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關(guān)鍵詞:水電站 增效擴(kuò)容 電氣設(shè)備 開關(guān)柜選型 設(shè)備布置
中圖分類號(hào):TV74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)11(a)-0081-01
1 概述
當(dāng)時(shí)建成的電站到目前為止已運(yùn)行30多年。電氣設(shè)備陳舊、技術(shù)落后,不能滿足電站安全運(yùn)行要求,尤其是已超過使用年限,已被國(guó)家列入機(jī)電設(shè)備淘汰產(chǎn)品型號(hào)目錄的電氣設(shè)備,維修部件難以購置,無論是操作性能及安全保障率都難以適應(yīng)電站的運(yùn)行。
電站周邊的地理環(huán)境也發(fā)生變化。國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)清潔能源、可再生能源的需求,為提高水電站綜合能效和安全性能、促進(jìn)水資源合理利用、維護(hù)河流健康,老電站增效擴(kuò)容改造已刻不容緩。
2 老電站存在的問題
老電站建設(shè)的年代,我國(guó)經(jīng)濟(jì)尚欠發(fā)達(dá),建設(shè)資金緊張。按著當(dāng)年的設(shè)計(jì)理念,建設(shè)追求“多、快、好、省”,電站廠房緊湊。在高溫、強(qiáng)噪音的條件下,對(duì)值班運(yùn)行人員的工作環(huán)境無特殊要求。電氣設(shè)備室普遍狹小,有的已無法滿足新頒布的規(guī)程、規(guī)范對(duì)安全間距的要求。在上個(gè)世紀(jì),我國(guó)的科技還處在發(fā)展階段,機(jī)電產(chǎn)品不完善,電氣設(shè)備選型范圍小。加上當(dāng)時(shí)的特殊條件,為了加快建設(shè)速度,邊設(shè)計(jì)、邊施工。在老電站中大量使用非標(biāo)準(zhǔn)電氣屏柜。
隨著我國(guó)水電事業(yè)的發(fā)展,水電站建設(shè)日漸成熟,修訂和新頒布許多國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。除強(qiáng)化提高配電裝置對(duì)建筑物及構(gòu)筑物的要求外,對(duì)消防、采暖通風(fēng)也提出新的要求。為保障勞動(dòng)者的安全和健康,對(duì)水利水電工程勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)也有相關(guān)規(guī)定。[1]
3 整改措施
在老電站改造中,應(yīng)從實(shí)際出發(fā),因地制宜,充分利用水電站原有的設(shè)備和設(shè)施。更新改造部分根據(jù)電站的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行維護(hù)方便的電氣設(shè)備。
在電氣設(shè)備布置時(shí),結(jié)合現(xiàn)有布局優(yōu)化組屏。由于在老廠房施工改造,電氣設(shè)備布置必須根據(jù)廠房的室內(nèi)尺寸及設(shè)備的布置形式,按照機(jī)電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)方便,盡量減少工程量、縮短連接電纜長(zhǎng)度,以及機(jī)組與屏位置相對(duì)合理等原則進(jìn)行布置。[2]充分利用原有的電氣設(shè)備基礎(chǔ)和電纜夾層、電纜溝等建、構(gòu)筑物,應(yīng)滿足《水利發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)規(guī)程》(DL5164-2002)、《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》(DL5352-2006)等規(guī)范的要求:
泉陽水電站1972年竣工,電站廠房建在山洞內(nèi),高壓開關(guān)柜與低壓配電柜、直流電源裝置、計(jì)量屏、機(jī)組保護(hù)屏等集中在電站中控室安放,不符合《水力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)規(guī)程》、《水利發(fā)電廠機(jī)電設(shè)計(jì)規(guī)范》。在本次改造中,將中控室下面的一間房間作為高壓開關(guān)柜室專用,為克服空間狹小,設(shè)計(jì)人員在高壓開關(guān)柜選型時(shí),結(jié)合現(xiàn)有布局優(yōu)化組柜。要求設(shè)備中標(biāo)廠家提供靠墻安裝的XGN型固定式柜,從而保證的運(yùn)行值班人員的操作維護(hù)通道。
電站的勵(lì)磁屏背面距墻偏窄,設(shè)計(jì)人員與勵(lì)磁設(shè)備廠家協(xié)商,在保證屏內(nèi)設(shè)備電氣間距、散熱的前提下,將原有屏深800mm改成600mm。這樣既保證了在屏前整齊、美觀,又增加了屏背面的維護(hù)通道寬度。
西溝水電站建成與1994年,原有的6.3 kV高壓開關(guān)柜型號(hào)為GG-1A型,已超過使用年限,柜頂母線為敞開式,屬淘汰柜型。柜內(nèi)斷路器為少油斷路器,經(jīng)常漏油,無論是操作性能及安全保障率都難以適應(yīng)電站的運(yùn)行。更新改造后采用KYN手車型高壓開關(guān)柜,本次改造中采用標(biāo)準(zhǔn)配置。比原來設(shè)備多2面柜。設(shè)計(jì)人員在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn),由于斷路器粗大笨重,原有的GG-1A型開關(guān)柜比新型號(hào)設(shè)備寬,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量高壓開關(guān)柜室長(zhǎng)度后,在利用原有電纜溝基礎(chǔ)上,重新布置KYN型手車柜,滿足運(yùn)行維護(hù)的要求。
