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1、220kV 变电站灭火器配置的设计沈阳电力勘测设计院 唐萌 于金诺 吴立龙摘要：为 220kV 变电站灭火器的设计更为方便、快捷，配置更为合理，特结合设计经验编制变电站灭火器设置论文，供设计、审图时予以参考。关键词：灭火器、配置、标准、计算、表格引言：随着我省“十一五”电网发展规划的逐步实施，变电站工程的设计量在电网建设项目总量的带动下已经达到了新的高度。在此大环境下，为加快设计进度，积极推进“资源节约型、环境友好型、工业化”电网项目建设目标，特撰此文为 220kV 变电站灭火器设计达到统一工程建设标准、规范建设管理、合理控制造价尽绵薄之力。 1. 灭火器的介绍及其现行设计中的问题：国内外有关
2、统计资料表明，有半数以上的建筑火灾（约占火灾总数的 60%到 80%）是在灭火系统启动或消防队到达火场之前即动用第一线的灭火设备灭火器完成灭火任务的。显然，灭火器对于有效扑灭初期火灾，最大限度地减少火灾损失起着至关重要的作用。同时它轻便灵活，稍经指导即可掌握其操作使用方法，可手提或推拉至着火点附近及时灭火。然而其配置计算的过程较为繁琐，行业内时有设计人员凭经验设计，只求不低于规范要求，造成配置的灭火器往往超出标配很多。因此，如何具体结合变电站使用性质和安全要求，正确合理地进行灭火器配置设计更显重要。2. 灭火器的类型选择变电站建、构筑物均应配备适当数量的移动式灭火器，用于电气装置及建筑物的灭火
3、，其火灾种类多为物体带电燃烧或混合类物质的燃烧。 建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005 中条文 4.2.5 明确了变电工程火灾场所应选择磷酸铵盐干粉灭火器、碳酸氢钠干粉灭火器或二氧化碳灭火器，但不得选用装有金属喇叭喷筒的二氧化碳灭火器。而在使用实效性上，灭火器应选择灭火效能高、使用方便、能长期存放不失效且喷射距离远的品种。变电站的控制室、通信机房设有精密仪器、设备，除磷酸铵盐干粉灭火器外亦可选用卤代烷灭火器防止灭火药剂污染这些设备，避免损失更大。然而由于卤代烷类产品对大气臭氧层具有破坏作用，国际上限制卤代烷在灭火器内的使用。环境问题日益凸显的当下，尽管国内目前尚没有明确的适用或禁用条
4、文规定，笔者认为还是尽量选用磷酸铵盐干粉灭火器来代替卤代烷药剂填充的灭火器。3. 灭火器的设置扑灭初期火灾是有一定时间限度的，能否及时方便的取到灭火器很大程度上决定了灭火的成败。总的来说，灭火器应在满足最小保护距离的要求下应设置在位置明显和便于取用的地点，且不得影响人员及设备的安全疏散。E 类火灾场所灭火器的最大保护距离不应低于该场所内 A 类或 B 类火灾的规定。手提式灭火器宜设置在灭火器箱内或挂钩、托架上，其顶部离地面高度不应大于1.50m；底部离地面高度不宜小于 0.08m。设置在室外的灭火器应有相应的保护措施，如给推车式灭火器搭一个既能遮雨水又能挡阳光的棚。220kV 变电站场区内设置
5、灭火器要秉承现场实地使用便捷性原则，在计算过程中要克服变电站场区设备布置不同的特点，还要掌握变电站日常运行的操作规程，为最终的设计方案在理论上和实际使用上都达到最为理想的效果提供保障。4. 220kV 变电站灭火器配置为了合理的选用灭火器的配置类型，在对灭火器配置进行设计计算时，应首先确定各计算单元所属的火灾类别和危险等级，如果灭火器配置类型不合理，往往贻误灭火时机，造成严重后果。曾在我国工程设计中发生过 A 类火灾场所配置了 BC 类干粉灭火器，存有轻金属钾、钠等易燃物的场所选配了 CO2 灭火器等，不仅在着火时发挥不了灭火作用，甚至助长了火势的蔓延。设计计算时同一计算单元不得跨越防火分区和
