新火规下《35~110kV变电所》防火设计的思考

发表时间:2021/2/26   来源:《中国电业》2020年第29期   作者:林发
[导读] 《火力发电厂与变电所设计防火标准》GB 50229—2019(简称新火规),8月1日实施周年,在电力设计、项目实施过程中,有的电力部门审查时要求对35kV变电所增加设置水消防,对此业主方、设计人员对其必要性存在疑问
        林发
        云南省楚雄供电局、云南省楚雄市、邮编:675000
        摘要:《火力发电厂与变电所设计防火标准》GB 50229—2019(简称新火规),8月1日实施周年,在电力设计、项目实施过程中,有的电力部门审查时要求对35kV变电所增加设置水消防,对此业主方、设计人员对其必要性存在疑问,通过对现行有关变电所设计防火标准规范研读后,发现新火规局部条文存在不足,为了让从事电力设计、审查的相关专业人员能正确运用新火规。从水消防的用途、所内设备的危险性、经济性综合分析判断,《35~110kV变电所》不宜设置水消防,否则将给建设方造成投资浪费,增加维护成本。
        关键词:涉及:规定:修改:结论:
一、新火规水消防设置涉及的重点内容
        (一)正文表11.1.1建(构)筑物的火灾危险性分类及其耐火等级,主控制楼火灾危险性分类为丁级。条文解释中主控制楼的火灾危险性为戊类。
        (二)正文11.5.1 变电所的规划和设计,应同时设计消防给水系统。消防水源应有可靠的保证。条文解释按《消防给水及消火栓系统技术规范 》设置。
        注:变电所内建筑物满足耐火等级不低于二级,体积不超过 3000m3,且火灾危险性为戊类时,可不设消防给水。  
二、新火规设置消火栓相关规定
        (一)变压器及室外配电装置
        条文11.5.4 单台容量为 125MV?A 及以上的主变压器、200Mvar及以上油浸电抗器应设置水喷雾灭火系统或其它固定式灭火装置。其它带油电气设备、宜配置干粉灭火器。
        地下变电所的油浸变压器、油浸电抗器,宜采用固定式灭火系统。在室外专用贮存场地贮存作为备用的油浸变压器、油浸电抗器,可不设置火灾自动报警系统和固定式灭火系统。
        条文11.5.5 变电所户外配电装置区域(采用水喷雾的主变压器消火栓除外)可不设消火栓。
        (二)变电所内建筑物
        条文11.5.8 变电所内建筑物满足下列可不设室内消火栓:
        1.交流变电所的主控制楼;2.继电器室;3.高压配电装置楼(无充油设备)等。
三、新火规重点条文存在的疑点及修改建议
        (一)表11.1.1建(构)筑物的火灾危险性分类及其耐火等级,主控制楼火灾危险性分类为丁级。
        此条是强制性条文,新火规正文标准与条文解释前后不对应,条文解释中主控制楼的火灾危险性为戊类,与原2006规范一样。
        建议将主控制楼、继电器室、阀厅修改为戊类。电气设备技术不断进步,设备制造水平提高,火灾危险性相对降低,110kV及以下变电所基本为无人值班设计,建筑物内不设消火栓。
        (二)条文11.5.1 变电所的规划和设计,应同时设计消防给水系统。消防水源应有可靠的保证。
        注:变电所内建筑物满足耐火等级不低于二级,体积不超过 3000m3,且火灾危险性为戊类时,可不设消防给水。
        条文解释:06版根据《建筑设计防火规范》[1]确定变电所消防给水、灭火设施及火灾自动报警系统设计的基本原则;该条文内容消防给水和消防设施的设置应根据建筑的用途及其重要性、火灾危险性、火灾特性和环境条件等因素综合确定。19版根据《消防给水及消火栓系统技术规范》[2]确定变电所消防给水、灭火设施及火灾自动报警系统设计的基本原则;该条文内容为了合理设计消防给水及消火栓系统,保障施工质量,规范验收和维护管理,减少火灾危害,保护人身和财产安全,制定本规范。
        可以看出06版明确了水消防设置依据;而19版则是水消防系统实施阶段的技术规范,不是设置依据,新火规引用依据不当。
        建议修改为:变电所的规划和设计,应根据防火对象的火灾危险性、火灾特性和环境条件等因素综合确定消防装置。原有条文作为设置水消防后实施的内容。


四、执行过程中的问题