朝陽水電站1981年并網(wǎng)發(fā)電,是低壓發(fā)電機(jī)組,只有主廠房,無附屬房間。原有機(jī)組出線柜、變壓器柜和廠用用電柜等設(shè)備全部布置在機(jī)旁。根據(jù)電力系統(tǒng)要求,電站須增設(shè)幾面保護(hù)屏。廠房?jī)?nèi)發(fā)電機(jī)層面積無法滿足控制屏間距離和通道寬度要求,我們查閱朝陽電站原始資料,電站主廠房高7.4m,初擬在主廠房一側(cè)增設(shè)二層間隔,經(jīng)水工、金屬結(jié)構(gòu)專業(yè)人員核算,滿足荷載要求后,在間隔上布置主變、線路保護(hù)屏。屏基礎(chǔ)與二層間隔內(nèi)鋼構(gòu)架及主廠房接地網(wǎng)可靠連接,完成工作接地。為減少操作引起動(dòng)負(fù)荷,間隔上不再布置內(nèi)含斷路器的屏柜。
4 結(jié)語
中小型水電站在國(guó)民經(jīng)濟(jì)特別是農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有十分重要的位置,電氣設(shè)計(jì)人員在工作中要把握科學(xué)技術(shù)的發(fā)展方向,遵循生態(tài)、節(jié)能、環(huán)保的設(shè)計(jì)理念,使設(shè)計(jì)具有前瞻性。水電工程是百年大計(jì),我們一定要通盤思考。上面3個(gè)水電站改造工程現(xiàn)已進(jìn)入施工安裝階段,不久就將竣工發(fā)電,為當(dāng)?shù)匕l(fā)展做出新的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 卓樂友.《電力工程電氣設(shè)計(jì)200例》水利電力出版社,2004年6月.
【關(guān)鍵詞】高壓熔斷器;水車保護(hù);電氣
水電站中的電氣部分直接影響著水電站的運(yùn)行情況,同時(shí)也是判斷水電站運(yùn)行情況是否良好的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之一,這篇文章通過對(duì)水電站電氣設(shè)計(jì)部分的一些研究并通過高壓熔斷器以及水車保護(hù)等部分進(jìn)行了一個(gè)非常詳細(xì)的分析,這樣水電站的管理者就能夠很好地掌握水電站的運(yùn)行情況了,同時(shí)還能夠讓水電站長(zhǎng)期處于一個(gè)比較安全穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境之下,這也是我們進(jìn)行水電站電氣設(shè)計(jì)研究的一個(gè)非常重要的目的。
1、高壓熔斷器保護(hù)
在水電站電氣設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)用到高壓熔斷器,往往用到的都是高壓限流熔斷器的組合裝置,這種熔斷器是限流裝置和氧化鋅電阻共同組成的,其主要功能就是防止由于出現(xiàn)高電流而對(duì)水電站中的一些電器設(shè)備造成損失。廠變高壓部分出現(xiàn)的相間短路是非常嚴(yán)重的,因?yàn)檫@里的短路電流值非常大基本上和全場(chǎng)發(fā)電機(jī)的電流和系統(tǒng)短路電流的和加起來的總電流值相差不大,如果在這里選擇的保護(hù)裝置是斷路器的話,就可能會(huì)因?yàn)槎搪冯娏魈螅鴶嗦菲鞑荒軌蚝芎玫貦z測(cè)到系統(tǒng)的通斷情況,而不能夠在很短的時(shí)間內(nèi)完成系統(tǒng)的通斷控制,這樣會(huì)給整個(gè)水電站的電氣系統(tǒng)造成非常嚴(yán)重的損失,不僅會(huì)燒毀很多的大型電氣設(shè)備而且還會(huì)造成整個(gè)水電站不能夠正常運(yùn)行的嚴(yán)重后果,再加上斷路器的價(jià)格比較昂貴,所以,在一些大型機(jī)組的保護(hù)裝置中,斷路器的使用是比較少的。
在進(jìn)行限流熔斷器選擇的時(shí)候一定要充分的把廠變低壓考慮進(jìn)去,把廠變低壓端會(huì)和出現(xiàn)的短路電流最大值折算到廠變高壓端,再通過對(duì)這兩個(gè)電流值的分析去選擇比較合適的熔斷器,在具體的選擇過程中應(yīng)該選擇大于低壓端十千伏和其他分支中會(huì)流過的最大電流值,這樣才能夠保證熔斷器能夠及時(shí)有效地對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)。這樣選擇的熔斷器也不會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)掉閘的情況,熔斷器可以很好地對(duì)整個(gè)水電站的電氣系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。通常來說,低壓端的最大短路電流如果折算到高壓端的話,最后算出來的熔斷時(shí)間會(huì)在一秒左右。
2、中性點(diǎn)接地
在過去,發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)在進(jìn)行接地的時(shí)候采用的都是消弧線圈的接地方法,這是因?yàn)橥ㄟ^消弧線圈進(jìn)行接地的這種方法在接地的時(shí)候出現(xiàn)的電流是非常小的,能夠滿足我國(guó)國(guó)標(biāo)的要求,所以,如果發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了單相接地問題的時(shí)候,可以在一定時(shí)間之內(nèi)保證系統(tǒng)的通電情況良好,而只是由接地端發(fā)出信號(hào),這樣相關(guān)的維修人員就可以只是針對(duì)出現(xiàn)問題的部分進(jìn)行檢修就可以解決問題了。最近這些年我國(guó)新建的水電站中,發(fā)電機(jī)在進(jìn)行接地的時(shí)候采用的基本上都是接地變壓器的接地方法,當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)單相接地問題的時(shí)候,接地電容性電流不會(huì)和消弧線圈出現(xiàn)抵消的情況,這時(shí)候的接地電流會(huì)比國(guó)標(biāo)值偏低,也就是可以保證接地安全。
