220kV附建式變電站消防設(shè)計(jì)常見問(wèn)題分析

摘要：當(dāng)今社會(huì)城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，工業(yè)與商業(yè)活動(dòng)持續(xù)增長(zhǎng)，電力需求不斷上升，電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要性愈發(fā)顯著。220kV附建式變電站一般位于城市中心或工業(yè)區(qū)，在變電站運(yùn)行中，需對(duì)高電壓電力進(jìn)行處理，確保電力的安全、穩(wěn)定供應(yīng)。對(duì)此，本文首先強(qiáng)調(diào)消防設(shè)計(jì)在確保變電站安全運(yùn)行中的核心地位，然后對(duì)220kV附建式變電站消防設(shè)計(jì)方面的不足進(jìn)行分析，并提出優(yōu)化對(duì)策，旨在提高變電站的安全性和應(yīng)急響應(yīng)能力，從而有效降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，確保電力供應(yīng)的安全和穩(wěn)定。關(guān)鍵詞：附建式變電站；消防設(shè)計(jì)；優(yōu)化隨著全球能源需求的持續(xù)增長(zhǎng)，電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行已成為現(xiàn)代社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。特別是在城市和工業(yè)區(qū)，220kV附建式變電站已成為連接電力生產(chǎn)與消費(fèi)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，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(qū)，不僅需要高效轉(zhuǎn)換和分配電力，還要在有限的空間內(nèi)確保安全運(yùn)行。然而，由于高壓電力設(shè)備的密集配置和復(fù)雜的工作環(huán)境，變電站面臨著眾多安全挑戰(zhàn)，其中火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)尤為突出。一旦發(fā)生火災(zāi)，不僅可能導(dǎo)致重大的設(shè)備損失，還會(huì)影響到廣大用戶的電力供應(yīng)，甚至可能引發(fā)更大規(guī)模的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)影響。因此，加強(qiáng)220kV附建式變電站的消防設(shè)計(jì)，確保其在面對(duì)火災(zāi)等緊急情況時(shí)能夠有效響應(yīng)，是保障電力系統(tǒng)安全的重要環(huán)節(jié)。一、220kV附建式變電站消防設(shè)計(jì)的重要性附建式變電站通常建造在電力需求較高的區(qū)域，如城市中心或工業(yè)區(qū)域，以減少電力傳輸過(guò)程中的損耗，提高供電可靠性。220kV屬于高電壓級(jí)別，適用于大范圍電力傳輸。由于空間限制，附建式變電站設(shè)計(jì)通常比較緊湊，以適應(yīng)城市或其他建筑密集區(qū)域。為了確保安全和高效，在附建式變電站規(guī)劃建設(shè)中，須采用先進(jìn)的控制和保護(hù)系統(tǒng)。在變電站運(yùn)行中，不僅可發(fā)揮基本的電壓轉(zhuǎn)換功能，同時(shí)還具備電力控制、監(jiān)測(cè)和通信系統(tǒng)等功能。變電站是電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部分，附建式變電站須處理高電壓電力，設(shè)備過(guò)熱及電弧、電氣短路等都可能導(dǎo)致火災(zāi)，并且附建式變電站通?？臻g較緊湊，一旦發(fā)生火災(zāi)隱患，很難快速有效應(yīng)對(duì)。火災(zāi)不僅可能導(dǎo)致重大財(cái)產(chǎn)損失，還可能導(dǎo)致電力中斷，影響數(shù)千甚至數(shù)百萬(wàn)用戶。對(duì)此，必須高度重視消防設(shè)計(jì)，合理規(guī)避各類風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)快速疏散通道，并制定應(yīng)急響應(yīng)措施[1]。二、220kV附建式變電站消防設(shè)計(jì)常見問(wèn)題（一）防火分隔不足在附建變電站的消防設(shè)計(jì)中，防火分隔至關(guān)重要，可發(fā)揮物理隔離作用，限制火災(zāi)擴(kuò)散和蔓延。在防火分隔的實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)利用建筑設(shè)計(jì)和防火材料，可將大型空間劃分為多個(gè)小區(qū)域，使每個(gè)區(qū)域都能在一定時(shí)間內(nèi)抵御火焰和熱量的侵襲。