        (一)事例:供电部门出具公用变电所的审查意见为《35kVXX变增容改造工程初步设计评审会意见》,新防火规范规定主控制楼火灾危险性类别为丁类,需要设置水消防,增加相应内容及工程量。设计人员根据典型设计,没有考虑设置水消防,审查意见确定增加。
   增加水消防后站内设有效容积180m3消防水池,建消防水泵房,室内外消火栓,采用消防水池经消防水泵加压供给,增加投资50多万元。
        客户35kV变电所供电部门审查时要求增加水消防,客户表示愿意20多万再买一台变压器闲置等火灾,不愿意增加水消防,火灾时无法满足消防供电要求。
        (二)主要问题:审查人员没有电力生产实践经验,新火规施行后,没有对全部条款进行研读,断章取一条,要求所有变电所都设置水消防,没有结合条文中明确的全所室内外设备、建筑都不设消火栓前提,导致水消防无消防栓使用。
        即使新火规局部条文存在问题,针对电气设备、配电装置、变电所内建筑标准中明确不设消火栓,水消防设置后没有消火栓来使用,造成使用目的、消防对象不清楚。不管什么审查,都需要综合的技术能力,电力设备防火设计审查时还应根据《建筑设计防火规范》、《建筑灭火器配置设计规范》[3]、《电力设备典型消防规程》[4]等标准,结合地理环境、供电条件,经济性进行综合考虑。
五、结论
        《35~110kV变电所》作为电力系统配电网络的主要电源,点多面广,基本上设计为无人值班,随着科技的进步,变压器故障时保护自动装置能在毫秒级快速切断电源,变压器自身发生火灾的机率甚微。
        所有标准规范中规定125MVA 及以上的油浸式变压器应设置固定自动灭火系统及火灾自动报警系统;结合《电力设备典型消防规程》室外变电所和有隔离油源设施的室内油浸设备失火时,可用水灭火,无放油管路时,不应用水灭火(避免燃烧的油随着消防水四处漫流而扩大火灾)。由此可见变压器水消防只是其中之一,可能增加后反而扩大火灾。本标准条文11.5.6、11.5.8明确交流变电所的主控制楼不设室内消火栓,户内外高压配电装置不设消火栓,整个变电所不设消火栓,没有使用消防水的地方,反推回去就没有设置水消防的需求。按《电气一次设计手册》及现行标准规范,变电所配置消防沙箱,灭火器能满足防火要求。
        设置后带来问题:1.消防水泵供电问题:消防用电应按Ⅱ类负荷供电,那必须采用双电源或双回路供电。但变电所布点分散,许多第二电源需新建供电设施,将导致水消防系统形同虚设。
        2.消防水池按《消防给水及消火栓系统技术规范 》规定,消防水池应采用两路消防给水;取水口(井)与建筑物(水泵房除外)的距离不宜小于15m;变电所所在地理位置难以满足。
        3.水消防系统及水池需定期维护,如水泵定期运转,水池换水、清扫增加维护工作量。
        4.投资浪费,站内水消防投资50多万;新建第二电源投资难以估计;所有变电所实施后一个省有上千座变电所,投资及每年的维护成本将是巨大的。
        结论:本文只是对新火规局部重点条文提出看法,其它条文细节还存在一些问题,实施后存在的问题国家有关部门应引起重视,尽快出台勘误说明进行指导。变电所设置灭火装置应从需求出发,不求无用,根据现行标准规范单台变压器容量在125MVA以下不宜设置水消防,35~110kV变电所不宜设置水消防。
        参考文献:
        [1]《建筑设计防火规范》(GB50016-2014),国家标准。
        [2]《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014),国家标准。
        [3]《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005),国家标准。
        [4]《电力设备典型消防规程》(DL 5027-2015),行业标准。
        作者简介:1984年参加工作至今在供电部门工作,先后从事继电保护、变电运行管理、电力工程施工管理、电力工程设计及审查,曾参与云南电网06版电力典型施工图设计,全国电力质监员,云南电机工程学会会员。主要研究配电网故障,电压质量。110kV 变电站的设计施工除房建外能独立完成。
        地址:云南省楚雄市永安路388号    邮编:675000
        电子邮箱:1279994350@qq.com
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