变电站消防系统设计

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变电站消防系统设计范文第1篇

关键词：火灾自动报警 消防联动控制系统 电气设计

火灾自动报警与消防联动控制系统的设计及设备选型是电气设计的一个重要组成部分。为了早期发现和通报火灾，防止和减少变电站火灾且也直接关系到各种消防设施能否真正发挥作用。因此，自动报警及消防联动的设计及设备选型显得尤为重要。

1 系统设计

火灾自动报警系统是触发器件、火灾警报装置以及具有其他辅助功能的装置组成的火灾报警系统，是人们为了早期发现通报火灾、并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾而设置在建筑中或其他场所的一种自动消防设施，是人们同火灾作斗争的有力工具。

1.1系统确定

危害，确保变电站安全运行，电气工程设计、安装和使用是否正确不仅直接影响到变电站的消防安全而

火灾自动报警系统的组成形式多种多样。在66kV变电站工程设计中，根据《火灾自动报警系统设计规范》3.1节规定，变电站按规模属二级工业建筑丙类厂房保护对象。按照《建筑设计防火规范》3.1节规定变电站火灾危险性为丙类，耐火等级为二级。系统形式选择采用区域报警系统，简单实用且能够满足运行功能要求。

1.2系统供电及接地要求

火灾报警系统应采用单独的供电回路。由主控室交流屏消防专用电源引至报警控制器，且将报警信号返回至变电站后台综自系统并上传远方监控中心。直流备用电源宜采用火灾报警控制器的专用蓄电池或集中设置的蓄电池。

火灾自动报警系统接地装置的接地电阻应符合规范要求。与变电站共用接地装置，接地电阻不应大于1欧姆。

1.3系统功能要求

报警主机可显示报警状态（火警或故障）、报警点具置，可以在主机上对每一个探测器根据不同位置进行灵敏度设定。主电源断电时，资料不会丢失，并能发出电源异常信号。具备报警信息的远程传递功能，通过接点或数字通信接口接入变电站综合自动化监控系统，并遥信控制中心报警。

2 火灾自动报警装置

我国目前生产的火灾自动报警装置是包括报警显示、故障显示和发出控制指令的自动化成套装置。多采用多线制，分为区域报警控制器、集中报警控制器和智能型火灾报警控制器。本文仅介绍变电站常用的区域报警控制器。

区域报警器是一种由电子电路组成的自动报警和监视装置。它联结一个区域内的所有火灾探测器，准确、及时的进行火灾自动报警。

各类报警信号至区域报警器，经信号选择电路处理后，进行火灾、短路、开路判断。报警器首先发出火灾报警信号，指示具体着火部位，发出火警音响，记忆火警信号、开路、短路故障信号；通过通讯接口电路将三类信号送至集控中心。区域报警控制器将接收到的探测器火警信号进行“与”“或”逻辑组合，控制继电器动用联动外部设备，如通风设施、排烟阀、送风阀、防火门等。

3 探测区域的划分

根据《火灾自动报警系统设计规范》第4节报警区域和探测区域的划分原则，将变电站按电气设备布置房间划分为若干防火区域，每个防火区域即为一个单独探测区域。这样，变电站依规模划分为变压器室、66kV配电装置室、10kV配电装置室、电容器室、消弧线圈室、电缆沟、隧道等探测区域。

4 火灾探测器的选择

火灾探测器是整个报警系统的检测元件。它的工作稳定性、可靠性和灵敏度等技术指标直接影响着整个消防系统的运行。

设计中应结合各电气设备房间层高及设备布置情况选择适合的探测器。主控室、电容器室层高一般为4.2米或4.5米，通常选用光电感烟探测器；10kV配电装置室因布置开关柜所以房间横向较长，多在18米左右，有的甚至更长，纵向一般布置两排开关柜，房间层高一般为4.5米或5米，所以采用感烟探测器顶棚布置，红外光束感烟探测器墙壁布置的组合方式进行保护；变压器室、66kV配电装置室因层高为9米左右，空间大且电气设备体量大，故常选用红外光束感烟探测器，便于施工安装与维护，对于电缆沟及隧道、电缆竖井等敷设电缆的部位则选择缆式定温探测器。