2.1過電壓情況
發(fā)電機(jī)在進(jìn)行接地的時(shí)候基本采用的都是高阻接地的方法,也就是變壓器接地的方法,這樣設(shè)計(jì)可以有效地防止間歇性的單相接地故障發(fā)生,并且可以保證接地過電壓情況下發(fā)電機(jī)的安全,如果單相接地問題變成了匝間問題,這時(shí)候?qū)Πl(fā)電機(jī)造成的損失就會(huì)降低很多,從另外一種含以上說,也是對(duì)發(fā)電機(jī)的一種保護(hù)。
2.2消弧線圈接地
根據(jù)已有資料我們可以了解到,發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)通過消弧線圈進(jìn)行接地的時(shí)候,接地的效果和發(fā)電機(jī)的單相電壓以及發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中的頻率有一定的關(guān)系。我國(guó)的額定頻率是五十赫茲,如果發(fā)電機(jī)運(yùn)行在這個(gè)頻率下的話,那么出現(xiàn)單相接地的暫態(tài)電壓值不會(huì)超過二點(diǎn)六,換句話說就是發(fā)電機(jī)在運(yùn)行的過程中不會(huì)出現(xiàn)單相接地問題,當(dāng)暫態(tài)電壓值小于二點(diǎn)六的時(shí)候?qū)Πl(fā)電機(jī)是不會(huì)造成任何傷害的。而且因?yàn)橄【€圈進(jìn)行接地的時(shí)候,其電流值比較小,可以滿足我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),所以,發(fā)電機(jī)在這種情況下是可以暫緩斷電的。當(dāng)然,在此過程中,運(yùn)行人員需要對(duì)工作進(jìn)行調(diào)度,同時(shí)還要開啟設(shè)備轉(zhuǎn)移負(fù)載,一直到發(fā)電機(jī)帶動(dòng)的負(fù)載值為零的時(shí)候才可以對(duì)發(fā)電機(jī)斷電,因?yàn)檫@時(shí)候給發(fā)電機(jī)斷電可以有效地保護(hù)發(fā)電機(jī)內(nèi)部的零件安全。
3、計(jì)算機(jī)控制和水車保護(hù)
在水電站發(fā)電過程中,如果出現(xiàn)事故的話,首先要把所有機(jī)組都斷電,讓所有的機(jī)組都停止工作,這樣可以有效地避免事故惡化。這時(shí)候計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)起到非常重要的作用了,計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通常來說有三個(gè)作用,第一,保護(hù)機(jī)組安全也就是水車保護(hù);第二,對(duì)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控;第三,進(jìn)行順序控制。在這三個(gè)作用中,其最終要的作用就是保證發(fā)電機(jī)組的安全,然后是對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控功能,最后是順序監(jiān)控,所以在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中,一定要凸出其對(duì)機(jī)組運(yùn)行情況的保護(hù)功能。計(jì)算機(jī)監(jiān)控中對(duì)水車的保護(hù)功能通常是由一些邏輯計(jì)算和推斷來完成得,主要是保證出口的推力、上傳下導(dǎo)等功能。
在我國(guó)出臺(tái)的關(guān)于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)文獻(xiàn)中我們可以了解到,水車保護(hù)通常是一個(gè)獨(dú)立的部門進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)施的,計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)起到的作用就是交換信息,處理字符的功能,水利機(jī)械保護(hù)和勵(lì)磁系統(tǒng)以及調(diào)速器等部件我們應(yīng)該等而視之。為了能夠進(jìn)一步提高水車保護(hù)的效果,我們應(yīng)該能夠嚴(yán)格的按照我國(guó)相關(guān)的規(guī)定和水車保護(hù)系統(tǒng)中的一些規(guī)定去進(jìn)行設(shè)計(jì),只有這樣設(shè)計(jì)出來的結(jié)果才能夠滿足水電站中電氣設(shè)備運(yùn)行的安全不受侵害。
4、防雷接地
在我國(guó),水力發(fā)電站目前已經(jīng)成為了我國(guó)發(fā)電的主要方法,其發(fā)電量和其他發(fā)電形式相比要高出很多,所以,對(duì)其發(fā)電安全問題的研究是我們必須要做的工作,而且我們還要把這項(xiàng)工作做好,由于在水力發(fā)電站中會(huì)發(fā)出大量的電能,與此同時(shí)其遭到雷擊的可能性也要比其他的行業(yè)大很多,我們必須要做好水電站防雷措施,我們不僅要埋設(shè)一定的避雷針,而且還要在發(fā)電設(shè)備上安裝防雷網(wǎng)。
5、結(jié)語
總而言之,這篇文章主要講解的是在水電站電氣設(shè)計(jì)過程中,對(duì)發(fā)電機(jī)接地方式的選擇以及一些其他的安全保護(hù)方法。現(xiàn)在我們的生活生產(chǎn)已經(jīng)離不開電能了,而且在將來用到電能的地方還會(huì)越來越多,所以,我們必須要保證發(fā)電站的發(fā)電量,同時(shí)還要保證發(fā)電站的安全運(yùn)行,這樣我們才能夠有更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]周建方.《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》可靠度初校[J].水利學(xué)報(bào),2009,(11):24-30.
