护区。

四灭火系统七氟丙烷灭火系统此种灭火系统是作为灭火系统的替代品出现的，它具有卤代烷灭火剂的全部优点，同时又对环境无害。

在变电所内灭火系统使用的设备管道及配置方式与几乎完全相同。

五气溶胶灭火系统气溶胶灭火系统这是种新型灭火系统。

气溶胶是种烟雾型全淹没式灭火剂，由不含卤族元素的固体含氧物质合成，采用固体火箭推进技术，其结构设计以燃烧化学空气动力学为基础，点火燃烧时形成气溶胶烟雾，并迅速向四周扩散。

气溶胶释放后，空间含氧量无明显变化。

此种灭火剂应设置在变电所的特殊设备内其灭火效率高无毒害无污染电绝缘性良好设计安装维护管理简便可靠存储不需压力容器处于常温常压状态。

但气溶胶释放后能见对于主变的消防系统，还可以采用主变排油注氮灭火系统。

电力变压器是变电所中最昂贵最重要的设备之，对火场逃生有不利影响。

变压器本身体内含有大量的易燃性物质，变压器着火时，会将火喷至附近的设备，所以需要特别注意对变压器的保护。

变压器爆炸及燃烧般是因内部绝缘破坏引起的，原因可能是过负荷操作过电压和雷电过电压绝缘逐渐退化油位下降潮湿或油酸解及绝缘套管损坏等。

针对这些情况，法国公司研制出变压器防爆防火保护系统，通过在油刚着火的时侯启动灭火程序来防止变压器爆炸及着火。

目前我国已引进并进行了国产化，取得了较好的应用效果。

此系统是通过两种信号来启动的，是保护变压器的断路器跳闸和压力释放装置动作二是温度保护和瓦斯保护动作。

系统收到信号后，打开快速排油阀将压力释放，防止变压器爆炸。

同时关闭油枕断流阀，使变压器本体油位下降至顶盖下方厘米，并将油枕内的油与本体隔离。

在油排出秒后，氮气从变压器底部进入本体内，氮气的注入和在油中的搅拌，使得油温立刻降低到闪点之下，使火在分钟内熄灭。

注入氮气将持续分钟以冷却变压器本体及顶盖，防止重燃。

主变排油注氮灭火系统集报警与灭火系统于身，可防止变压器爆炸，制造较简单，价格较低，系统维护费用较小，但需对变压器本体进行改造，旦系统发生误动作，对整个系统和变压器的影响会很大，所以选择合理的灭火系统对变电所的设计十分重要。

在变电所内，除了配置气体灭火系统外，还需根据房间面积和规范要求配置移动式灭火器。

变电所的灭火器宜按中级危险和类火灾危险场所配置，扑救类火灾的灭火器类型有干粉灭火器国家标准中仅含碳酸氢钠和磷酸铵盐干粉灭火器泡沫灭火器卤代烷灭火器二氧化碳灭火器在同灭火器配置场所，宜配置操作方法相同的灭火器，以在灭火时避免混乱，且便于训练和维修。

不同种类灭火器应能相容，即要求灭火器充装的灭火剂在同时或先后灭火时，不应产生相互破坏而导致不利灭火的反作用。

灭火器设置位置应明显，便于取用和不影响安全疏散。

可见，变电所内可采用的灭火系统是多种多样的，而且这些系统目前正在发展完善之中。

为此，设计时应根据不同情况，充分考虑各种影响因素，做好经济技术评价，选择可靠经济管理维护简单的系统，保障变电所的安全运行。

变电所的其他各个消防区域可按以上方法选择主控室