在變電站中，尤其是對(duì)于關(guān)鍵設(shè)備如電氣設(shè)備和控制室，防火分隔顯得尤為重要。然而，在一些變電站設(shè)計(jì)中，由于空間限制、成本考慮或設(shè)計(jì)過(guò)程中的忽視，未能提供足夠的防火分隔，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火勢(shì)可能迅速在密集排列的電氣設(shè)備間蔓延，從一個(gè)區(qū)域擴(kuò)散到另一個(gè)區(qū)域，增加火災(zāi)擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)。（二）滅火系統(tǒng)選擇不當(dāng)滅火系統(tǒng)的主要作用是在火災(zāi)發(fā)生時(shí)迅速有效撲滅火勢(shì)，從而保護(hù)設(shè)備和人員安全。滅火系統(tǒng)選擇不當(dāng)通常源于對(duì)高壓電氣設(shè)備火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的誤判、預(yù)算限制或缺乏專業(yè)知識(shí)。例如，錯(cuò)誤選擇水噴淋系統(tǒng)可能導(dǎo)致電氣短路或設(shè)備損壞，進(jìn)而增加人員安全風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)備損失。不恰當(dāng)?shù)臏缁鹣到y(tǒng)不僅無(wú)法有效控制火災(zāi)，還可能增加人員安全風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)備損失，因此選擇適合高壓電氣環(huán)境的滅火系統(tǒng)對(duì)變電站的安全運(yùn)行至關(guān)重要[2]。（三）火災(zāi)探測(cè)器配置不合理在附建變電站消防設(shè)計(jì)中，火災(zāi)探測(cè)器的作用是及時(shí)檢測(cè)火災(zāi)的發(fā)生并發(fā)出警報(bào)，以便采取緊急措施。火災(zāi)探測(cè)器配置不合理的原因包括設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)專業(yè)知識(shí)不足、成本限制，此外，對(duì)于變電站特有環(huán)境條件的考慮不足，可能影響探測(cè)器的選擇和布置。不合理的配置表現(xiàn)為探測(cè)器覆蓋不足、響應(yīng)時(shí)間延遲和高誤報(bào)率，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，不僅可能導(dǎo)致延遲報(bào)警，增加火勢(shì)蔓延的風(fēng)險(xiǎn)，還會(huì)因頻繁誤報(bào)而導(dǎo)致對(duì)真實(shí)火災(zāi)警報(bào)的忽視。（四）緊急疏散路徑不明確緊急疏散路徑不明確問(wèn)題的產(chǎn)生原因比較多，在規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段，可能未充分考慮緊急情況下的疏散需求，導(dǎo)致疏散路徑規(guī)劃不足或設(shè)計(jì)不合理。附建變電站空間區(qū)域有限，如城市中心或工業(yè)區(qū)，可能限制疏散路徑的設(shè)計(jì)和布局。此外，隨著時(shí)間的推移，原有的疏散路徑可能因站點(diǎn)改造或設(shè)備升級(jí)而被阻塞或變得不明顯。一旦發(fā)生火災(zāi)，可能造成疏散指示不清，難以識(shí)別疏散路線，疏散出口的數(shù)量和位置不足。一旦發(fā)生緊急情況，如火災(zāi)，不明確或不充分的疏散路徑可能導(dǎo)致混亂和延遲，增加人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)。三、220kV附建式變電站消防設(shè)計(jì)優(yōu)化對(duì)策（一）防火分隔優(yōu)化設(shè)計(jì)在附建式變電站消防設(shè)計(jì)中，優(yōu)化防火分隔策略是確保安全的關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)初期，對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域如電氣設(shè)備和控制室，要進(jìn)行細(xì)致的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以便規(guī)劃出足夠的防火分隔區(qū)域。另外，使用防火材料也至關(guān)重要，如在建筑和設(shè)施設(shè)計(jì)中，可使用防火墻、防火門和非燃燒材料，這些材料不僅應(yīng)用于墻體和門，還應(yīng)包括天花板、地板等結(jié)構(gòu)元素，并確保符合當(dāng)?shù)睾蛧?guó)際防火標(biāo)準(zhǔn)，承受預(yù)定時(shí)間內(nèi)的高溫和火焰侵襲。