1.1概況及其特征。居龍灘水利樞紐工程是以發(fā)電為主,兼顧防洪和灌溉、供水、航運(yùn)以及水庫養(yǎng)殖等任務(wù)的綜合利用工程。其工程規(guī)模為:水庫總庫容為7.76×107m3;電站總裝機(jī)容量60MW。
該工程位于貢水左岸支流桃江下游贛縣大田鄉(xiāng)夏湖村境內(nèi),距贛縣縣城約28Km。桃江流域?qū)俑睙釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū),流域內(nèi)各地多年平均氣溫19.4℃,極端最高氣溫41.2℃,極端最低氣溫-6℃,多年平均蒸發(fā)量1576.2mm。
工程是由擋水壩、溢流壩、河床式發(fā)電廠房、船筏道及升壓開關(guān)站等建筑物組成。
本工程的主要消防對(duì)象是水電站建筑物及其機(jī)電設(shè)備。其中水電站建筑物的消防設(shè)計(jì)含主廠房、副廠房、主變壓器場(chǎng)(開關(guān)站)、高壓開關(guān)室、廠用屏配電室、油庫、機(jī)修車間和壩區(qū)等。除檢修期外,水電站及其機(jī)電設(shè)備一般都處于生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)。
1.2消防設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)原則。
本工程消防設(shè)計(jì)依據(jù)國(guó)家、行業(yè)頒布的下列現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范進(jìn)行:
(1)水利水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范(SDJ278-90)
(2)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50116-98)
(3)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB50016-2006)
(4)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50084-2005)
(5)建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50140-2005)
(6)二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50193-93)(99年版)
(7)電力系統(tǒng)設(shè)備典型消防規(guī)程(GB5027-93)
(8)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50019-2003)
(9)水力發(fā)電廠機(jī)電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范(DL/T5186-2004)
(10)中華人民共和國(guó)消防法(1998-04-29)
(11)火災(zāi)報(bào)警控制器通用技術(shù)條件(GB4717-93)
(12)水庫工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范(SL106-96)
為貫徹“預(yù)防為主,防消結(jié)合”和確保重點(diǎn)、兼顧一般、便于管理、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方針,并結(jié)合居龍灘水利樞紐工程的具體情況,確定了如下基本設(shè)計(jì)原則:
在消防區(qū)內(nèi),按規(guī)范要求統(tǒng)一規(guī)劃暢通的安全通道,設(shè)置安全出口及其標(biāo)志;
以生產(chǎn)重要性和火災(zāi)危險(xiǎn)性設(shè)置消防設(shè)施和器材,特殊部位按防火規(guī)范采取其它消防措施;
在電站設(shè)置消防控制中心(計(jì)算機(jī)房旁)和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng),消防電源采用雙可靠獨(dú)立電源;
采取消防車、消火栓、CO2滅火和干粉滅火器四種滅火方式,消防用水取自可靠而充足的水源;
設(shè)置通風(fēng)排煙系統(tǒng);
選用阻燃、難燃或非燃性材料為絕緣介質(zhì)的電氣設(shè)備或采取其它保護(hù)措施以防止或減少火災(zāi)發(fā)生;
有火災(zāi)危險(xiǎn)性設(shè)備之間,采用耐火材料制成的墻或門隔離,孔洞用耐火材料封堵以防止火災(zāi)的漫延與擴(kuò)散。
1.3消防總體設(shè)計(jì)方案。樞紐總體配備一輛消防水車,若遇重大火災(zāi)時(shí),則由縣消防部門支援撲救。工程消防系統(tǒng)按其生產(chǎn)及防火功能要求分為主廠房、副廠房、開關(guān)站、高壓開關(guān)室、油庫、機(jī)修間及大壩(含啟閉機(jī)室、壩區(qū)用電變房)七個(gè)區(qū),其中主廠房、副廠房采用自動(dòng)滅火與滅火器具結(jié)合的滅火方式,開關(guān)站、高壓開關(guān)室、油庫、機(jī)修間、大壩則采用滅火器具滅火。