5 火灾探测器的设置

5.1火灾探测器设置数量

探测区域内的每个房间应至少设置一只火灾探测器。一个探测区域内所需设置的探测器数量不应小于下式计算值：N=■，

式中 N—探测器数量（只）；S—该探测区域面积（m2 ）；A—该探测区域面积（m2 ）

K——修正系数，特级保护对象宜取0.7～0.8，一级保护对象宜取0.8～0.9，二级保护对象宜取0.9～1.0。

5.2火灾探测器布置

当梁突出顶棚的高度小于200mm时，可不计梁对探测器保护面积的影响；当梁突出顶棚的高度200～600mm，应按规范要求确定梁对探测器保护面积的影响和一只探测器能够保护的梁间区域的个数；当梁突出顶棚的高度超过600mm时，被梁隔断的每个梁间区域至少应设置一只探测器。

探测器至墙壁、梁边的水平距离不应小于0.5m。探测器周围0.5m范围内不应有遮挡物。

红外光束感烟探测器的光束轴线至顶棚的垂直距离适宜为0.3～1.0m，距地面不宜超过20m。探测器至侧墙水平距离不应大于7m，且不应小于0.5m。探测器的发射器与接收器之间的距离不宜超过100m。

缆式定温探测器在电缆支架上设置时，宜采用接触式布置，沿电缆表面正弦波式敷设，保证与电缆的严密贴合。

6 消防联动控制系统

消防控制设备的联动控制方式应根据建筑的形式、工程规模、管理体制及功能综合确定。66千伏变电站建筑规模较小，需要消防联动控制的设备很少，只考虑了火灾报警系统与事故通风系统实现联动。当防火区域内有报警信号时自动切断防区内通风系统电源。

火灾报警系统设置与通风系统联动的控制模块，以实现设备的就地控制，而设备动作的回馈信号送到集控中心。

7 结束语

火灾自动报警系统的设计，须遵循国家有关政策、规范和公安消防部门的有关法规，针对保护对象的特点，做到安全可靠、技术先进、经济合理、使用方便。

归根结底，对于变电站选择何种方式报警，选用何种消防报警设备应根据变电站的建筑规模、综合自动化系统要求及需要满足的使用功能等具体情况进行设计。

参考文献：

[1]《建筑设计防火规范》 GB50016-2006.

变电站消防系统设计范文第2篇

但是，在加快电力建设的同时，也存在着电力工程建设质量下降，安全事故增多的问题，这些问题的存在，将直接或间接引发电力设备投运后，运行不稳定和可靠性差等安全隐患。为此，国家颁布了《建筑工程质量管理条例》和一系列有关提高工程质量的强制性条文，在由设计到施工等各个环节中，从技术和材料上严把质量关。在整个变电站的设计工作中，土建设计和工程建设的质量直接影响到变电站建设的整体质量，土建设计是整个变电站设计的领军力量和重要组成部分。本文笔者主要结合实践经验，对变电站的土建设计三个阶段的设计要点加以总结和分析，在此基础上再对变电站土建的优化策略提出了几点意见，以期为变电站提高工程建设质量提供有利借鉴。

关键词：变电站；土建设计；要点；优化措施

中图分类号：TM63文献标识码： A

前言

随着我国经济的迅猛发展，供电网络的不断优化，对变电站建设的要求也逐步由传统型向多元化、智能型方向转化，土建设计作为变电站设计的先遣军，更以其合理化、人性化、和科学化的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。下文主要从设计要点及优化措施等方面对变电站土建设计进行探析，以实践经验和标准化设计相结合的方法，实现变电站、人、环境的相互和谐。

一、变电站土建设计要点分析

变电站的土建设计主要包括：方案设计阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段。下面对这三个阶段的设计内容及要点进行分析和总结。

1.变电站土建设计前期准备工作要点分析

（1）选址：①变电站地址的选取首先要满足功能性要求即靠近负荷中心；进出线方便；交通便利，满足大件运输条件；②了解站址范围内规划、土地、环保等部门的相关要求；③该站址处地势如何，是否满足50年一遇或100年一遇的洪水位和内涝水位要求；④站址应严禁选在四类场地建设（如断层、滑坡、坍塌区或山区风口地带）等，尽量避开不良地质地带建设；⑤详细了解站址周围环境情况（如是否有军事设施，采矿区），污染级别，如位于污染较严重的地区，应设在当地最小风频的上风侧，确保污染影响的最小化。总之，站址宜选在进出线开阔的走廊地带，便于埋设电线和进出线的架空。

