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三层为控制室、通信室、会议室(其中控制室、通信式采用抗静电地板)。
站内设有4.5米宽道路,具备回车条件,站内道路设置便于设备运输、吊装、检修及运行巡视。
主变压器运输方式为正面推进,并留有足够的检修场地。
电气总平面布置图详见(YND-B2013DS-S-D0101-04)。
第2章变电站火灾危险性分类及其耐火等级
变电站消防的主体对象为主变压器、主控室、通讯室、GIS配电室、10kV配电室、电容器室、接地变室、电缆夹层。
变电站终期为3台SZ11-40000/110GY油浸变压器,使用25#绝缘油,主变油重约18.24吨/台,均布置于户外,位于站内中心处。
综合楼为四层的建筑形式,设有主控室、通讯室、GIS配电室、10kV配电室、电容器室、接地变室、电缆夹层及其他功能间,总高19.7米;
10kV配电装置采用金属铠装移开式中置开关柜单列布置,GIS设备户内布置。
结合本站以上电气设备的特点,根据《火力发电厂与变电所设计防火规范》,各建筑物火灾危险性类别及耐火等级见下表一。
表一建筑物火灾危险性类别及耐火等级
序号
建筑物名称
火灾危险性分类
耐火等级
1
主控室
戊
二级
2
通讯室
3
油浸变压器
丙
一级
4
GIS配电室
5
10kV配电室
6
电容器室
丁
7
接地变室
8
事故贮油池
9
生活、消防水泵房
第3章消防设计基本资料、设计依据、设计原则和范围
3.1设计基本资料
编制本报告的基本资料为:
(1)《110kVxx输变电工程电气一次施工图》;
(2)《110kVxx输变电工程暖通施工图》;
(3)《110kVxx输变电工程水工施工图》;
(4)《110kVxx输变电工程水消防施工图》;
3.2设计依据
《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-2006)
《变电站消防技术规程》(DBJ53/T-30-2010)
《电力设备典型消防规程》(DL5027—1993)
《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)
《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)
《建筑内部装修设计防火规范》(GB50222-2001)
《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2008)
《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)
3.3设计原则
为了确保输变电工程在项目施工期和投运后能避免火灾造成损失和影响,消防工作本着“预防为主,防消结合”的方针,针对输变电工程建筑及设备布置的特点,消防设计总体方案和原则为:
1、综合楼根据建筑物火灾危险性类别和耐火等级制定消防措施。
2、结合变电站布置设计,合理确定建筑物之间的防火间距和安全疏散通道。
3、主控室、通讯室、GIS配电室、10kV配电室、电容器室、接地变室、电缆夹层防火等级均较高,各室分别划分作为一个消防单元,采用化学消防灭火。
4、主变压器为带油高压设备,防火等级较高,每台主变压器划分作为一个消防单元。
5、建筑物内部发生火灾时,必须依靠站内自身的消防设施指示人员安全疏散、扑救火灾及排烟等,因此变电站照明设有事故照明及疏散指示灯。
6、本站电缆、电线均选用阻燃型,并且在穿越墙壁、电缆沟道、转角、分支处及其进入主控室、通讯室、GIS配电室、10kV配电室、电容器室、接地变室、电缆夹层、生活间等的电缆孔、洞入口处均用防火材料严密封堵,穿过阻火墙和耐火材料的电缆表面应涂刷防火涂料,以满足消防要求。
7、鉴于各消防单元的火灾危险性特征,变电站化学消防采用磷酸铵盐
干粉灭火剂(简称ABC干粉灭火剂)、二氧化碳灭火剂。