為確保消防區(qū)滅火要求,本工程消防水源及電源均按雙水源、雙電源設(shè)置,互為備用。當(dāng)其中之一停止工作時(shí),備用水源及備用電源均能自動(dòng)切換投入。二臺(tái)消防水泵從上游水庫取水或下游取水,水泵揚(yáng)程為52m,作為消火栓消防備用水源,兩臺(tái)消防水泵布置在技術(shù)供水設(shè)備室;另外,由兩臺(tái)深井泵從水井取水給高位水池(V=100m3)供水,作為消防水源及生活用水,為保證消防水源的可靠性,應(yīng)經(jīng)常檢查消防水泵是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
在主、副廠房等建筑物設(shè)計(jì)中,防火設(shè)計(jì)要求:
(1)建筑物的耐火等級(jí)為二級(jí)。
(2)重點(diǎn)火警防護(hù)區(qū),按消防要求設(shè)置防火隔墻、防火門或防爆門。
(3)建筑物層間不少于兩座樓梯(含爬梯)。每片消防分區(qū)不少于兩個(gè)安全疏散出口通道。
(4)開關(guān)站及絕緣油庫設(shè)車道,供消防車通行的消防車道寬度為5m。
2.工程消防設(shè)計(jì)
2.1生產(chǎn)廠房火災(zāi)危險(xiǎn)性分類及耐火等級(jí)。廠房各主要生產(chǎn)場(chǎng)所火災(zāi)危險(xiǎn)性分類及耐火等級(jí)要求見表1。
2.2主要場(chǎng)所和主要機(jī)電設(shè)備的消防設(shè)計(jì)
2.2.1主、副廠房消防。居龍灘水利樞紐工程采用燈泡貫流式機(jī)組,廠區(qū)主要由主廠房和安裝間、電氣副廠房、中控室、機(jī)修間和室外絕緣油庫等部分組成,廠區(qū)機(jī)修門外、絕緣油庫門外設(shè)室外SS100-1.6型消火栓2個(gè)、開關(guān)站設(shè)SS100-1.6型室外消火栓2個(gè)。
電站主廠房長(zhǎng)66.70m,寬19m,高約50.0m,共分運(yùn)行層(高程112.20m)、中間層(高程103.20m)、水輪機(jī)層(高程84.70m)。
運(yùn)行層主要布置有調(diào)速器和油壓裝置等設(shè)備,在每個(gè)機(jī)組段(運(yùn)行層、中間層)上游側(cè)各設(shè)1個(gè)SN65(帶報(bào)警)型消火栓箱和2個(gè)MT3型手提式CO2滅火器。
考慮發(fā)電機(jī)水噴霧滅火裝置的要求,在運(yùn)行層每個(gè)機(jī)組段上游側(cè)各設(shè)一個(gè)發(fā)電機(jī)消火栓箱為發(fā)電機(jī)內(nèi)部消火提供水源,手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè),發(fā)電機(jī)內(nèi)部滅火及火警裝置由制造廠家設(shè)計(jì)提供。
建筑物危險(xiǎn)性分類及耐火等級(jí)表生產(chǎn)場(chǎng)所名稱火災(zāi)危險(xiǎn)性類別耐火等級(jí)類別主廠房丁類二級(jí)透平油庫丙類二級(jí)絕緣油庫丙類二級(jí)戶外開關(guān)站丙類二級(jí)中央控制室、微機(jī)房丙類二級(jí)壩區(qū)用電變室、廠用變室丁類二級(jí)高壓開關(guān)室丁類二級(jí)電纜、電纜道丙類二級(jí)發(fā)電機(jī)設(shè)備小間、資料室丙類二級(jí)空壓機(jī)及貯氣罐室丁類二級(jí)水清測(cè)報(bào)站丁類二級(jí)載波通信室丁類二級(jí)大壩監(jiān)測(cè)室丁類二級(jí)高壓試驗(yàn)室丁類三級(jí)機(jī)修車間丁類三級(jí)其它戊類三級(jí)水輪廊道層主要布置有軸承回油箱,調(diào)速系統(tǒng)漏油箱等,每機(jī)組段擬設(shè)MT3型CO2滅火器2個(gè),另在與該層相通的滲漏排水泵房設(shè)MT3型CO2滅火器2個(gè),手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè)。
為撲滅廠內(nèi)橋機(jī)電器設(shè)備引起的火災(zāi),在橋機(jī)上設(shè)置MT3型CO2型滅火器2個(gè)。
電站安裝間位于廠房右側(cè)(從上游往下游看),長(zhǎng)28m,寬19m,安裝間上、下游側(cè)各設(shè)SN65型消火栓1個(gè)和MT3型CO2滅火器4個(gè)。
空壓機(jī)室設(shè)在安裝間的下層,在該室油處理室上游側(cè)設(shè)SN65消火栓1個(gè)及MT3型CO2滅火器4個(gè),空壓機(jī)室布置兩個(gè)滅火器設(shè)置點(diǎn)。布置兩個(gè)離子型感煙探測(cè)器,手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè)。
在副廠房的電纜層(高程107.70m)入口處設(shè)MT3型CO2滅火器4個(gè),即每個(gè)進(jìn)人門布置一個(gè)滅火器安置點(diǎn)(各2個(gè)MT3型CO2滅火器);每個(gè)入口門設(shè)自動(dòng)控制防火門,手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè);此外還配置若干個(gè)防毒面具、呼吸器,電纜穿過樓板或進(jìn)入各屏柜的孔洞均須用耐火材料封堵以防止火災(zāi)漫延,耐火極限不小于1小時(shí)。結(jié)合設(shè)備與電纜布置情況,每隔一定距離集中布置MT3型CO2滅火器2個(gè),在電纜橋架每層均敷設(shè)纜式線型感溫探測(cè)器。