此外，設(shè)計(jì)防火隔斷和增設(shè)隔離區(qū)域，也可顯著降低火災(zāi)蔓延風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在電氣設(shè)備密集的區(qū)域，這些隔離區(qū)域通過(guò)特殊的防火設(shè)計(jì)和材料構(gòu)建，確保一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)不會(huì)蔓延到關(guān)鍵控制系統(tǒng)或其他重要設(shè)備。另外，在附建式變電站的消防設(shè)計(jì)中，通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化與疏散路線的規(guī)劃對(duì)于確保安全至關(guān)重要。首先，通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能有效控制煙霧和有害氣體的擴(kuò)散，要求考慮安裝自動(dòng)關(guān)閉功能的通風(fēng)系統(tǒng)，以防火勢(shì)通過(guò)通風(fēng)道蔓延。同時(shí)，防火分隔設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)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(zāi)情況下清晰標(biāo)識(shí)，且容易到達(dá)，便于快速安全撤離。此外，定期檢查和維護(hù)防火分隔系統(tǒng)也是至關(guān)重要的，要求對(duì)防火墻、防火門的完整性和功能進(jìn)行常規(guī)檢查，確保在緊急情況下能夠正常運(yùn)作[3]。（二）合理選擇滅火系統(tǒng)在附建式變電站的消防設(shè)計(jì)中，須對(duì)變電站內(nèi)可能發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域進(jìn)行全面評(píng)估，如變壓器、電纜溝、控制室等，綜合考慮變電站內(nèi)的設(shè)備種類、布局以及潛在的火災(zāi)源，以確定適合的滅火系統(tǒng)類型。根據(jù)變電站內(nèi)部的具體環(huán)境和設(shè)備類型來(lái)選擇最適合的滅火劑。例如，在含有電氣設(shè)備的區(qū)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(zhì)的區(qū)域時(shí)，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(zāi)。在滅火系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)控中，可將自動(dòng)化與手動(dòng)控制系統(tǒng)相結(jié)合，針對(duì)不同區(qū)域的專門化保護(hù)。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)包含自動(dòng)化滅火系統(tǒng)和手動(dòng)控制選項(xiàng)，以應(yīng)對(duì)不同類型和規(guī)模的火災(zāi)。當(dāng)自動(dòng)化系統(tǒng)檢測(cè)到初期火災(zāi)時(shí)，能夠迅速響應(yīng)，有效控制火勢(shì)，而在早期階段，可利用手動(dòng)控制功能，處理復(fù)雜或大規(guī)模的火災(zāi)情況，提供靈活性和針對(duì)性的干預(yù)。其次，變電站內(nèi)部應(yīng)根據(jù)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)和重要性劃分為不同區(qū)域，并為每個(gè)區(qū)域設(shè)計(jì)特定的滅火系統(tǒng)。重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域包括控制室和變壓器區(qū)域，其對(duì)變電站運(yùn)營(yíng)的重要性，應(yīng)配備更高級(jí)別的滅火保護(hù)措施。通過(guò)采用這種區(qū)域劃分和差異化保護(hù)策略，可確保滅火系統(tǒng)能夠針對(duì)特定區(qū)域的具體風(fēng)險(xiǎn)提供最合適的響應(yīng)，從而保護(hù)人員安全，減少財(cái)產(chǎn)損失。另外，滅火系統(tǒng)不應(yīng)獨(dú)立運(yùn)作，須與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、疏散指示、通風(fēng)控制等安全系統(tǒng)整合，以確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)所有系統(tǒng)能夠協(xié)同工作，提供綜合的安全響應(yīng)，如圖1所示。在檢測(cè)到火災(zāi)時(shí)，不僅滅火系統(tǒng)被激活，同時(shí)疏散指示明確指導(dǎo)人員撤離，通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整以控制煙霧擴(kuò)散。