（2）选址可行性分析

对进行变电站可行性进行研究分析，并对批复站址的建设进行详细的方案论述，解决可行性为主要目标。与选址相比，批复站址的可行性研究必需重在论证隐蔽设施及地基处理，占地大小，经济作物、拆迁赔偿或林业赔偿等方面。①隐蔽设施及地基处理：评价站址的稳定性，分析站址附近有无溶洞、滑坡、不良地质情况等，并对存在的威胁提粗防范方案。②占地大小：按照我国变电站的标准化设计方案进行平面设计，再依据我国土地资源有限、紧缺的实际情况，根据具体优化设计方案，有助于规范设计及运营后的维护管理。③经济作物、拆迁赔偿或林业赔偿：对建设变电站所需的经济作物、林业、拆迁赔偿等费用，进行详细分析，并在后续的工作中计算费用。

2.土建初步设计要点

（1）总平面设计

按照国家设计标准以及电力系统规程，少占用地，提高土地利用系数，并将道路的运输、进出线位置、道路引接、安全距离等作为设计重点。

（2）建筑结构设计要点

依据规范规定，平立面布置：在满足功能性要求的前提下，尽量采用平面规整，体型简单的结构方式布置，建筑物高度 以3.6m为界，小于3.6m 可采用砖混结构，大于3.6m 则必须使用钢筋混凝土结构，提高抗震及承载力指数。

（3）竖向设计要点

平坡式和阶梯式是竖向布置的主要模式。这两种布置设计均应对填挖方量进行平衡，尽量减少平整填挖方量。

（4）地基处理要点

综合考虑施工难度和经济效益，选择最优的地基处理方式。

3.施工图设计要点

初步设计完成后就是施工图设计阶段。这个阶段是指实际应用已经审查批准，根据国家标准和初步设计审查通过的设计进行设计的阶段。为提高施工图设计质量和施工效率，可通过以下几点达到目标：①设计前认真核实相关的资料和尺寸等 ②以标准化设计为参考进行设计；③各专业间衔接资料互提，避免沟通不畅出现问题；④建立施工反馈机制，以便及时解决问题。

二、变电站土建设计优化策略分析

1.择优选择变电站站址方案

一般站址的选择方案不止一个，对比多个站址方案择优选择。并由相关专家对选择的站址方案的可行性进行分析。重视专家的相关建议，选择最优的的施工图设计方案，并选出备用方案。

2.构建方案的设计优化

在变电站的建构方案设计中包括有结构方案设计、暖通风和水工设计方案、平立面设计方案、地基处理等方面。为减少占地面积，对变电站构建设计采取联合布置方式。①结构方案设计：以钢筋混凝土框架结构为主，在支架和构架上采用钢结构，并综合考虑抗震防裂程度；②暖通风和水工设计方案：主要满足消防和设备的运行需求；③平立面方案设计：主要达到各功能房间空间充足和立面美观大方的要求；④地基处理方案设计：若所需填土较厚则采用强夯法；地址好则可采用天然地基处理技术；淤泥较厚的情况则可采用灌注桩管桩法、水泥土搅拌桩和预压法。

3.站区消防和排水系统设计优化策略

详细分析站址周边的公共设施情况，消防给水和生活给排水尽可能利用市政供排水管网，满足供排水需求。变电站的消防系统设计，可根据建筑物间的距离，衡量是否满足消防规定标准间距要求，若未达标，则设置防火窗或防火墙。对于变电站的排水系统也可采取分流排放的方式。

4.屋外构支架的设计优化策略

根据电气主接线方式选择屋外构支架结构类型以及布置方法。采用联合构架方法减少占地面积和纵向尺寸，对于一些间隔还可设置两个间隔为一跨，在构架纵向的中段可设置单端支撑。对于屋外的构支架材料，如钢管杆和水泥杆，使用 LCC全寿命比较分析法进行分析。选用与变电站使用周期相一致的材料，能有效降低成本。

5.电缆沟、围墙、暖通系统的设计优化策略

电缆沟尽量采用现场装配的方法，并结合数字化变电站工程施工的特点，使用预制电缆沟与预制电缆槽盒相结合、电缆埋管等方式，直接取消或者减少地下电缆沟的数目。对于围墙的设计则实施现场装配方式，可提高施工效率。对于变电站暖通系统设计，则可设置为节能变频空调或者节能型排风机。能够有效降低总能耗，降低运营成本。

6.暖通系统设计的优化策略

在土建工程建设过程中，为了实现水资源的节约，通常在建设变电站内的卫生间时，采用智能环保的卫生间。因此，技术人员在设计暖通系统时，通常都会设置节能型的变频空调以及排风机，以便降低整个变电站全年的能源总消耗量。