技術(shù)供水層位于副廠房的100.40m高程處。其門外布置MT3型CO2滅火器4個(gè)。
在高程112.20的微機(jī)房及中控室擬設(shè)置固定CO2滅火系統(tǒng),采用固定管網(wǎng)消防,即組合分配系統(tǒng),共用一套CO2儲(chǔ)藏裝置,保護(hù)這兩個(gè)防護(hù)區(qū)的消防滅火系統(tǒng),其設(shè)計(jì)用量按其中最大的中控室需要量設(shè)置,不考慮備用,經(jīng)計(jì)算選用20個(gè)70L儲(chǔ)存鋼瓶,同時(shí)在每個(gè)地方均設(shè)置有煙溫復(fù)合探測(cè)器,當(dāng)感溫感煙探測(cè)器同時(shí)報(bào)警時(shí),控制器將立即停斷該區(qū)風(fēng)機(jī)與空調(diào),聲光報(bào)警器鳴響,提醒人員迅速撤離,延時(shí)30秒(可調(diào))后,關(guān)閉防火門,啟動(dòng)滅火裝置滅火,30秒全部噴完,另外門口設(shè)手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè),進(jìn)人門口設(shè)氣體放氣信號(hào)燈,聲光報(bào)警器,布置MT3型CO2滅火器4個(gè)。
固定CO2自動(dòng)滅火系統(tǒng),既可在現(xiàn)地手動(dòng)操作,也可與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)相連。
2.2.2水輪發(fā)電機(jī)組消防。水輪發(fā)電機(jī)組安裝在密閉的燈泡體內(nèi),其消防措施由制造廠解決,電站提供水源,相應(yīng)在機(jī)組段布置發(fā)電機(jī)消火栓箱,采用固定式水噴霧滅火裝置。燈泡體內(nèi)同時(shí)設(shè)置感溫、感煙探測(cè)裝置及其控制裝置,發(fā)電機(jī)內(nèi)部管路設(shè)備均有機(jī)組制造商按規(guī)程規(guī)范配套供應(yīng)。
2.2.3油庫和機(jī)修間消防
2.2.3.1油庫消防。居龍灘水利樞紐油庫分為廠內(nèi)透平油庫和廠外絕緣油庫,油庫采用防火墻與其他房間分隔,油罐室設(shè)有兩扇門與外界相通,出口門為向外開啟的甲級(jí)防火門,油庫內(nèi)設(shè)有可靠的防雷接地裝置和擋油檻,室內(nèi)立式油罐之間間距大于2.0m。油罐與墻之間的距離大于油罐半徑,油處理室與油罐室相接部位用防火墻隔開,烘箱電源開關(guān)和插座設(shè)在小間外,油庫內(nèi)燈具和電器設(shè)備均采用防爆的燈具和電器設(shè)備。透平油庫設(shè)在安裝間下面(高程103.20m),內(nèi)有20m3的立式油罐2個(gè),并設(shè)油處理室等,采用消火栓滅火,設(shè)置感煙探測(cè)器,油處理室設(shè)置手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè)。
絕緣油庫布置在室外,靠近廠房公路邊,發(fā)生火災(zāi)時(shí),消防車能順利抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)救火。絕緣油庫內(nèi)布置有15m3立式油罐2個(gè),30m3立式油罐1個(gè),油庫設(shè)有油處理室、濾紙烘箱室。
根據(jù)有關(guān)規(guī)范,在絕緣油罐和透平油罐室各設(shè)置2臺(tái)MFT35型推車式磷酸銨鹽干粉滅火器和1個(gè)100×100×60cm3砂箱,每個(gè)砂箱配2把鐵鍬;兩個(gè)油處理室各設(shè)3個(gè)MF3型磷酸銨鹽干粉滅火器,同時(shí)在透平油處理室與空壓機(jī)室聯(lián)接處設(shè)SN65型消火栓1個(gè),在絕緣油庫室外設(shè)SS100-1.6型地面消火栓1個(gè)。
油庫內(nèi)防火門自動(dòng)關(guān)閉,風(fēng)機(jī)停止排風(fēng)并可自動(dòng)啟動(dòng)消防泵,為了預(yù)防和控制火災(zāi),火災(zāi)報(bào)警后,并確認(rèn)火災(zāi)位置后,在中控室手動(dòng)關(guān)閉廠房?jī)?nèi)相應(yīng)部位的排風(fēng)機(jī),此時(shí)防火閥連動(dòng)關(guān)閉。火災(zāi)結(jié)束后,重新開啟排風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙,然后通風(fēng)系統(tǒng)恢復(fù)正常。
2.2.3.2機(jī)修間消防。機(jī)修間靠近安裝場(chǎng)布置,面積為15×20m2,內(nèi)設(shè)小型機(jī)修設(shè)備,機(jī)修間除設(shè)置1個(gè)SN65型消火栓外,另配MF3型磷酸銨鹽干粉滅火器8個(gè),分二個(gè)設(shè)置點(diǎn),每個(gè)設(shè)置點(diǎn)配置4個(gè)。在機(jī)修間外設(shè)SS100-1.6型地面消火栓1個(gè)。
設(shè)置感溫、感煙探測(cè)裝置及手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè),自動(dòng)向消防控制中心報(bào)警。
