貴州省正安縣水電站火災自動報警系統設計

鄧飛

摘 要：正孔水電站為小型水電站，其主要功能為發電，電站采用少人值班運行方式，遠期可考慮無人值班、遠方遙控值班。水電站的消防設計主要秉持“預防為主、消防結合”的方針。本文對水電站的具體情況進行分析，科學設計水電站火災自動報警系統，確保水電站工作人員的安全以及相關設備的有效運轉。

關鍵詞：水電站 聯動 火災自動報警

1.前言

因為水流落差比較大，水電站的建設一般設立在偏僻的山區。電站內的電氣設備種類比較復雜，分布比較散落。由于電氣站值班人員比較少，火災報警憑借人工報警不太現實。為了保護人民群眾的生命財產安全，火警自動報警系統以及消防聯動系統設計，是水電站設計過程中的核心內容。火災自動報警系統是由觸發裝置、聯動輸出裝置以及具有其它輔助功能裝置組成的。然后通過火災探測器變成電信號，傳輸到火災報警控制器，幫助人們及時發現火災，最大限度減少由于火災造成的財產損失，是預防大面積火災的有力手段。

2.設計前的準備工作

（1）對水電站的發電機裝機容量、主變壓器設置的位置以及容量進行詳細了解；本電站發電機出口采用一根電纜ZRYJV22-6 3×120引出線至副廠房6.3kV高壓成套開關柜，主變壓器低壓側進線使用兩根ZRYJV22-6 3×120電纜。主要電力設備的參數與電流有關時，均根據短路電流計算成果選擇。還有，要考慮到水機、設備房間的尺寸以及電氣專業設備的布置。

（2）確保火災報警系統總體規劃。如探測器的點數、火災自動報警系統管線的走向布置、聯動控制的點數和位置。正孔水電站主要任務是水力發電，正孔水電站無近區負荷，送入系統按最大容量為3.2MW計。據業主提供接入系統的相關技術資料，目前暫按輸送電壓等級為10kV，輸送至安場35kV變電站上網，距離約5km。

（3）在不同場合使用不同的探測器，水電站常用的探測器種類為：點型感溫煙火災探測器、纜式線型定溫火災探測器、線型光束感煙火災探測器等。

3.火災自動報警及聯動系統設計的主要任務

水電站自動報警系統的主要任務，就是密切監視副廠房、開關站以及重要機電設備場所的火情，對水噴霧滅火設備、氣體滅火設備、水泵控制柜、防火排煙設備以及的工作狀態，進行密切監視。在出現火情時，要及時尋找滅火位置以及滅火設備，通過防火排煙設備對火情科學控制，保證運行設備及人員的安全。2臺后臺工控機互為熱備份（含系統軟件、應用軟件及數據庫等軟件系統）。主要功能包括對整個電站數據庫管理、計算機監控系統的管理、各圖表、曲線的生成、自動發電控制計算和處理在線及離線計算功能、事故、故障信號的分析處理并進行語音報警等。這些可以供運行值班人員使用，具有操作定值修改、設定與修改工作方式、圖形顯示、操作控制命令、全廠運行監視和控制等功能。全廠所有的操作控制，可以使用計算機操作進行實現，通過顯示器堅實全廠的設備運行，獲得需要的相關信息，對監測系統進行離線調試，對數據庫以及畫面進行修改，對整個監控系統進行維護。

4.火災自動報警及聯動系統的組成和功能

（1）火災探測報警系統。火災探測報警系統主要是由觸發器件、火災報警控制器等組成的，可以對初起火災的位置進行探測，及時作出相關的報警響應，留有充分時間疏散建筑物里的人員，在火災沒有呈蔓延趨勢是疏散相關人員到安全位置，是一種基本建筑消防系統，有效確保人民群眾的生命財產安全。

（2）消防聯動控制系統。2臺后臺工控機互為熱備份（含系統軟件、應用軟件及數據庫等軟件系統）。對整個電站計算機監控系統進行管理，使用自動發電控制計算和處理，充分應用在線及離線計算功能，對事故、故障信號的分析處理并進行語音報警。消防聯動控制系統，主要是在發生火災后，通過火災探測的相關設備進行接收火災信號，將信息傳遞給主機設備，按照主機設定的程序，發射聯動控制信號，由其他受控設備進行接收。在火災自動報警系統過程中，火災報警控制器與消防聯動控制器是核心組成部分，是火災報警與警報的監控管理樞紐以及人際交互平臺，如圖1。

5.水電站火災自動報警系統設計

根據水電站的具體特點，水電站的消防控制中心主要在中控室進行設置。在中控室內安裝聯動系統控制柜、火災自動報警，通過手動報警按鈕，使用紅外線探測煙感。火災自動報警和聯動技術主要運用總線通訊技術對全站的火警系統進行實時監視。為了加強運行人員監視火災自動報警以及聯動系統設備，要根據彩色顯示系統的特點，詳細檢查消防系統設備，在出現火警之后，要及時提醒相關值班人員進行處理。機組自動操作控制功能，可以采用可編程控制器PLC，正常時PLC作為機組現地控制單元（LCU）的重要組成部分，運行人員使用計算機鍵盤手動發出指令，通過執行機構對機組進行控制和調節；機組LCU也可擺脫主控層計算機系統獨立運行，完成機組現地自動控制開停機，實現對水輪發電機的控制與保護。機組LCU通過現地通訊交換機轉換為以太網信號與后臺機通訊，機組LCU各現地單元均采用RS485通迅方式。機組自動化元件配置，要符合“無人值班、少人值守”的具體要求，使用操作指令自動轉換機組運行工狀況。為了確保機組及輔助設備、全廠公用系統的有效運轉，選配的自動元件應能可靠監視油、氣、水及軸承、發電機定子等重要部位的運行參數及工況，可以為計算機監控系統提供科學準確的信息，建構可靠的水力機械保護系統。機組LCU還配置有規范要求的常規操作、顯示元件。本電站采用程控電話與電站外聯系，程控電話分別放置在中控室、辦公室和壩區，同時兼作電站內生產調度通信設備，無線通訊設備作為備用通信設備。手動火災報警按鈕是在發生火災之后，通過人為報警的方式，將生命財產的安全損失降到最低。水電站手動火災報警按鈕的設置，要控制在30m以內。每個防火分區，要配備手動火災報警按鈕。從防火區內的任何位置到鄰近的手動火災報警按鈕的距離，不能超出30m。手動火災報警按鈕要設置在疏散通道或出入口處。火災聲光警報裝置在水電站的樓梯處設置，消防栓按鈕的重要作用是發射火災預警，確定使用消防栓位置的相關信息，借助火災自動報警以及聯動系統啟動消防水泵。

綜上所述，水電站自動報警系統對于預防控制火災具有重要意義，可以確保相關人員的生命財產安全。由于電氣站值班人員比較少，火災報警依靠人工報警是不現實的。根據水電站的特點，水電站的消防控制中心主要在中控室設立。在中控室內裝置火災自動報警以及聯動系統控制柜，主要通過紅外光束感煙探測器，接收相應信號，檢測風機、防火閥以及雨淋閥等設備的裝態信息。火災自動報警以及聯動系統，使用總線通訊技術，組建成圈子佛能否集中火災報警及聯控系統的總線控制，對全站的火警系統進行實時監視。為了保障群眾生命財產的安全，火災自動報警、消防聯動系統設計，是水電站設計過程中的核心內容，要嚴格按照上述要求合理設置水電站火災自動報警系統，保障水電站的安全運轉。

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