磷酸铵盐干粉灭火剂中磷酸二氢铵(NH4H2PO4)起主要灭火作用,其余辅料起防结块、添加剂等功能。
磷酸二氢铵在燃烧火焰中吸热分解出氨和磷酸,随后生成P205。
每一步反应均是吸热反应,故有较好的冷却作用;
分解产生的游离氨能与火焰燃烧反应中产生的OH自由基反应,减少并终止燃烧反应产生的自由基,降低了燃烧反应速率。
当火焰中游离氨浓度足够高,与火焰接触面积足够大,自由基中止速率大于燃烧反应生成的速率,链式燃烧反应被终止,导致火焰熄灭。
此外,高温下磷酸二氢铵分解,在固体物质表面生成一层玻璃状薄膜残留覆盖物覆盖于燃烧物表面,冷却后形成脆性覆盖物使燃烧表面与空气隔绝,当覆盖物达到一定厚度时能够阻止复燃,阻止燃烧进行。
二氧化碳灭火剂的主要作用是稀释空气中的氧浓度,使其达到燃烧的最低需氧量以下,火即自动熄灭。
二氧化碳灭火剂是将二氧化碳以液态的形式加压充装于灭火器中,因液态二氧化碳易挥发成气体,挥发后体积将扩大760倍,当它从灭火器喷出时,由于汽化吸收热量的关系,立即变成干冰。
此种霜状干冰喷向着火处,立即汽化,而把燃烧处包围起来,起到隔绝和稀释氧的作用,其灭火效率极高,由于二氧化碳不导电,可用于扑灭电气设备的着火。
8、根据各室通风要求制定通风和事故排烟系统。
9、按规范要求制定火灾报警系统方案。
3.4灭火器配置原则及布置方式
根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》并结合本工程情况,生产场所可能出现的火灾类别为A类(固体物质火灾)、B类(液体火灾或可融化固定物质火灾)、C类(气体火灾)、D类(金属火灾)和E类(带电火灾),本站主要是带电火灾及混合物质火灾。
为了灭火器配置计算方便,各场所都按带电火灾情况考虑,按火灾的危险等级分为严重危险级、中危险级、轻危险级。
并按《建筑灭火器配置设计规范》要求:
“扑救带电火灾应选用卤带烷、二氧化碳、干粉型灭火器”,本变电站布置的灭火器采用磷酸铵盐干粉灭火剂(简称ABC干粉灭火剂)及二氧化碳灭火剂,并列表二、表三。
表二各生产场所的火灾危险类别及危险等级
火灾危险类别
危险等级
E(A)
严重
中
混合
电缆夹层
E
油浸变压器及
户外电气装置
10
会议室
A
轻
11
值班室
12
生活间及走廊
表三变电站火灾场所最低配置基准及最大保护距离
单具灭火器最小配置灭火级别
单位灭火级别最大保护面积(m2/A)
最大保护距离(m)
常用灭火器最小规格
3A
50
15(18)
MF/ABC5,5kg
MTT30
2A
75
20(24)
MF/ABC3,3kg
55B
1.0
12(24)
MF/ABC4,4kg
1A
100
15(30)
注:
括号内数据为推车灭火器最大保护距离。
根据《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005),灭火器配置设计计算如下:
配置场所所需的灭火级别计算公式:
Q=KS/U
其中:
Q—灭火器配置场所的灭火级别
S—灭火器配置场所的保护面积(m2)
U—A类或B类配置场所相应危险等级的灭火器配置基准值(m2/A,m2/B)
K—修正系数(配置场所无固定灭火系统和无室内消火栓时,K=1.0;
配置场所设有室内消火栓时,K=0.7;
配置场所设有固定灭火系统时,K=0.5;
配置场所设有固定灭火系统和室内消火栓时,K=0.3)
根据表三中各个场所灭火器的最大保护距离,来确定灭火器的设置点数,并计算出每个设置点最小需配灭火级别。
本站设置有室内消火栓,全站场所K取0.7,另外电容器室设置有气体灭火系统,电容器室K取0.3。
第4章消防总体设计
4.1消防控制中心与指挥系统
整个变电站的消防工作统一由消防控制中心调度。
消防监控系统控制屏设在主控楼消防控制室内。
当发生火情时,探测器向消防控制中心发出火警信号,显示屏上显示出火灾发生的部位,也可由发现者通过手动火警按钮向变电站消防控制中心报警。
