柔性直流換流站閥廳消防系統分析

摘 要：文章以廈門±320kV柔性直流工程為例，對柔性直流換流站閥廳消防的配置、聯動關系、跳閘邏輯進行了詳細的介紹和分析，總結了閥廳消防系統日常運行維護注意事項。

關鍵詞：柔性直流換流站；閥廳；消防系統

廈門±320kV柔性直流工程是世界上第一個采用真雙極接線、電壓和容量雙創國際之最的柔性直流輸電工程，是國家電網的重點科技示范工程，被列為重點防火單位。而閥廳內的IGBT換流閥是本工程的核心設備，對柔性直流研究和發展起著不可替代的作用。為有效控制閥廳火災，保護換流閥，廈門柔直工程配置了閥廳火災消防系統，用于閥廳火災時報警、切非聯動和跳閘。

閥廳消防系統設備配置：極早期煙霧探測器（VESDA）又稱吸氣式感煙火災探測器、紫外火焰探測器、手報、聲光報警器、消防廣播、消防管道及消防栓。極早期煙霧探測系統對煙霧敏感，紫外火焰探測器對明火及電弧敏感。故閥廳采用極早期煙霧探測器和紫外火焰探測器作為火災檢測設備。手報也可作為火災報警的一個探測點，但因為正常運行時，閥廳不允許人員進入，所以正常運行時，此探測點無法動作。

閥廳內極早期煙霧探測系統的管路布置探測范圍覆蓋閥廳全部面積，同一處的煙霧滿足至少有2個探測器檢測得到。每個閥廳設置四個極早期煙霧探測器（也稱空氣采樣裝置），其中有一個煙霧探頭安裝于閥廳進風的新風口，用于防止閥廳外部周圍環境有火災而產生的煙霧引起閥廳極早期煙霧探測系統誤動。另外三個的煙霧探頭分別置于閥廳上方不同位置。極早期煙霧探測系統一般分為4級報警，分別是警告、行動、火警1和火警2，采用火警2（最高級別報警）作為跳閘信號。

閥廳紫外火焰探測器的探頭布置完全覆蓋閥廳面積，每個閥廳8個紫外火焰探測器。閥層中有火焰產生時，發出的明火或弧光能夠滿足至少被2個探測器檢測到。

極I閥廳、極II閥廳分別屬一個區域，本區域內火警只聯動切非或跳閘本區域內設備，不會相互影響。

1 切非聯動關系及動作后果

閥廳內紫外火焰探測器、空氣采樣主機或手報單點預警啟動聲光報警，兩點報警則確認火警，聯動啟動消防廣播，切非動作：切除該極的照明和通風總電源空開；延時20秒切除該極閥廳的空調組合機電源空開（站用電室380V低壓配電屏內），延時切除空調組合機電源以保證閥廳空調系統關閉送風閥、回風閥及其新風管防火閥有足夠的時間。以上動作情況均反饋信號給火災報警系統。在火警信號復歸后，需要到現場手動合上所有被切除的空開。閥廳總進風口空氣采樣不啟動切非聯動回路。

2 閥廳火災跳閘邏輯

換流站閥廳火災跳閘邏輯考慮兩種情況：一是閥廳內所有極早期煙霧探測傳感器有一個檢測到煙霧報警，且同時閥廳內所有紫外探頭中有一個檢測到弧光，當上述兩個條件同時滿足時允許跳閘；二是若進風口處極早期傳感器監測到煙霧時，閉鎖極早期系統的跳閘出口回路（避免因閥廳外環境因素引起火災報警系統誤動），在進風口處極早期傳感器監測到煙霧的情況下若有2個及以上紫外探頭同時發出報警，仍允許跳閘出口。

閥廳火災跳閘出口邏輯：閥廳火災跳閘信號接入A、B兩套直流控制系統，不經過火災中央報警器，由直流控保系統執行閉鎖換流閥并跳閘交流側開關命令。

閥廳火災報警與控制保護系統接入系統界面以煙霧探測傳感器和紫外探頭輸出的24V空接點為界，煙霧探測傳感器和紫外探頭本體及站內原火災報警系統由火災報警廠家負責，煙霧探測傳感器和紫外探頭24V空接點輸出至跳閘輸出由控制保護系統廠家負責。

3 日常運行與維護

閥廳消防預警信號發出時，即一個探測點發出告警信號，應立即在火災告警主機上進行信號確認。一分鐘內，若預警未經確認則自動轉成火警信號，會進行相應的切非聯動動作。

南瑞控保系統運行人員工作站（OWS）中設置有兩塊閥廳消防報警跳閘投退軟壓板：極I閥廳、極II閥廳各一塊，以便進行有關閥廳消防系統維護或消缺時臨時退出閥廳消防報警跳閘功能，但應注意，操作前需經過換流站技術員批準，并正確填寫操作票，嚴禁無票操作此軟壓板。工作完成后應及時恢復。

當控制室消防主機、運行人員工作站報閥廳極早期“空氣采樣xx模塊總故障”或閥廳紫外火焰“火焰探測器xx模塊故障”信號并頻繁刷屏時，運維人員應立即上報缺陷，經換流站技術員批準同意后可對故障點進行屏蔽處理，但在屏蔽期間若發生換流閥旁路信息、直流系統故障、本極接近滿負荷時，應立即啟用相應極的閥廳紅外視頻監控系統對閥廳換流閥進行巡查。

4 結束語

文章以廈門±320kV柔性直流工程鷺島（浦園）換流站的閥廳消防系統為例，介紹柔性直流換流站的閥廳消防系統，對今后新的柔性直流換流站工程設計和維護有一定借鑒和參照作用。

作者簡介：熊旭（1980，10-），女，福建浦城人，國網福建省電力有限公司檢修分公司工程師，主要研究柔性直流輸電。