风电场的消防措施研究

董丽琼　刘凯　李蕾

摘 要：本文结合风电场各系统的特点，对风电场各系统消防措施的选择及消防设计原则进行总结和探讨。

关键词：风电场；风力发电；消防措施；灭火系统

目前，我国大力发展风力发电项目。风电场消防设计应贯彻“预防为主，防消结合”的设计原则，消防系统的设置以加强自身防范力量为主，立足于自救，同时与消防部门联防，做到“防患于未燃”。针对风电场工程的具体情况，积极采用先进的防火技术，做到保障安全，使用方便，经济合理。

1 主要设计原则

（1）贯彻“预防为主、防消结合”的消防工作方针，做到防患于未“燃”。严格按照规程规范的要求设计，采取“一防、二断、三灭、四排”的综合消防技术措施。

（2）工程消防设计与总平面布置统筹考虑，保证消防车道、防火间距、安全出口等各项要求。

（3）风电场离城镇较远，可借助的社会消防力量有限，消防设计应立足于自救。

2 机电消防设计原则

（1）消防供电电源可靠，满足相应的消防负荷要求。

（2）主变压器、电缆及其他电气设备的消防设置按《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006、《电力设备典型消防规程 》DL5027-2015、《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007进行设计。

（3）主要疏散通道、楼梯间及安全出口等处按规定设置火灾事故照明灯及疏散方向标志灯。

（4）设置完善的防雷设施及其相应的接地系统。

（5）电缆电线的导线截面选择不宜过小，避免过负荷发热引起火灾；消防设备配电及控制线路采用阻燃电缆。

（6）变电所内设有满足消防通信要求的通信电话。

（7）按照《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006的要求，设置火灾自动报警系统。

3 消防总体设计方案

消防总体设计采用综合消防技术措施，根据消防系统的功能要求，从防火、监测、报警、控制、灭火、排烟、救生等各方面入手，力争减少火灾发生的可能，一旦发生也能在短时间内予以扑灭，使火灾损失减少到最低程度。同时确保火灾时人员的安全疏散。

3.1 厂区消防通道

通过对外交通公路，消防车可到达厂区，厂区内变电所四周均设消防通道，消防通道净度均大于4m，而且形成环行通道，道路上空无障碍物满足规范要求。

3.2 防火间距

升压站内综合楼与室外主变压器距离满足GB50229-2006《火力发电厂与变电站设计防火规范》的规定。主变压器与规划主变压器防火间距若小于10m，需设防火墙，满足《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006第11.1.6.条的规定。

3.3 建筑灭火器配置

根据《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005的相关规定，升压站内各构筑物内配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器及推车式磷酸铵盐干粉灭火器，在主变压器配置推车式磷酸铵盐干粉灭火器。

3.4 消防电源及通信

消防电源采用独立的双回路供电，一回路是由系统供电；另一回路由当地地区外来电源供电（施工电源保留）。两路电源可以自动切换，满足消防电源供电要求。

变电所场区内重要场所均设有通信电话。

4 消防给水设计

大中型风力发电场建筑物应设置独立或合用消防给水系统和消火栓。消防水源应有可靠保证，供水水量和水压应满足最大一次消防灭火用水（室外和室内用水量之和）。

小型风力发电场内的建筑物耐火等级不低于二级，体积不超3000m3，且火灾危险性为戊类时，可不设消防给水。

设有消防给水的风力发电场变电站应设置带消防水泵、稳压设施和消防水池的临时〈稳〉高压给水系统，消防水泵应设置备用泵，备用泵流量和扬程不应小于最大一台消防泵的流量和扬程。

5 风力发电机组及箱式变电站消防

消防车沿风场内道路可到达箱式变压器及塔筒附近进行灭火。连接风力发电机组与箱式变电站的电缆采用穿管敷设，并采用防火堵料进行封堵。

箱式变与风电机组共用一个接地系统。风电机组接地从该接地系统引接，均与塔架基础法兰等电势接地体连接，同时将所有的金属部分（如塔基、加强件和金属接线盒等）和接地导体电气连通。箱式变设备与接地网引出线连接采用热镀锌扁钢，至少引接2处。接地网采用方孔接地网，埋深在风机基础和箱式变基础下方，接地电阻不大于4Ω。

根据欧美国家相关组织的统计，风机着火部位有以下几点分析：

经对风力发电机组发生火灾的原因进行综合分析，发现其主要存在以下易着火部位：①机舱内部的发电机、液压系统、齿轮箱、刹车系统、偏航驱动器、控制柜等；②轮毂内部的驱动电机、控制柜、电池柜等；③塔底的变流器、控制柜、变压器等；④轮毂。

风电机组消防解决方案主要由两部分组成：一是火警侦查系统；二是灭火系统。

火警侦查系统由气体探测器，烟雾或热探测器，报警装置和控制器组成。火警侦查系统工作的过程如下：在火灾的早期，通过气体探测器、烟雾或热探测器探测出火警，控制器里预先设置的程序就会立即停止风力发电机运行，同时通过控制安装在风电机舱中的报警装置，发出视觉和听觉上的警报，并把报警信号转发到集控室，以便及时处理。如果停止风力发电机不能消除火灾隐患，后续程序，即灭火系统将被启动。

风机机舱内应设置无源型悬挂式超细干粉灭火装置或气溶胶灭火装置，采用自身热敏元件探测并自动启动；也可采用有源型悬挂式超细干粉、瓶组式高压细水雾、火探管等固定式自动灭火装置，以及火灾自动报警装置；风机内部有足够的照明措施时，还可选用视频监视装置作为辅助监控措施。

由于风电机组的消防设施均由风电机组厂家自带，建议业主在风电机组招标采购时，应选购风电机组消防设施满足防火要求的厂家。

6 结语

目前我国大力发展新能源电力事业，风电场的建设发展尤其迅速，而且占相当大的比重，采取正确的消防措施是确保风电场各个系统正常运行的重要手段，我们必须认真学习消防设计的相关规范，努力实现各消防系统的优化，达到保护电场的目的。

参考文献

[1]吕国彦，张树森，曲学直.风电场升压站取消水消防系统研究[A].全国风力发电技术协作网年会[C].2011：72.

[2]杨渭根.关于加强风电场防火安全的对策[J].消防技术与产品信息，2011，（12）：16-17.

（作者单位：中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司）