此外，滅火系統(tǒng)的激活應(yīng)與變電站的電力供應(yīng)和備用電源系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，確保在火災(zāi)情況下仍能維持關(guān)鍵操作和安全退出，如在主電源失效時(shí)，可確保備用電源能夠支持滅火系統(tǒng)和其他關(guān)鍵安全設(shè)施的運(yùn)行。通過(guò)這種系統(tǒng)的集成和聯(lián)動(dòng)，變電站能夠在火災(zāi)發(fā)生時(shí)提供全面、協(xié)調(diào)一致的安全響應(yīng)。（三）火災(zāi)探測(cè)器配置探測(cè)器類型的選擇應(yīng)基于變電站內(nèi)的特定環(huán)境和潛在火災(zāi)類型，常見探測(cè)器類型包括煙霧探測(cè)器、熱感探測(cè)器和火焰探測(cè)器。對(duì)于電氣設(shè)備區(qū)域，重點(diǎn)應(yīng)放在選擇不易受環(huán)境干擾的探測(cè)器，如離子煙霧探測(cè)器或光電煙霧探測(cè)器，這些探測(cè)器能更有效在電氣火災(zāi)的早期階段發(fā)出警報(bào)。其次，在布局和位置方面，必須確保探測(cè)器覆蓋變電站的所有關(guān)鍵區(qū)域，如電氣設(shè)備室、控制室和電纜通道等。探測(cè)器與控制器之間的距離應(yīng)符合安全規(guī)范要求，以保證探測(cè)器能及時(shí)并準(zhǔn)確響應(yīng)火災(zāi)?；馂?zāi)探測(cè)器的靈敏度設(shè)置和與其他安全系統(tǒng)的集成與聯(lián)動(dòng)至關(guān)重要，過(guò)高的靈敏度可能導(dǎo)致頻繁誤報(bào)，影響系統(tǒng)的可靠性和人員的響應(yīng)效率，而過(guò)低的靈敏度則可能延遲火災(zāi)檢測(cè)，增加火災(zāi)造成嚴(yán)重?fù)p害的風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)綜合考慮變電站的特定環(huán)境，調(diào)整探測(cè)器的靈敏度以匹配所處環(huán)境的特點(diǎn)。其次，火災(zāi)探測(cè)器應(yīng)與消防報(bào)警系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)緊密集成，并與建筑管理系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，在探測(cè)到火災(zāi)時(shí)，不僅能夠及時(shí)觸發(fā)報(bào)警，還能啟動(dòng)相應(yīng)的滅火措施，如自動(dòng)開啟滅火系統(tǒng)。同時(shí)，聯(lián)動(dòng)到建筑管理系統(tǒng)能在火災(zāi)情況下自動(dòng)控制通風(fēng)、照明和疏散指示，增強(qiáng)整體的安全響應(yīng)[4]。（四）緊急疏散路徑規(guī)劃緊急疏散路徑的規(guī)劃是確保人員安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)考慮變電站的整體布局，包括所有設(shè)備位置、工作區(qū)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(shí)，必須確保疏散路徑的數(shù)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(yīng)設(shè)計(jì)成直接通向安全區(qū)域的路線，并盡可能避開高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，如變壓器室或電纜通道。疏散路徑的標(biāo)識(shí)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(nèi)部的疏散指示標(biāo)志應(yīng)設(shè)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(biāo)識(shí)。使用發(fā)光或反光材料制作這些標(biāo)識(shí)非常關(guān)鍵，以確保在照明不足或煙霧濃重的情況下，這些標(biāo)識(shí)仍然清晰可見。另外，疏散路徑的通道寬度必須符合安全標(biāo)準(zhǔn)，寬度足以在高峰時(shí)段處理大量人流，避免擁堵和混亂。此外，疏散路徑上應(yīng)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(yīng)始終保持無(wú)障礙，確保沒(méi)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(shí)，應(yīng)安裝能在火災(zāi)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉的防火門，這些門在阻止火勢(shì)和煙霧蔓延方面起著關(guān)鍵作