變電站主變泡沫噴霧滅火系統(tǒng)的應用與管理

譚睿　劉志宇　楊昊　馬瑞

【摘 要】近幾年來，隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展和綜合自動化變電站改造工作步伐的不斷推進，電力系統(tǒng)的電網(wǎng)結(jié)構發(fā)生了翻天覆地的變化。電網(wǎng)運行的安全性日益重要，變電站是電網(wǎng)的重要組成部分，一旦出現(xiàn)火災爆炸，會造成巨大的經(jīng)濟損失。本文分析了變電站主變泡沫滅火系統(tǒng)的應用與管理。

【關鍵詞】變電站主變；泡沫滅火系統(tǒng)

前言：一般情況下，獨立的電力變電站都設在遠離城鎮(zhèn)的空曠地帶，特別是干旱缺水和冬季氣候寒冷的北方地區(qū)，水噴霧滅火系統(tǒng)的應用范圍就受到了限制。泡沫噴霧滅火系統(tǒng)吸取了水噴霧滅火和泡沫滅火的特點，可以實現(xiàn)迅速滅火。

1 泡沫噴霧滅火系統(tǒng)

1.1 概述

泡沫噴霧系統(tǒng)可采用由壓縮氮氣驅(qū)動儲罐內(nèi)的泡沫預混液，經(jīng)泡沫噴霧噴頭噴灑泡沫到防護區(qū)和由壓力水通過泡沫比例混合器輸送泡沫混合液經(jīng)泡沫噴霧噴頭噴灑泡沫到防護區(qū)二種形式。根據(jù)泡沫滅火劑的供給強度和供給時間（如表1所示），在變電站室采用壓縮氮氣驅(qū)動的泡沫噴霧滅火系統(tǒng)，系統(tǒng)不需要消防水池，結(jié)構簡單、安全、可靠、維護方便。

1.2 特點

泡沫噴霧滅火系統(tǒng)借助水噴霧和泡沫的冷卻、窒息、乳化、隔離等綜合作用實現(xiàn)迅速滅火的目的，是現(xiàn)代變電站高效滅火的主要發(fā)展趨勢，具有較高的研究價值。

1.3 優(yōu)點：

泡沫噴霧系統(tǒng)不僅具有滅火效率高，穩(wěn)定性好，絕緣性能好，降溫快等特點，而且根據(jù)工程實踐，使用泡沫噴霧系統(tǒng)要比水噴霧系統(tǒng)投資少得多。另外，泡沫噴霧系統(tǒng)還具有不需要水資源、無專用電源、泵組及排水設施，不破壞環(huán)境、占地面積小、施工簡便、維護簡單、外觀簡潔美觀等諸多優(yōu)點。

1.4 組成

壓縮氮氣驅(qū)動的泡沫噴霧滅火系統(tǒng)主要由儲液罐、泡沫預混液、動力瓶組、驅(qū)動裝置、減壓裝置、泡沫噴霧噴頭、管網(wǎng)等部件組成。（如圖1所示）

1.5 工作原理

動力瓶組內(nèi)儲存一定壓力的氮氣，火災發(fā)生時開啟驅(qū)動裝置（啟動氣瓶）打開動力瓶組，動力瓶組內(nèi)的氮氣經(jīng)減壓裝置減壓至儲液罐工作壓力，并輸送到儲液罐中（壓力超出規(guī)定壓力時，安全閥自動打開），氮氣推動儲液罐內(nèi)儲存的泡沫滅火劑經(jīng)管道至泡沫噴霧噴頭，將泡沫滅火劑噴射到滅火對象上，達到迅速滅火的目的該滅火系統(tǒng)吸取了水噴霧滅火和泡沫滅火的特點，借助水噴霧和泡沫的冷卻、窒息、乳化、隔離等綜合作用實現(xiàn)迅速滅火的目的。

2 變電站火災原因分析

變壓器本身含有大量易燃物質(zhì)，例如紙板、木材、變壓器油等可燃材料。一旦變壓器在工作過程中由于電路短路過壓，郵箱底部都會產(chǎn)生電弧，使得油溫升高，放出可燃氣體，造成嚴重的人身財產(chǎn)損失。

