變電站主變泡沫噴霧滅火系統的應用與管理

譚睿　劉志宇　楊昊　馬瑞

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

【關鍵詞】變電站主變；泡沫滅火系統

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

1 泡沫噴霧滅火系統

1.1 概述

泡沫噴霧系統可采用由壓縮氮氣驅動儲罐內的泡沫預混液，經泡沫噴霧噴頭噴灑泡沫到防護區和由壓力水通過泡沫比例混合器輸送泡沫混合液經泡沫噴霧噴頭噴灑泡沫到防護區二種形式。根據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動的泡沫噴霧滅火系統，系統不需要消防水池，結構簡單、安全、可靠、維護方便。

1.2 特點

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

1.3 優點：

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

1.4 組成

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

1.5 工作原理

動力瓶組內儲存一定壓力的氮氣，火災發生時開啟驅動裝置（啟動氣瓶）打開動力瓶組，動力瓶組內的氮氣經減壓裝置減壓至儲液罐工作壓力，并輸送到儲液罐中（壓力超出規定壓力時，安全閥自動打開），氮氣推動儲液罐內儲存的泡沫滅火劑經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，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，郵箱底部都會產生電弧，使得油溫升高，放出可燃氣體，造成嚴重的人身財產損失。

3 泡沫噴霧滅火系統在變電站消防中的應用與管理

3.1 滅火劑

變電站一旦發生火災，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，其主要優點是性質穩定、熱穩定性好。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上體現為淺黃色、半透明和無味。在泡沫滅火劑的使用進程中，輕水泡沫顯現出來的主要優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，滅火速度也是相當的快。

3.2 運行方式

自動啟動過程：智能控制盤處于自動狀態下，當出現火情，系統報警，經消防智能控制盤邏輯判斷火情發生，經過0 -- 30 s的延遲過程，系統自動打開啟動氣瓶，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下，當出現火情，人工確認后，手動按下啟動按鈕，經過0 --30 s的延遲過程，系統自動打開啟動氣瓶，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生而無法通過自動或手動啟動系統時，可以由操作人員在現場應急啟動首先打開總控制閥及該保護對象的電動分區閥，然后拔掉驅動裝置上的保險卡環，按下驅動裝置上的按鈕，打開動力瓶組，達到系統啟動的目的。

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，與主變三側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的命令發出做事件記錄，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，為了避免系統誤動作導致滅火劑誤噴現象發生，需要在變電站內設置探測器。同時，為了在第一時間控制火勢，對于火災自動報警系統的設置，應盡可能使其與其他設備相關聯，例如防火閥、排風設備等。

其次，做好滅火系統的檢查與維護工作，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，一旦發現問題，應及時與相關部門聯系，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控制火勢，同時恢復變電站正常工作。不會造成周邊環境的污染和破壞，滿足低碳環保要求。

結束語：泡沫噴霧滅火系統設計、管理和維護是一項建設性、系統化的工作，對電網安全、優質、經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，不但能夠保證系統正常進行，而且可以提供清潔、穩定的電能，為我國經濟發展添磚加瓦。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國公安部.GB50219-2014，水噴霧滅火系統技術規范，2014

[2] 中華人民共和國公安部.GB50084-2017，自動噴水滅火系統設計規范，2017

[3] 中國工程建設標準化協會.CECS156，合成型泡沫噴霧滅火系統應用技術規程，2004.

（作者單位：國網遼寧省電力有限公司檢修分公司）