2.2.4高壓開關(guān)柜室和廠用電變消防,壩用電變消防。兩個(gè)高壓開關(guān)柜室共設(shè)置開關(guān)柜16面,低壓開關(guān)柜室設(shè)置低壓柜10面,以上兩個(gè)高壓開關(guān)柜室內(nèi)均設(shè)置1臺(tái)MTT35型推車式CO2滅火器和4只MT3型CO2滅火器并設(shè)置向外開啟的防火門。
壩用電配電室、廠用變室、柴油發(fā)電機(jī)房,布置在獨(dú)立的小間內(nèi),小間配置3只MT3型CO2滅火器,并配置1臺(tái)MFT35推車式磷酸銨鹽干粉滅火器。
同時(shí)在每個(gè)地方均設(shè)置有煙溫復(fù)合探測(cè)器,另外口門設(shè)手動(dòng)報(bào)警裝置1個(gè),進(jìn)人門口設(shè)氣體放氣信號(hào)燈,聲光報(bào)警器。
2.2.5主變和戶外開關(guān)站消防。主變露天布置,2臺(tái)主變間距離大于10米,與建筑物距離大于12米以滿足防火要求,每臺(tái)主變均設(shè)置可儲(chǔ)存一臺(tái)變壓器油量和20min消防水量之和的事故儲(chǔ)存坑,坑內(nèi)裝設(shè)金屬柵格(其凈距不大于40mm)并鋪設(shè)粒徑50~80mm,厚度為250mm的卵石層。事故時(shí),變壓器油可迅速由排油管排至設(shè)置在廠房右側(cè)的事故集油池內(nèi)。另外,每臺(tái)主變附近均設(shè)置2臺(tái)MFT35推車式磷酸銨鹽干粉滅火器和2個(gè)砂箱(100×100×100cm3)。另設(shè)置專門房間放置滅火器具。戶外開關(guān)站附近設(shè)SS100-1.6型地面消火栓2個(gè)。戶外110kV開關(guān)站,設(shè)置4只MT3型CO2滅火器。
2.2.6壩區(qū)消防。壩區(qū)內(nèi)溢洪道8座液壓泵房,每座配置2個(gè)MF3型磷酸銨鹽干粉滅火器,壩頂每50米設(shè)置SS100-1.6型地面消火栓1個(gè),計(jì)3個(gè)。每座液壓泵房設(shè)置1個(gè)感煙探測(cè)裝置。
2.3消防給水設(shè)計(jì)。居龍灘水利樞紐水庫水質(zhì)清晰、泥沙含量較少,可以作為消防水源。設(shè)四個(gè)消防取水口,為防止取水口堵塞可以用吹掃氣管供氣對(duì)水泵取水口進(jìn)行吹掃;根據(jù)電站所配置的消防設(shè)備供水壓力及消防用水量的要求,選用二臺(tái)XBD5.2/30-125-200型水泵,揚(yáng)程為52m,流量為108m3/h,兩臺(tái)水泵互為備用;消防水泵可與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)相連,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并經(jīng)確認(rèn)后能盡快消滅火災(zāi)。消防水泵及附屬設(shè)施均布置在技術(shù)供水設(shè)備室(高程100.40m)。另外,由兩臺(tái)深井泵從水井取水給高位水池(底部高程160.00米,V=100m3)供水,作為消防主水源及生活用水,消防水泵供水作為備用水源。
2.4消防電氣和監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)
2.4.1消防電氣。本電站設(shè)專用消防動(dòng)力盤,并標(biāo)有明顯消防標(biāo)志,由雙電源供電,以保證消防設(shè)備由2個(gè)可靠的電源。消防用電設(shè)備采用單獨(dú)的供電回路并穿管敷設(shè),當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),仍能保證消防用電。
廠房?jī)?nèi)主要疏散通道、樓梯間及安全出口處,均設(shè)置火災(zāi)事故照明及疏散指示標(biāo)志。正常時(shí),事故照明由交流電源供電,交流電源失去時(shí),通過交直流切換裝置自動(dòng)切換為蓄電池直流供電。疏散用的事故照明其最低照度不低于0.5lx,疏散指示燈正常時(shí)由交流電源供電,交流電源失去時(shí),通過其自配的備用電源供電,其連續(xù)供電時(shí)間不少于20分鐘。
事故照明燈和疏散指示標(biāo)志燈,均設(shè)置非燃燒材料制作的保護(hù)罩。
2.4.2火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及滅火控制系統(tǒng)。本電站的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及滅火控制系統(tǒng)采用控制中心報(bào)警系統(tǒng)的形式,電站的消防控制中心設(shè)于消防控制房。