消防控制中心发出指令,采取相应的灭火措施。
建立起一个以消防控制室为中心的智能化消防监控系统。
消防控制中心应配备具有专业技能并经训练考试合格的人员上岗值班,并负责:
(1)制定本站的消防安全制度,消防安全操作规程。
(2)建立防火档案,确定本枢纽的消防安全重点部位,设置防火标志,实行严格管理。
(3)实行每日防火巡查,并建立巡查记录。
(4)对职工进行消防安全培训,定期组织消防演练。
(5)在消防设施和器材上设置警示标志,并定期组织检验、维修,确保设施和器材完好、有效。
(6)保障本枢纽各个疏散通道、安全出口的畅通,并设置符合国家规定的消防安全疏散标志。
4.2消防设计方案
本工程严格执行“预防为主,防消结合”的消防工作方针,主变采用磷酸铵盐干粉灭火器、砂池等常规消防方式;
通讯室采用二氧化碳灭火器的消防方式;
其他电气设备采用磷酸铵盐干粉灭火器的消防方式进行灭火;
建筑物采用消火栓给水系统的消防方式进行灭火。
4.3工程化学消防设计
4.3.1主变压器
根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-2006)第11.5.4条“单台容量为125MVA及以上的主变压器应设置细水雾灭火系统、合成型泡沫喷雾系统或其他固定灭火装置”,从变压器容量看,按规范要求可以不设自动灭火系统,采用磷酸铵盐干粉灭火器、砂池等常规消防方式即可,具体布置见《变电站一层平面消防布置图》(YND-B2013DS-S-XF-01)。
为防止从变压器流出的油着火,变压器油坑内放卵石,以起到过滤及降温散热的作用,其厚度为250~300mm,卵石粒径宜为50-80mm。
变压器油坑考虑事故时存放20%的变压器油。
同时设置了事故油池,按设计规范事故油池容积按一台变压器的100%油量考虑,当变压器发生事故时,可通过DN200的排油管将变压器油全部排到事故油池。
参照《变电站消防技术规程》(DBJ53/T-30-2010),设置2具MF/ABC50推车式磷酸铵盐干粉灭火器作变压器消防设施,布置于消防器材间,另外在变压器侧配置1个消防砂箱(1立方米)作为变压器的消防专用设施,具体布置见《变电站一层消防布置图》(YND-B2013DS-S-XF-01),事故油池制作详见《25m³
事故油池结构图》(YND-B2013DS-S-S0101-13)、《25m³
事故油池配筋图》(YND-B2013DS-S-S0101-14)。
4.3.2GIS配电室
GIS配电装置采用SF6气体绝缘封闭式组合电器,防火等级属中危险级,消防保护面积约为421m2。
根据《建筑灭火器配置设计规范》,结合实际建筑结构,设置4组2-MF/ABC3箱装手提式磷酸铵盐干粉灭火器,共8具。
灭火器布置详见《综合楼二层、三层消防布置图》(YND-B2013DS-S-XF-03)。
4.3.310kV配电室
10kV配电装置采用金属铠装移开式开关柜双列布置,防火等级属中危险级,消防保护面积约为227m2。
根据《建筑灭火器配置设计规范》,结合实际建筑结构,设置3组2-MF/ABC3箱装手提式磷酸铵盐干粉灭火器,共6具。
灭火器布置详见《变电站一层平面消防布置图》(YND-B2013DS-S-XF-01)。
4.3.4电容器室
电容器室设置七氟丙烷自动灭火系统及常规灭火器进行保护,根据《气体灭火系统设计规范》(GB50370-2005),结合本工程无功补偿室及接地变室电器设备的特点,灭火设计浓度采用9%;
设计喷放时间不大于8s;
灭火浸渍时间采用5min;
本次设计采用无管网布置设计,使用悬挂式七氟丙烷气体灭火装置。
电容器室有三间,每间电容器室面积约41.3m2,每间电容器室消防保护容积约为198m3,每间电容器室设置1组2-MF/ABC4箱装手提式磷酸铵盐干粉灭火器,共6具。
因本期只上1#电容器室,故1#电容器室另配置2个60L悬挂式七氟丙烷气体灭火装置。