7.绿色电网设计的优化策略

现在国家提倡建设绿色电网建设的口号，设计人员在设计中要充分考虑采用节能环保的建筑材料，同时要考虑它经济实惠政策在不超出初步设计批复投资的情况下，尽量用国家允许采用的节能环保材料，努力建设安全、可靠、绿色节能的变电站，是我们共同的奋斗目标。

结语

变电站的土建设计在实际进行中，会受多种条件制约，因此，在设计中有着很大差别。变电站土建设计人员应结合实际情况，做到因地制宜，灵活变动。做好土建设计三个阶段的工作，并优化设计方案，合计出科学合理的变电站土建工程设计方案，为建立高质量的变电站打下坚实的基础。

参考文献：

[1]李勇.关于变电站土建设计要点的分析[J]. 广东科技，2011（24）：132+134.

[2]史继宁.变电站土建设计要点及优化策略研究 .[J]. 科学之友，201（209）.

[3]许永安.浅谈变电站土建设计中的几个问题[J]. 山西建筑，2011(07) ：7-9.

[4]郭琳容.变电站土建设计要点及优化策略研究[J].中国高新技术企业, 2012.

变电站消防系统设计范文第3篇

关键词：110kV变电站；直流系统；接线方式

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

变电站直流系统是变电站二次系统中主要的组成部分，它主要提供继电保护、自动控制 测量、信号等控制负荷以及断路器储能电源，交流不停电装置电源、事故照明电源等动力负荷。近年来，随着电力技术的发展，国家相关部门明确规定新、扩建或者改造的变电站直流系统的馈出线网络应该采用辐射式供电方式，不应采用环状式供电。因此，本文结合笔者的工作实践，提出了某厂新建110kV变电站直流系统的优化方案。

一、工程概况

某厂新建110kV 变电站投入使用。变电站进线来自电网公司某变电站的110KV I回和II回。主变压器配置3台63000kVA，运行方式为：2用1备；110kV 主接线采用扩大外桥接线方式；35kV 设计出线回路12 回，35 kV为双母线分段接线方式 110kV 回路正常运行为分列运行，最大运行方式为110 kV 单回路带2 台主变，工作电流最大可达661A，供电能力达到115MW。

二、变电站接入系统现状

站内装设2台100 kVA 35/0. 4kV干式曲折型变压器，作为站用低压电源，分别挂35kV I 段、II段母线，由PLC 控制备用电源自投完成备自投功能，另外从下级35kV降压站引入一回380V电源作为第3备用应急电源。该站采用直流系统接入，电压采用220V，配置2套100A・h 免维护铅酸蓄电池作为直流电源，供变电站的操作电源及事故照明。

三、变电站接入系统设计

3.1 直流系统的配置

本站直流系统配备有2套，1用1备，系统网络采用环网式供电方式，每套直流系统配置馈线屏一面，馈出线共16回，其中5个回路为备用回路，16个回路中有10个回路采用额定电流为32A的小型断路器，6个回路采用额定电流63A的断路器。直流回路空气开关配置如表1。

馈线回路直流系统配置中I段、II段直流母线上带有主控制室保护计量装置屏(深圳中电)直流电源I、II路、逆变装置直流电源I、II路、1#、2#消弧线圈自动消谐装置电源 110 kV－Compass 组合电气控制电源、1#、2#站用变及母联断路器控制电源、35kV保护测控装置电源、1#、2#、3#主变消防系统电源、110kV 线路保护装置电源、110kV－Compass 组合电气储能电源、35kV断路器储能电源、充电机出口开关。

3.2 直流系统分析

因该站最初设计方案建设工期较长，所以在施工时候没有提出方案的修改工作。笔者曾参与整个站的工程建设，在施工中发现了变电站直流系统环网结构存在缺陷：当直流馈线支路中某控制回路产生故障时，其它控制回路将断开供电回路，导致无法进行设备使用及操作，所以必须对直流系统接线方式进行优化。实际上，从各电压等级变电站分析，辐射式供电和环网式供电并不相互矛盾，应该对其进行优化，将两者有机地结合统一起来。

3.3 直流系统优化方案

考虑到110kV 电压等级侧的直流馈线网络，主控室保护计量装置屏(深圳中电)中未将110kV侧以及主变装置电源相互独立。按设计分析，直流系统预留备用回路不够，因此需要进行整合，取消主控室中电装置直流电源馈线回路，3台主变保护测控电源、外桥保护测控电源分别从直流母线上取，设置独立空气开关馈线回路。改造直流回路空气开关配置如表2。