消防控制中心內(nèi)設(shè)有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制屏,對(duì)廠內(nèi)的火災(zāi)報(bào)警設(shè)備及消防滅火設(shè)備進(jìn)行集中控制,并對(duì)發(fā)電機(jī)組設(shè)備火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制器進(jìn)行重復(fù)顯示及控制。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)選用總線編碼智能型。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制屏接收來自設(shè)備火災(zāi)報(bào)警控制器、廠內(nèi)各部位安裝的點(diǎn)式感煙、感溫探測(cè)器、纜式定溫探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕及輸入模塊傳送來的信號(hào),自動(dòng)或手動(dòng)發(fā)出滅火指令;向控制模塊發(fā)出控制信號(hào),控制風(fēng)機(jī)、防火閥、固定式CO2滅火系統(tǒng)等消防滅火設(shè)備的運(yùn)行;同時(shí)經(jīng)通信接口自動(dòng)啟動(dòng)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤及錄像,并顯示、記錄、打印產(chǎn)生報(bào)警或故障信號(hào)的時(shí)間、地點(diǎn)及有關(guān)火災(zāi)信息,發(fā)出聲光報(bào)警。并將所有火警或故障信息經(jīng)通信接口送給全廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。
主要設(shè)備布置區(qū)如中控室、計(jì)算機(jī)室、1G10.5kV開關(guān)柜室、2G10.5kV開關(guān)柜室、400V廠用配電屏室、透平油庫、油處理室、空壓機(jī)室、高壓試驗(yàn)室、柴油發(fā)電機(jī)房、400V大壩用電配電室、電纜層、技術(shù)、消防供水泵層等地均設(shè)置有點(diǎn)式感煙探測(cè)器;在主廠房運(yùn)行層及安裝場(chǎng)和中間層設(shè)置有紅外光束感煙探測(cè)器;在安裝有固定式CO2滅火系統(tǒng)的設(shè)備區(qū)(即中控室、計(jì)算機(jī)室),電纜層及電纜廊道均另外設(shè)置有點(diǎn)式感溫探測(cè)器或纜式定溫探測(cè)器。在廠內(nèi)各重要通道、走廊均安裝手動(dòng)報(bào)警按鈕及聲光報(bào)警器。
上述區(qū)域,按其重要性和所配置的消防滅火設(shè)備的要求選擇報(bào)警、報(bào)警及手動(dòng)滅火、報(bào)警及自動(dòng)滅火等不同的處理方式。
一旦發(fā)生火災(zāi),任何一個(gè)探測(cè)器探測(cè)到火警信號(hào),控制器發(fā)出火災(zāi)報(bào)警聲光信號(hào),通知運(yùn)行值班人員,值班人員根據(jù)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制屏顯示的報(bào)警地址到現(xiàn)場(chǎng)證實(shí)或經(jīng)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)證實(shí)后,即可采用干粉滅火器或手動(dòng)啟動(dòng)消火栓、固定式CO2系統(tǒng),指揮救火。固定式CO2系統(tǒng)的遠(yuǎn)方手動(dòng)操作在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制屏上進(jìn)行。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制屏也可以設(shè)定為自動(dòng)滅火方式,如果CO2滅火保護(hù)區(qū)域內(nèi)同時(shí)有感溫、感煙兩種類型的探測(cè)器報(bào)警或手動(dòng)報(bào)警按鈕按下后,經(jīng)控制器分析判斷后自動(dòng)停斷對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的風(fēng)機(jī)、關(guān)閉對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的防火閥、投入滅火裝置。無論是在手動(dòng)方式還是在自動(dòng)方式下,控制器在發(fā)出火警信號(hào)的同時(shí)都自動(dòng)啟動(dòng)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)相關(guān)部位進(jìn)行跟蹤、顯示及錄像,以備日后事故分析。
根據(jù)規(guī)范及電站的實(shí)際布置進(jìn)行探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕的配置;根據(jù)滅火設(shè)備的自動(dòng)控制要求配置聯(lián)動(dòng)模塊。
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)的所有線路均采用屏蔽型電纜,以防電廠的磁場(chǎng)引起干擾;所有線路均穿管暗敷。
2.4.3其它電氣設(shè)備及盤柜消防設(shè)計(jì)。電氣設(shè)備盡量選用難燃材料為絕緣或封閉式產(chǎn)品,廠用變壓器、勵(lì)磁變均采用干式變壓器,高低壓柜采用封閉式盤柜(柜內(nèi)斷路選用無油型),以防止和減少火災(zāi)的發(fā)生和擴(kuò)展。