变电站消防系统设计与施工（1）
摘要：本文阐述了变电站消防系统的系统构成、系统功能的技术特性，论述了变电站消防系统的工程设计和施工。
关键词：消防系统 系统构成 系统功能 工程设计
企业变电站在整个输变电系统中承担着承上启下的重要作用，而在企业生产中其重要地位是显而易见的，变电站能否安全运行，消防又是重要的环节。针对突发事件，消防系统能否正常投入运行，实现压制和扑灭早期火灾是非常重要的。结合冶金企业生产的特点及近年来发生的电气火灾事故的经验教训，根据规范设计变电站消防系统是抑制变电站火灾事故扩大，减少停电范围的有效手段。变电站的消防系统由报警系统、灭火系统和防火封堵组成。本文结合变电站消防系统的构成，阐述变电站消防系统的工程设计和施工。
1.变电站的报警系统
变电站的报警系统由探测系统和联动控制系统组成。其主要功能是及早发现事故隐患，发出报警信号，以提示值班人员采取相应措施或启动联动控制系统抑制火灾发生或扩大。
1.1探测系统
探测系统由烟感探测器、温感探测器、烟温复合式探测器、可燃气体探测器、红外对射探测器、感温电缆、信号输入模块、手动报警按钮等组成。针对不同的保护区域设置不同的探测器，实现对不同类型的火灾探测。
1.2探测器的选择
1.2.1感烟型探测器用于一般建筑物的火灾报警装置，通常在变电站消防系统中不宜采用该类型的探测器，因感烟探测器是以烟气的浓度来启动敏感元件，而在变电站系统当有烟雾发生时在报警已是相当滞后，起不到预报事故的效果。
1.2.2红外对射型和复合感烟、感温型探测器主要针对室顶梁高大于3000mm的建筑。一般用于开关室、控制室。
1.2.3感温电缆主要用于电缆桥架上的电缆，一般以正弦波的方式敷设在电缆上方。但其在应用中应采取相应的抗干扰措施，否则易受电缆中传输的信号或环境的电磁干扰，而误启动敏感元件。
1.2.4可燃气体型是为了防止有可能产生天然气或煤气泄露，并可能顺电缆隧道进入变电站可燃气体。设置在电缆隧道的进端。
1.2.5变压器室的探测：由于变压器室高度一般都大于8米，最高的能达到14米。因此用传统的探测方式，不能满足规范要求。我们采用感温电缆加变电站内的继电保护提供的信号，作为变压器的火灾探测信号。
1.3联动控制
采集探测系统探测到火灾信号，立即发出火灾声光信号，在满足灭火条件情况下，自动启动或手动启动相关的灭火设备，关闭相应的防火阀，切断非消防电源。
1.3.1系统由报警主机、控制用操作盘、后备电源组成。
1.3.2系统功能；系统具有采集全变电站内的建筑物和电气设备的火灾信号。并根据火灾情况启动相关的灭火设备，关闭相关的防火阀，开启电缆隧道的通风系统，驱动警铃或声光报警器，发出火警信号，并可以根据要求将火灾信号上传到中心变电站或调度中心。
2.灭火系统
变电站灭火系统分水喷雾灭火系统、气体灭火系统和移动式灭火系统。对于主变压器在室外布置的变电站，采用水喷雾灭火系统；对室内主变压器、电容器室、电缆夹层、接地变压器、开关室等采用气体灭火系统。
2.1水喷雾灭火系统
水喷雾灭火系统由水雾喷头、供水网管、雨淋阀(或电动蝶阀)、泵房组成。水喷雾灭火设备是利用水雾的冷却、水雾挥发的水蒸气窒息、水雾的冲击力以及水雾在燃烧物表面形成的水膜进行灭火的设备。
2.1.1水喷雾灭火原理如下：
（1）水雾的冷却作用；水喷雾灭火设备的特点是雾状水的粒径小，且喷雾面积较小。因此，水喷雾在燃烧区与周围的接触面积比直流水枪射流的接触面积大数万倍，充分发挥水对燃烧物区和爆炸物品的冷却作用，使燃烧区或燃烧物品表面的温度迅速下降，当然燃烧物品的温度达到燃点以下时，火焰熄灭，燃烧停止。
（2）水雾的窒息作用；水雾喷到燃烧区后，由于水雾的温度瞬时升高，微小粒径的雾状水将迅速汽化，在汽化过程中吸收大量热，使燃烧区的温度进一步大幅度下降，与此同时，挥发出大量水蒸气，充斥燃烧区空间，这种不燃水蒸气的增加，导致燃烧区氧气的浓度不断下降，使燃烧空间严重缺氧，火焰因窒息熄灭。
（3）水膜的覆盖作用；喷雾射流扩散面积大，在较短的时间内，使燃烧物的表面形成一层水膜， 起到隔绝空气和冷却物品的作用，使可燃物难以继续燃烧。
（4）冲击乳化作用；喷雾射流的起始流速(即离开喷头时的流速)很大，具有较大的能量。当与非水溶性的液体，特别与油的油面接触时，由于冲击力的作用，在油品的液面形成“油息水”、“水包油”、“油上水”的混合物。该混合物呈牛乳状，飘浮在可燃液体的表面上，虽然这种乳状物的产生和消失是瞬时的，但由于喷雾射流连续作用，因而乳状物也是具有连续性的特征，由于这种乳状物是不燃的(或难以燃烧的)，故起着阻燃的作用。
（5）稀释作用；喷雾水与水溶性液体能很好融合，因而使水溶液体稀释，浓度降低。当降到一定浓度后，就不会继续燃烧。
在实际火灾上，喷雾水的灭火作用往往是起综合作用的，对某些固定部位，可能其中一、两个要素起着重要作用，而其它灭火是辅助的。