6、楼层，各计算单元内的单具灭火器最小配置灭火级别和单位灭火级别的最大保护面积当逐一相应查出并列表计算。笔者对 220kV 变电站灭火器各项配置基准进行了整理，现以表格形式总结如下：表一：220kV 变电站灭火器最低配置基准表单位灭火级别最大保护面积灭火器最大保护距离(m)计算单元名称 火灾种类 危险等级单具灭火器最小配置灭火级别 m2/A m2/B A 类 BC类继电器室 E(A) 中 2A 75 20 监控室 E(A) 严重 3A 50 15 组合计算单元 A 轻 1A 100 25 场区油浸变压器 混合 中 55B 1.0 24场区油浸消弧线圈 混合 中 55B 1.0 24场区电容器 混合
7、 中 55B 1.0 24场区 66kV 配电装置 E(A) 中 2A 75 40 场区 220kV 配电装置 E(A) 中 2A 75 40 场区所用变 混合 中 55B 1.0 24 场区电缆夹层 E 中 2A 75 40 5. 灭火器配置设计计算下面介绍灭火器配置计算中的两个基本公式：1）计算单元的最小需配灭火级别公式：Q=K.S/U式中 Q计算单元的最小需配灭火级别（A）S计算单元的保护面积（m 2）U-A 类或 B 类火灾场所单位灭火级别最大保护面积 (m2/A) 或（m 2/B） K-修正系数 1.0（未设室内消火栓系统和灭火系统）220kV 变电站灭火器配置各部分计算单元的 K
8、值通常取无消火栓和灭火系统情况下的 1.0。但若在已设置消火栓或灭火系统的场合，国家规范允许按照不同情况和不同比例减配灭火器，应当注意这并不是硬性的规定必须减配到规定比例。在基建费用有一定裕度时，应适当少甚至可不减配灭火器。随着经济的发展、国力的增强，人们对消防安全重要性的认识也进一步加强，对于消防设施的投入会逐渐加大，相信灭火器不减配的方式在经济上都是可以承受的。2）计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别公式：Qe=Q/N式中 Qe-计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别（A 或 B）N-计算单元中每个灭火器设置点数基于上述公式，按照下文中要讲到的程序进行具体设计。计算中的各项参
9、数参照“表一”总结出的配置基准以及结合变电站各灭火器计算单元自身特性。为便于直观的理解，笔者结合我院（沈阳电力勘测设计院）设计的 220kV 东窑变电站工程按以下步骤为大家介绍。1）计算各单元的保护面积；继电器室：S=23.4X13.8=322.92 m 2监控室：S=6.3X6.6=41.58 m 2组合计算单元（公共区间）：S=100.98m 2油浸变压器（场区）：S=15X19=285m 2/组，共 2 组66kV 消弧线圈（场区）：S=12.8X10=128m 2/组，共 2 组电容器（场区）：S=12.3X19=233.7m 2/组，共 2 组66kV 配电装置（场区）：S=68.8
10、X15=1032m 2220kV 配电装置（场区）：S=93X25.5=2371.5 m 2所用变（场区）：S=15X20=300 m 2/组，共 2 组电缆夹层（场区地下）：S=46.8X7.8=365.04m 22）计算各计算单元的最小需配灭火级别；继电器室：Q=1.0x328.08/75=4.3A监控室：Q=1.0x31.68/50=0.63A组合计算单元（公共区间、安全工具间等）： Q=1.0x110.88/100=1.1A油浸变压器（场区）：Q=1.0x285/1=285B66kV 消弧线圈（场区）：Q=1.0x128/1=128B电容器（场区）：Q=1.0x233.7/1=233.