从配置表可以看出主变控制屏电源单独从直流母线上取，主变保护、差动、高低后备、非电量可以从主变保护测控装置电源处，分接出2路电源，电压切换装置电源又分接1路电源，形成整屏的辐射。

35kV高压配电室各出线柜的保护装置，由于单元数量较多，与设置在主控室的直流屏距离较远，馈线网络宜保留现有环网式直流供电，如改为辐射式，需要增加大量电缆数量及空开数量，必要时还要增加馈线屏，投资较大。此外35kV断路器储能电源已经与控制保护电源相互独立，所以不需要进行优化。

直流母线分段开关在正常运行时断开，优化后的直流系统空开必须配置专用直流空开，不采用交直流两用型空气开关，上下级空开配置应保证2～4级级差，电源端选择上限，网络末端选择下限。

3.4 优化后的直流系统

优化后的直流系统馈线减少了许多公用部分，每个重要负荷回路相互独立，完全进行了电气隔离，当某个回路发生接地短路故障，不会影响其他回路供电情况，可以快速准确确定接地故障，提高了查找的速度，大大提高了供电的可靠性。此种接线方式，馈线回路清晰，便于直流系统的运行维护工作： 方便运行操作人员操作与维护，而且降低了因误操作造成直流大面积停电的可能性。

但优化后的直流系统施工难度较大，需要将二次回路测量、控制、信号等接线进行区分，增加了电缆长度及直流空气开关的数量，必要时还需要增加直流馈线屏。由于原设计及场地限制，只能在现有直流馈线屏上利用备用电源，新增设直流馈线回路，因此必须一次规划合理，充分利用直流系统的余留度进行施工。

此方案针对变电站现有的设备及资源进行优化，对其它早期变电站采用直流环网供电方式的系统改造，具有一定的借鉴及推广价值 如新建厂区中的变电站，可以考虑多增设几面馈线屏，按间隔性质作用进行分类配置，虽然增加部分投资，但在整个站的投资中只占到极小的部分，从变电站长远运行情况看是值得的，不但方便设备操作维护，而且设备可靠性有了很大提高，保证了供电系统的安全稳定运行。

四、结束语

总之，直流系统作为变电站二次系统中的重要组成部分，其运行直接关系到变电站设备以及电网是否能够安全可靠运行。本文结合某厂新建110kV 变电站直流馈线系统改造进行分析，在工程建设中提出了优化方案：结合电力发展新技术，将变电站直流系统供电模式由环网式改造为辐射式与环网式相结合的模式，才能使供电系统安全可持续发展。

参考文献

[1]GB/T 19826-2005．电力工程直流电源设备通用技术条件和安全要求[S]．

[2]DL 724-2000．电力系统用蓄电池直流电源装置运行维护规程[S]．

变电站消防系统设计范文第4篇

关键词：智能变电站；二次系统；优化设计

智能变电站建设作为我国“十二五”阶段中的重点项目，是智能电网建设中不可或缺的重要组成部分，对于我国的电力行业发展有着极大的推动作用，随着我国国民经济持续地提升，人民生活水平和工业水平均得到很大改善，致使人们的生活与工业生产对于电力的需求均提出了愈来愈高的要求，以致对电力行业也有着越来越高的要求，正因为上述原因，智能变电站实现二次系统优化已经成为非常迫切的工作需求。笔者通过多年的工作实践经验，对优化设计方案进行一定的分析。

1智能变电站中的二次系统进行优化设计概述

近年来电力技术发展愈发的快速，变电站智能化与信息化能力得到了显著提升。2010年我国便开始进行智能变电站方面的试点建设，说明我国智能变电站已经发展到了全新的方向。其中智能变电技术也逐渐实现了向新领域的发展，它的发展和数字式互感器、计算机技术以及信息技术的支撑有着很大关联，智能变电站建设将会对传统变电技术实现彻底变革，在很大程度上提升我国变电站的集成化、智能化与自动化。对智能变电站中的二次系统实现优化设计，则是在电力科技不断发展的背景下，对智能变电站带来的全新需求，主要是要对变电站信息化加以逐渐地提升。通常而言，目前进行二次系统优化设计的主要工作内容有自动化系统网路、二次设备、智能辅助系统和状态监测系统等优化设计[1]。