灭火器布置详见《变电站一层平面消防布置图》(YND-B2013DS-S-XF-01),气体灭火装置布置详见《电容器室气体灭火平面布置图》(YND-B2013DS-S-XF-12),其系统图详见《气体灭火系统设计总说明》(YND-B2013DS-S-XF-11)。
4.3.5接地变室
接地变室防火等级属中危险级,有三间接地变室,每间接地变室消防保护面积约为23.7m2。
根据《建筑灭火器配置设计规范》,结合实际建筑结构,每间接地变室设置1组2-MF/ABC4箱装手提式磷酸铵盐干粉灭火器,共6具,另外。
灭火器布置详见《变电站一层平面消防布置图》(YND-B2013DS-S-XF
-01)。
4.3.6主控室
主控室防火等级属严重危险级,消防保护面积约为148.5m2。
根据《建筑灭火器配置设计规范》,结合实际建筑结构,设置2组2-MF/ABC5箱装手提式磷酸铵盐干粉灭火器,共4具。
4.3.7通讯室
通讯室防火等级属严重危险级,消防保护面积约为29.7m2。
根据《建筑灭火器配置设计规范》,结合实际建筑结构,设置1组2-MT5箱装手提式二氧化碳灭火器,共2具。
4.3.8电缆夹层
电缆夹层防火等级属中危险级,消防保护面积约为420m2。
4.3.9会议室、走廊、楼梯间
会议室、走廊、楼梯间防火等级均属轻危险级别,灭火器具体布置详见《变电站一层平面消防布置图》(YND-B2013DS-S-XF-01)、《综合楼二层、三层消防布置图》(YND-B2013DS-S-XF-03)。
4.3.10站内公用设施
根据《变电站消防技术规程》,结合实际情况,站内公用设施设置3具MF/ABC50推车式磷酸铵盐干粉灭火器和2组2-MF/ABC3箱装手提式磷酸铵盐干粉灭火器,放置于消防器材间。
消防器材间放置3具MF/ABC50推车式磷酸氨盐干粉灭火器、2组2-MF/ABC3箱装手提式磷酸铵盐干粉灭火器、4把消防斧、13把消防铲、15只消防铅桶、3把活动式喷雾水枪,主要为主变压器、站内公用设施灭火用。
布置详见《变电站一层平面消防布置图》(YND-B2013DS-S-XF-01)
4.3.11电缆沟及孔洞封堵
按规程要求,本站采用阻燃型电缆。
为防止电缆着火延燃,在屋外电缆沟与屋内电缆沟、主电缆沟与分支电缆沟接口处及电缆沟转角处设置阻火墙,电缆进入屏、柜的孔洞用耐火材料封堵,穿过阻火墙和耐火材料的电缆表面应涂刷防火涂料,以满足消防要求。
具体封堵详见《屏、柜底电缆孔洞封堵示意图》(YND-B2013DS-S-XF-04)、《电缆沟内阻火墙制作安装图》(YND-B2013DS-S-XF-05)。
电缆沟、电缆井内应保持整洁,不得堆放杂物,电缆沟洞严禁积油;
在多个电缆头并排安装的场合中,应在电缆头中间加隔板或填充阻燃材料。
防止施工中动力电缆与控制电缆混放,电缆分布不均甚至堆积乱放。
如需在已完成电缆防火措施的电缆层上敷设新电缆,必须及时的补做相应的防火措施。
4.3.12消防设备材料表
设备名称
型号及规格
单位
数量
备注
箱装手提磷酸铵盐干粉灭火器
MF/ABC3
具
36
MF/ABC4
MF/ABC5
箱装手提二氧化碳灭火器
MT5
推车式磷酸铵盐干粉灭火器
MFT/ABC50(灭火剂50kg)
布置于消防器材间
灭火器箱
落地式,两瓶装
只
27
18只3kg装箱,6只4kg装箱,3只5kg装箱
消防铅桶
15
布置于消防柜
消防砂铲
把
13
消防斧
活动式喷雾水枪
消防柜
组
砂箱
1m³
个
耐火隔板
NHR-WJ厚10mm
m²
30
14
阻火包
PZ型
m³
3.4
无机速固堵料
WS-II
kg
268
16
防火涂料
PF型
113
17
膨胀螺栓
M8x30
套
244
18
双头螺栓
M16×
350,配双螺母及垫圈
20
19
排水管
DN100
米
4.4工程水消防设计
本工程建筑物火灾危险性为丙类、建筑耐火等级为二级、建筑体积为13500m³