3 泡沫噴霧滅火系統(tǒng)在變電站消防中的應用與管理

3.1 滅火劑

變電站一旦發(fā)生火災，其后果及損失將無法預料。目前，泡沫噴霧滅火是變電站火災的基本撲救方式。一般情況下，變電站的泡沫滅火系統(tǒng)主要由消防水泵、消防水源、泡沫滅火劑儲存裝置、泡沫比例混合裝置、泡沫產(chǎn)生裝置及管道等組成。在消防設計中，氟蛋白泡沫也是常用的滅火泡沫選擇，其主要優(yōu)點是性質(zhì)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性好。輕水泡沫滅火劑是變電站消防設計中另一種常見的泡沫滅火劑，其主要成份是由F-C表面活性劑和C-H表面活性劑組成，輕水泡沫滅火劑在物理性質(zhì)上體現(xiàn)為淺黃色、半透明和無味。在泡沫滅火劑的使用進程中，輕水泡沫顯現(xiàn)出來的主要優(yōu)點是其具有較低的表面張力和界面張力，并且輕水泡沫的流動性好，滅火速度也是相當?shù)目臁?/p>

3.2 運行方式

自動啟動過程：智能控制盤處于自動狀態(tài)下，當出現(xiàn)火情，系統(tǒng)報警，經(jīng)消防智能控制盤邏輯判斷火情發(fā)生，經(jīng)過0 -- 30 s的延遲過程，系統(tǒng)自動打開啟動氣瓶，繼而打開動力瓶組。

手動啟動過程：智能控制盤處于手動狀態(tài)下，當出現(xiàn)火情，人工確認后，手動按下啟動按鈕，經(jīng)過0 --30 s的延遲過程，系統(tǒng)自動打開啟動氣瓶，繼而打開動力瓶組，噴灑泡沫滅火。

應急啟動過程：停電或控制裝置失靈等特殊情況發(fā)生而無法通過自動或手動啟動系統(tǒng)時，可以由操作人員在現(xiàn)場應急啟動首先打開總控制閥及該保護對象的電動分區(qū)閥，然后拔掉驅(qū)動裝置上的保險卡環(huán)，按下驅(qū)動裝置上的按鈕，打開動力瓶組，達到系統(tǒng)啟動的目的。

同時，主變探測采用感溫探測裝置，當主變溫度達到設定值時，與主變?nèi)齻?cè)斷路器位置構成邏輯，自動打開控制閥及分段閥。并對主變溫度定值做事件記錄，且有相應的報警接點輸出，對啟動泡沫噴霧系統(tǒng)的命令發(fā)出做事件記錄，對控制閥分段閥動作情況做事件記錄。能對最近的30次事件進行記錄。

3.3 管理方式

首先，為了避免系統(tǒng)誤動作導致滅火劑誤噴現(xiàn)象發(fā)生，需要在變電站內(nèi)設置探測器。同時，為了在第一時間控制火勢，對于火災自動報警系統(tǒng)的設置，應盡可能使其與其他設備相關聯(lián)，例如防火閥、排風設備等。

其次，做好滅火系統(tǒng)的檢查與維護工作，即巡檢、檢修和檢測。主要是檢查各項設備是否正常運行，是否存在故障，一旦發(fā)現(xiàn)問題，應及時與相關部門聯(lián)系，采取科學、合理的解決對策。

3.4 注意事項

盡可能在最短時間內(nèi)控制火勢，同時恢復變電站正常工作。不會造成周邊環(huán)境的污染和破壞，滿足低碳環(huán)保要求。

結(jié)束語：泡沫噴霧滅火系統(tǒng)設計、管理和維護是一項建設性、系統(tǒng)化的工作，對電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行有著重要作用，加強電力變壓器安全管理和電力設備維護，不但能夠保證系統(tǒng)正常進行，而且可以提供清潔、穩(wěn)定的電能，為我國經(jīng)濟發(fā)展添磚加瓦。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國公安部.GB50219-2014，水噴霧滅火系統(tǒng)技術規(guī)范，2014

[2] 中華人民共和國公安部.GB50084-2017，自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范，2017

[3] 中國工程建設標準化協(xié)會.CECS156，合成型泡沫噴霧滅火系統(tǒng)應用技術規(guī)程，2004.

（作者單位：國網(wǎng)遼寧省電力有限公司檢修分公司）