2智能变电站进行二次系统的优化设计主要内容

2.1对自动化系统进行网络优化

从以往的数字化变电站逐渐发展成今天的智能变电站，其中自动化系统采用的核心内容始终为IEC61850标准体系，该体系所设定的变电站中的自动化系统采取分层分布形式的结构，在逻辑上将其划分成站控层、间隔层与过程层[2]。目前我国变电站所采用的组网方式大体上有如下三种方式，即站控层和间隔层采用以太网加SV总线加GOOSE总线加B码对时、站控层和间隔层采用以太网加SV点对点加GOOSE总线加B码对时、站控层和间隔层采用以太网加SV和GOOSE共网加IEEE1588对时，再加之保护直采直跳[3]。在进行自动化网络实现优化时应该从网络结构和交换机配置入手，对网络结构优化方面而言，可以采用如下方案，采取三层两网的模式，对站控层和间隔层的MMS网采取双星型结构，将GOOSE网与SV网实现合并，并且和IEC61588信息实现共网传输。对220kV电网设置星形双网，而110kV中的主变进线以外单元设置成单个星形网络，并对其中的测控装置实现跨接双网配置。对于交换机配置而言，可以将220kV交换机按照单间隔进行配置，而110kV交换机则按照双间隔进行配置，并与组屏方式相互对应，同时对交换机具有的光口数量进行优化。采取V－LAN方式实现流量控制，确保网络可靠性与快速性，为了解决变电站中无法有效监控网络运行状态的现象，将硬接点与基于V－LAN管理方面的交换机进行结合，这样能够保证不增加资金的基础上实现对交换机设备的运行状态监视[4]。

2.2对二次设备进行功能整合和配置优化

对智能变电站中的二次设备实现功能整合与配置优化所要达到的目标主要是提升变电站信息共享能力，进一步使其对一次相关设备的监控能力更强，使智能变电站能够实现一体化和信息平台的网络化，所以对二次设备进行功能整合和配置优化已经成为智能变电站建设今后的必然发展趋势。这项工作应该从如下几方面入手。其一，站控层中的监控主机实现将工程师站、高级功能、操作员站以及保护和故障信息子站等所具有的功能进行集成，取消以往专门设置的计算机五防系统、保护和故障信息子站、备用电源自动投入装置以及低频低压降负荷装置等，所有的功能都由变电站中的自动化系统独自具备[5]。其二，110kV线路、220kV线路及母联采取保护和监控功能集成装置，通过整合之后，能够减少主柜与交换机数量以及装置投资，并对网络结构实现一定的简化，有效地减轻运维工作量和节省建筑面积。其三，优化变电站使用的电源，对其中的自动切换装置进行优化，对具有相对较高交流供电稳定性的设备进行电源末端ATS的安装，保证能够进行自动切换，不再对变电站使用主变低压侧存在的自动切换装置进行设置，这样可以使回路更加简单和可靠，而且防止多重ATS出现时限失配导致重复动作，并减少大量的设备投资。其四，将故障滤波和网络分析仪进行科学整合，故障滤波与网络分析仪具有非常相似的运行原理，均通过对故障设备中的电磁设备作为主要的依据进行分析，最终得到故障原因，所以能够将它们实现整合，使两个设备能实现优势互补，并且能够有效地降低设备投资[6]。

2.3对状态监测系统进行配置优化

对于状态监测系统而言，对其实现优化能够更好的保证对一次设备进行实时监测时的效果，对此应该从如下几点实施优化。一方面，将状态监测系统和辅助系统主机实现整合，使其成为一个综合型的服务器，利用安全隔离装置使其和变电站中的自动化系统进行连接，从而能够通过监测系统与可见光及红外线设备的实时连接，利用其拥有的足够灵敏性，实现对设备运行状态进行及时与精准地判定。另一方面，对于主变压器方面的状态监测通常是对其中的油温、油中气体、微水以及铁芯电流等实现监测。DGA作为一项光谱分析技术，能够对多数故障和缺陷加以很好地反映，而且能够进行在线监测，不用对设备进行停电监测，拥有很好的技术和经济价值，超过四成的主变故障均是利用DGA得到及时发现的。通过对各类DGA监测原理进行分析对比，最终推荐选取燃料电池法作为基础原理的DGA监测方法，该监测方法中变压器油温能够对主变过热和绝缘老化等现象进行及时反应，为了使其始终成为重点监测对象，建议在主变压器上、下两端均进行油温监测。此外，对220kV避雷器进行放电次数和全电流方面的监测，通过对经济和技术等方面对比，将原有的阻性电流监测不再进行安装。避雷器方面的状态监测一般对全电流与阻性电流进行监测，其中全电流和避雷器绝缘状况间的联系没有阻性电流好，但是全电流监测能够更为简单的实现，只需在常规检测仪基础上加装通信接口保证具有4～20mA电流输出便可以，而且装置费用仅仅比常规设备提高6千元左右[7]。

