贵州省正安县水电站火灾自动报警系统设计

邓飞

摘 要：正孔水电站为小型水电站，其主要功能为发电，电站采用少人值班运行方式，远期可考虑无人值班、远方遥控值班。水电站的消防设计主要秉持“预防为主、消防结合”的方针。本文对水电站的具体情况进行分析，科学设计水电站火灾自动报警系统，确保水电站工作人员的安全以及相关设备的有效运转。

关键词：水电站 联动 火灾自动报警

1.前言

因为水流落差比较大，水电站的建设一般设立在偏僻的山区。电站内的电气设备种类比较复杂，分布比较散落。由于电气站值班人员比较少，火灾报警凭借人工报警不太现实。为了保护人民群众的生命财产安全，火警自动报警系统以及消防联动系统设计，是水电站设计过程中的核心内容。火灾自动报警系统是由触发装置、联动输出装置以及具有其它辅助功能装置组成的。然后通过火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，帮助人们及时发现火灾，最大限度减少由于火灾造成的财产损失，是预防大面积火灾的有力手段。

2.设计前的准备工作

（1）对水电站的发电机装机容量、主变压器设置的位置以及容量进行详细了解；本电站发电机出口采用一根电缆ZRYJV22-6 3×120引出线至副厂房6.3kV高压成套开关柜，主变压器低压侧进线使用两根ZRYJV22-6 3×120电缆。主要电力设备的参数与电流有关时，均根据短路电流计算成果选择。还有，要考虑到水机、设备房间的尺寸以及电气专业设备的布置。

（2）确保火灾报警系统总体规划。如探测器的点数、火灾自动报警系统管线的走向布置、联动控制的点数和位置。正孔水电站主要任务是水力发电，正孔水电站无近区负荷，送入系统按最大容量为3.2MW计。据业主提供接入系统的相关技术资料，目前暂按输送电压等级为10kV，输送至安场35kV变电站上网，距离约5km。

（3）在不同场合使用不同的探测器，水电站常用的探测器种类为：点型感温烟火灾探测器、缆式线型定温火灾探测器、线型光束感烟火灾探测器等。

3.火灾自动报警及联动系统设计的主要任务

水电站自动报警系统的主要任务，就是密切监视副厂房、开关站以及重要机电设备场所的火情，对水喷雾灭火设备、气体灭火设备、水泵控制柜、防火排烟设备以及的工作状态，进行密切监视。在出现火情时，要及时寻找灭火位置以及灭火设备，通过防火排烟设备对火情科学控制，保证运行设备及人员的安全。2台后台工控机互为热备份（含系统软件、应用软件及数据库等软件系统）。主要功能包括对整个电站数据库管理、计算机监控系统的管理、各图表、曲线的生成、自动发电控制计算和处理在线及离线计算功能、事故、故障信号的分析处理并进行语音报警等。这些可以供运行值班人员使用，具有操作定值修改、设定与修改工作方式、图形显示、操作控制命令、全厂运行监视和控制等功能。全厂所有的操作控制，可以使用计算机操作进行实现，通过显示器坚实全厂的设备运行，获得需要的相关信息，对监测系统进行离线调试，对数据库以及画面进行修改，对整个监控系统进行维护。

4.火灾自动报警及联动系统的组成和功能

（1）火灾探测报警系统。火灾探测报警系统主要是由触发器件、火灾报警控制器等组成的，可以对初起火灾的位置进行探测，及时作出相关的报警响应，留有充分时间疏散建筑物里的人员，在火灾没有呈蔓延趋势是疏散相关人员到安全位置，是一种基本建筑消防系统，有效确保人民群众的生命财产安全。

（2）消防联动控制系统。2台后台工控机互为热备份（含系统软件、应用软件及数据库等软件系统）。对整个电站计算机监控系统进行管理，使用自动发电控制计算和处理，充分应用在线及离线计算功能，对事故、故障信号的分析处理并进行语音报警。消防联动控制系统，主要是在发生火灾后，通过火灾探测的相关设备进行接收火灾信号，将信息传递给主机设备，按照主机设定的程序，发射联动控制信号，由其他受控设备进行接收。在火灾自动报警系统过程中，火灾报警控制器与消防联动控制器是核心组成部分，是火灾报警与警报的监控管理枢纽以及人际交互平台，如图1。

5.水电站火灾自动报警系统设计

根据水电站的具体特点，水电站的消防控制中心主要在中控室进行设置。在中控室内安装联动系统控制柜、火灾自动报警，通过手动报警按钮，使用红外线探测烟感。火灾自动报警和联动技术主要运用总线通讯技术对全站的火警系统进行实时监视。为了加强运行人员监视火灾自动报警以及联动系统设备，要根据彩色显示系统的特点，详细检查消防系统设备，在出现火警之后，要及时提醒相关值班人员进行处理。机组自动操作控制功能，可以采用可编程控制器PLC，正常时PLC作为机组现地控制单元（LCU）的重要组成部分，运行人员使用计算机键盘手动发出指令，通过执行机构对机组进行控制和调节；机组LCU也可摆脱主控层计算机系统独立运行，完成机组现地自动控制开停机，实现对水轮发电机的控制与保护。机组LCU通过现地通讯交换机转换为以太网信号与后台机通讯，机组LCU各现地单元均采用RS485通迅方式。机组自动化元件配置，要符合“无人值班、少人值守”的具体要求，使用操作指令自动转换机组运行工状况。为了确保机组及辅助设备、全厂公用系统的有效运转，选配的自动元件应能可靠监视油、气、水及轴承、发电机定子等重要部位的运行参数及工况，可以为计算机监控系统提供科学准确的信息，建构可靠的水力机械保护系统。机组LCU还配置有规范要求的常规操作、显示元件。本电站采用程控电话与电站外联系，程控电话分别放置在中控室、办公室和坝区，同时兼作电站内生产调度通信设备，无线通讯设备作为备用通信设备。手动火灾报警按钮是在发生火灾之后，通过人为报警的方式，将生命财产的安全损失降到最低。水电站手动火灾报警按钮的设置，要控制在30m以内。每个防火分区，要配备手动火灾报警按钮。从防火区内的任何位置到邻近的手动火灾报警按钮的距离，不能超出30m。手动火灾报警按钮要设置在疏散通道或出入口处。火灾声光警报装置在水电站的楼梯处设置，消防栓按钮的重要作用是发射火灾预警，确定使用消防栓位置的相关信息，借助火灾自动报警以及联动系统启动消防水泵。

综上所述，水电站自动报警系统对于预防控制火灾具有重要意义，可以确保相关人员的生命财产安全。由于电气站值班人员比较少，火灾报警依靠人工报警是不现实的。根据水电站的特点，水电站的消防控制中心主要在中控室设立。在中控室内装置火灾自动报警以及联动系统控制柜，主要通过红外光束感烟探测器，接收相应信号，检测风机、防火阀以及雨淋阀等设备的装态信息。火灾自动报警以及联动系统，使用总线通讯技术，组建成圈子佛能否集中火灾报警及联控系统的总线控制，对全站的火警系统进行实时监视。为了保障群众生命财产的安全，火灾自动报警、消防联动系统设计，是水电站设计过程中的核心内容，要严格按照上述要求合理设置水电站火灾自动报警系统，保障水电站的安全运转。

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