,根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)、《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-2006)、《变电站消防技术规程》(DBJ53/T-30-2010),设置室内、外消火栓系统。
室外消火栓用水量:
25L/s,由消防水泵供给;
室内消火栓用水量:
5L/s,火灾延续时间:
2h,由消防水泵供给,在建筑屋顶设置水平干管连接各消防竖管形成立体环管网。
室外消火栓及管道布置应符合下列规定:
(1)室外消火栓给水管网应布置成环状。
(2)室外消火栓给水管道直径不应小于DN100。
(3)室外消火栓应沿道路侧布置,距路边不应大于2m,距房屋外墙不宜小于5m。
(4)室外消火栓保护半径不应大于150m,间距不应大于120m。
(5)室外消火栓宜采用地上式消火栓。
地上式消火栓应有1个DN150或DN100和2个DN65的栓口。
寒冷地区设置的室外消火栓应有防冻措施。
室内消防给水管道及消火栓布置应符合下列规定:
(1)当室内消防用水总量大于10L/S时,地下变电站应设置水泵接合器及室外消火栓。
水泵接合器和室外消火栓应有永久性的明显标志。
(2)水泵接合器的数量应按室内消防用水量计算确定,每个水泵接合器的流量应按10~15L/s计算。
(3)单层和多层生产建筑中室内消火栓间距不应大于50m。
(4)室内消火栓布置应保证每一个防火分区同层有两只水枪的充实水柱同时到达任何部位。
建筑高度小于24m且体积小于5000m3变电站建筑,可采用1只水枪充实水柱到达室内任何部位。
(5)水枪充实水柱经计算确定,变电站建筑不应小于7m。
(6)设有室内消火栓的建筑,如为平屋顶时,应在平屋顶上设置试验和检查用消火栓。
详见水消防部分图纸(YND-B2013DS-S-X0101)。
第5章安全疏散
变电站建筑物耐火等级均为二级,装修材料、门窗不选用易燃、有毒的材料,在装修中要认真贯彻“预防为主,防消结合”这一主动积极的方针,认真、合理的使用各种装修材料,并积极采用先进的防火技术,做到“防患于未然”,从积极的方面预防火灾的发生和蔓延。
鉴于站内电气设备、运行用油集中,一旦某处火灾,可能危及相邻建筑物或电气设备,造成设备毁坏,全厂停电等严重事故,故站各建筑物、设备单元均留出足够的防火间距,以便有效地防止火灾的蔓延、扩大。
配电室内任一点到最近安全出口的距离应符合表三的规定。
表三配电室内任一点到最近安全出口的距离(m)
生产类别
单层生产建筑
多层生产建筑
地下、半地下生产建筑,生产建筑的地下室、半地下室
一级、二级
80
60
不限
45
主控室按规范要求设置2个安全出口,疏散出口向外开启;
配电室其疏散出口不宜少于2个,均向外开启,当配电室的长度超过60m时,应增设1个中间疏散出口。
在建筑物内门口及主要通道安装事故照明疏散指示灯,并且按《火力发电厂与变电站设计防火规范》要求,疏散门采用乙级防火门,门净宽0.9~2.4m,走道净宽>
2m,楼梯净宽>
1.2m,满足规范要求。
主控室、通讯室、GIS配电室、10kV配电室、电容器室、接地变室、电缆夹层的门口,设置了防止鼠雀等小动物钻入及雨水飘进室内的设施,即在各房间门口设置防小动物挡板;
变电站建筑物窗户设置与电气设备的距离满足规程规范要求。
第6章通风系统设计
6.1设计原则
根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-2006)和《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)、《变电站消防技术规程》(DBJ53/T-30-2010)的规定,结合生产工艺布置,本站采用自然进风与机械排风相结合的通风方式。
6.2电缆夹层
电缆夹层采用机械进风、自然排风。
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