2.4对智能辅助系统进行优化

智能变电站中存在的辅助系统分为诸多方面，诸如消防系统、安全警卫系统、照明系统、排水系统以及环境监测系统等，均是智能变电站中必不可少的构成部分。对智能变电站中的辅助系统进行优化所要达到的目标为使各个分系统间可以实现相互通话与交流，利用设备间快速的信息沟通，保证各个分系统间能够实现功能联动，可以对作业人员工作强度加以有效地降低，进而促进辅助系统的智能化与自动化水平地提升。对于智能变电站中的辅助系统而言，当前时期，视频跟踪功能尚不完善，事故发生前，无法进行故障预警，当事故发生后，无法为运行检修人员提供可靠的视频录像。所以，对辅助系统进行优化的过程中应该从如下两点入手，其一，视频录像功能，实现这一功能要通过众多的监控设备对变电站加以实时监控，使其能够在事故发生后对事故源进行分析，为事故分析提供有力的证据支撑。第二，红外热相判断功能，当前时期我国的变电站设备进行故障预警尚有不足，常常是在故障发生后进行检修，但是通过对红外热相进行诊断，能够有效地提升故障预报能力[8]。对此应该在辅助系统之中加装环境监测元件，并对视频服务器与后台服务器实现优化，加之对智能变电站中的配置加以优化，从而使变电站日常运行成本得以降低。

3结语

计算机技术、网络技术、信息技术以及光电技术等先进技术的发展对推动电力系统实现自动化、智能化、信息化等带来了应有的技术支撑，为电力系统智能化、自动控制技术和继电保护等带来了全新的改变，也导致保护、通信、监控、计量、远动、测量等众多专业领域间存在的界限不断地消失。通过对智能变电站进行建设，致使以往存在清晰界限的电气一次、电气二次专业愈发模糊，设计作为工程建设的基础内容，对整个工程有着最为直接的影响，通过对智能变电站中的二次系统进行优化设计，对于我国电网发展有着很好地促进作用，并为推动智能电网的建设和持续发展提供了良好地保障。

参考文献

[1]潘铮，王云茂.智能变电站二次系统在线监测系统的设计[J].中国农村水利水电，2012,9(9):89-91,95.

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变电站消防系统设计范文第5篇

（关键词）气化框架；高大框架消防设计；室外消防；消防炮；自动喷水；水喷雾灭火系统

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

前言

某工程煤气化工艺采用航天炉工艺，该气化框架包含磨煤机干燥、煤加压及进煤、气化及合成气洗涤及气化公用工程等分工段。工程建设地点位于内蒙古省，属于寒冷地区。气化框架采用全围护结构，周边设置了挡风墙。框架总高度92m，32m以下设置了采暖系统，32～96m高度部分不采暖。建筑占地面积2000m2,建筑面积40000m2，属新建建筑。

气化框架建筑性质属于工业厂房性质，建筑火灾危险性属于甲类，系统内设置了室内消防栓系统、局部水喷雾灭火系统和移动灭火器系统。由于本框架属于高大框架，类似框架在消防设计中，综合现行各种消防规范，均有一些需要更深一步探讨的问题。本文就对该框架室外消防、室内消防栓和局部水喷雾灭火系统进行简要阐述，供同行探讨。

消防设计概述

本气化框架在室外设置了4个PS100型固定式消防水炮，并沿消防道路设置了SS150/80型室外消防栓，室外消防栓采用地上式，设置间距60m。室内设置了室内消防栓系统，每层设置了室内消防栓箱，并在最低层设置了换状供水管网。煤仓间设置了水喷雾自动喷水灭火系统。整个消防用水由全厂稳高压消防系统供水，系统供水压力1.2MPa。

消防供水压力、供水流量确定

消防水压需要根据室内消防、室外消防水压要求综合考虑。本框架室内消防系统静扬程92m，管路及栓口损失按8m计算，考虑充实水柱长度要求，室内系统需消防水压1.15MPa。