11、7B66kV 配电装置（场区）：Q=1.0x1032/75=13.76A220kV 配电装置（场区）：Q=1.0x2371.5/75=31.62A所用变（场区）：Q=1.0x300/1=300B电缆夹层（场区地下）： Q=1.0x365.04/75=4.9A3）确定各计算单元中的灭火器设置点位置和数量：根据“表一”中各计算单元配备灭火器种类对应的最大保护距离定点继电器室：13.5X13.2 X2 确定 2 点监控室：6.3X6.6 确定 1 点组合计算单元（公共区间）：13.8X3.3 确定 1 点油浸变压器（场区）：15X19 确定 1 点66kV 消弧线圈（场区）：12.8X10 确定 1
12、 点电容器（场区）：13X19 确定 1 点66kV 配电装置（场区）：35X2X15 确定 2 点220kV 配电装置（场区）：30X3X25.5 确定 3 点所用变（场区）：15X20 确定 1 点电缆夹层（场区地下）： 25X2X7.8 确定 1 点4）计算每个灭火器设置点的最小需配灭火级别：继电器室：Qe=Q/N=4.3A/2=2.2A监控室：Qe=Q/N=0.63A/1=0.63A组合计算单元（公共区间）：Qe=Q/N=1.1A/1=1.1A油浸变压器（场区）：Qe=Q/N=285B/1=285B66kV 消弧线圈（场区）：Qe=Q/N=128B/1=128B电容器（场区）：Qe=Q
13、/N=234B/1=234B66kV 配电装置（场区）：Qe=Q/N=14A/2=7A220kV 配电装置（场区）：Qe=Q/N=32A/3=11A所用变（场区）：Qe=Q/N=300B/1=300B电缆夹层（场区地下）：Qe=Q/N=5A/1=5A5）确定每个设置点灭火器的类型与规格：各设置点灭火器参照建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005 附录A 中表 A.0.1、A.0.2 规定的灭火器规格及灭火级别选型继电器室：选用手提式灭火器，2.2A/2A=1.1 具，取 2 具选用干粉（磷酸铵盐）灭火器、灭火剂充装量 4kg；监控室：选用手提式灭火器，0.63A/3A=0.21 具，取
14、2 具选用干粉（磷酸铵盐）灭火器、灭火剂充装量 4kg；组合计算单元：选用手提式灭火器， 1.1A/1A=1.1 具，取 2 具选用干粉（磷酸铵盐） 、灭火剂充装量 1kg；油浸变压器（场区）：选用推车式灭火器，285B/297B=1 台，取 2 台选用干粉（磷酸铵盐）灭火器、灭火剂充装量 50kg；66kV 消弧线圈（场区）：选用推车式灭火器，128B/183B=1 台，取 2台选用干粉（磷酸铵盐） 、灭火剂充装量 20kg；电容器（场区）：选用推车式灭火器，234B/297B=1 台，取 2 台选用干粉（磷酸铵盐） 、灭火剂充装量 50kg；66kV 配电装置（场区）：选用推车式灭火器，1
15、4A/8A=2 台，取 2 台选用干粉（磷酸铵盐） 、灭火剂充装量 50kg；220kV 配电装置（场区）：选用推车式灭火器，16A/8A=2 台，取 2 台选用干粉（磷酸铵盐） 、灭火剂充装量 50kg；所用变（场区）：选用推车式灭火器，300B/183B=2 台，取 2 台选用干粉（磷酸铵盐） 、灭火剂充装量 20kg；电缆夹层（场区地下）：选用推车式灭火器，5A/6A=1 台，取 2 台选用干粉（磷酸铵盐） 、灭火剂充装量 20kg6）校验各设置点灭火器实配与需配的灭火级别：依据电力设备典型消防规程DL5027-93 中关于 220kV 变电站各灭火器计算单元的相关要求，如果继电器室内控
16、制屏较多，面积较大，则可按每 8 个屏配置 1 具灭火器计算，但灭火器总台数不应小于 7 台，另外设有蓄电池室的工程，灭火器应置于该室门外以避免和酸性挥发气体接触。参照前文“表一”中列举的相关配置基准，对 5）条中各计算单元的灭火器选型进行校验并将最终配置标准以表格形式总结如下：表二：220kV 变电站灭火器设施配置标准表磷酸铵盐干粉灭火器 其它消防器材手提式 推车式数 灭火器材量计算单元名称灭火剂充装量1(kg)灭火剂充装量4(kg)灭火剂充装量5(kg)灭火剂充装量20(kg)灭火剂充装量50(kg)消防沙箱1211灭火器消防铲、斧、铅桶泡沫灭火器喷雾式水枪CO2 灭火器继电器室 8监控室 3主控楼内组合计算单元 2变压器 4 2消弧线圈 4电容器 466kV 配电装置 4220kV 配电装置 6所用变 4电缆夹层 2室外场区消防器材室公用设施 6 8 6 6生活场所 66. 正确规范的图示表示方法正确的图示表示方法