室外消防压力主要考虑消防水炮供水要求。根据《消防炮通用技术条件》（GB 19156-2003）所要求的消防水炮性能参数，对于PS120型消防水炮，其额定工作压力为1.2MPa，对应的射程为≥90m。若采用PS100或更小流量的消防水炮，则有效射程相应减小到85m或更小，故本工程选用PS120型消防水炮，考虑两门水炮同时灭火，故消防水炮用水量为240L/s。在以往项目审查及相关技术论坛中和同行探讨时，对消防水炮的扬程确定也有一些不同看法，例如部分同行认为框架消防冷却主要为避免框架倒塌，且框架最容易发生坍塌的高度一般在1/3-2/3之间，故水炮扬程需按框架2/3高度考虑即可。这种说法固然也有道理，但若消防设计压力按框架最高点考虑，即能满足最高点水炮保护的前提下，整个框架都在水炮的有效范围之内，这种设计提高了整个系统的消防设计扬程，但结合室内消防水压要求，室外消防水压并不过高。另外，根据《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）（下简称《石规》），石油化工企业消防设计水压应该在0.7-1.2MPa之间，这种设计压力要求应该是针对当初国内主要石油化工企业的通常高度确定的，航天炉是最近几年发展起来的第一套具有国内自主知识产权的煤气化炉，相对以往煤化工气化框架，高度增加了20-30m，所以本工程设计中，消防水压1.2MPa为理论上压力要求确定，并没有套用本规范中0.7-1.2MPa的设计要求，在部分厂区，若气化框架距离水源距离较远，考虑到全厂消防管网损失，则消防泵实际出口压力应该更高，泵房内设计压力、泄压压力均已超过1.2MPa。

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）,装置室内消防栓水量30L/s、室外消防栓水量35L/s。另外，煤仓间水喷雾系统设计流量25L/s，则本气化框架消防设计流量为330L/s。消防用水量按水喷雾灭火持续时间1h、消防炮、室内及室外消防栓灭火时间3h计算。

室外消防炮设计

室外消防水炮设计中，需着重考虑的就是消防水炮的最大仰角，本工程采用消防炮最大仰角为60°，按92m框架高度计算，则消防炮距离保护对象的距离应不小于53m，若不满足该距离要求，则应采取高架消防炮。另外高架消防炮需同时根据最小俯角核算水炮能否保护到框架最底层。

室外消防栓布置

室外消防栓根据《石规》要求布置，间距不超过60m。室外消防栓布置需注意室外消防炮并不能代替室外消防栓，因为室外消防栓主要功能是就近供给消防车用水，以及由消防人员引水并从建筑外部进行室内消防，消防功能上并不等同于消防水炮。

室内消防栓设计

根据《石规》，对于超过15m的构架，沿楼梯间设置半固定式消防系统即可。半固定式消防系统相对简单，消防投资低，但系统可靠性相对较差。且根据“15m”这个高度界限分析，本框架高度已远远超过规范中构架的高度要求，所以出自从严设计要求，本工程依然设置了室内消火栓系统。但由于32m以上部分室内未采暖，故本工程设置了蒸汽伴热系统。但综合各种规范分析，对于类似厂房，并没有必须要求设置湿式系统，且根据《建规》，对设置湿式系统有一定难度的不采暖厂房，可以设置干式系统，故本框架若设置干式系统，虽然系统可靠性有所降低，但依然满足消防规范要求。故考虑到运行成本和必要性等因素，本框架在室内消防引入管上设置了切断阀和防空阀，冬季可按干式系统运行。

煤仓间水喷雾系统设置

结合相关规范，在《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB 50229-2006)中提到的“封闭钢结构输煤栈桥，应设置自动喷水灭火系统”，本工程输煤栈桥和本框架煤仓间均设置了水喷雾灭火系统。系统在一层采暖房间内设置了雨淋阀，雨淋阀之后的管网正常位干式系统，不采取保温措施。在煤仓间设置了感烟感温监测点，为避免误喷，当同时有处及以上的火灾探测器发出火灾信号时，系统才打开雨淋阀组的电磁阀，进一步开启雨淋阀，系统进入自动喷水灭火状态。

小节

根据气化框架整体建筑特点分析，室外消防炮应该是该框架的主要消防设施。消防时，应第一时间开启消防炮进行框架冷却保护，并进一步通过室外消防栓等系统进行灭火。由于框架内存在高温高压设备爆炸等危险性，室内消防栓系统一般在消防后期方可投入使用。

参考文献:

[1] 《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）.

[2] 《消防炮通用技术条件》（GB 19156-2003）.

[3] 《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）

[4] 《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB 50229-2006)