Q/GDW 11403-2015 ±800kV及以上特高压直流工程换流站消防设计导则.pdf
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层建筑面积小于等于200m,可设一个安全出口或疏散楼梯; C 楼梯间首层应尽量设置直通室外的安全出口;当无法满足时,楼梯间与建筑物首层安全出口的 距离应小于或等于15m; d 楼梯间应能天然采光和自然通风,并宜靠外墙设置;当不能天然采光和自然通风时,应按防烟 楼梯间的要求设置; e 疏散走道的宽度应满足防火疏散、日常使用要求,其最小净宽应符合表3的规定:
表3综合楼疏散走道最小净宽
f)各功能用房通向疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的距离,应符合表4的规定:
表4综合楼房间疏散门至安全出口的距离
为满足紧急情况下的人员疏散要求电器标准,安全出口、疏散走道及楼梯间等部位应设置灯光疏散指 标志和消防应急照明灯具。
8.1换流变等其他带油设备
8.1.1每台运行换流变应设贮油池及防火墙;防火墙的耐火时限不应小于3.00h;防火墙的高度应高于 换流变油枕和油箱,长度应大于变压器贮油池1m,贮油池应比换流变外廓大1m。 8.1.2当阀侧套管采用插入阀厅布置时,换流变与阀厅之间应设防火墙,耐火时限不应小于3.00h。 8.1.3每台运行的换流变压器应设置水喷雾灭火系统、泡沫喷雾系统或其他固定式灭火系统,备用换流 变可不设固定式灭火系统。换流变消防设计可参见附录A。 8.1.4灭火剂用量计算应根据GB50151,一台换流变应包括本体与油枕为一个保护区域,泡沫灭火剂 量及动力源数量按一次喷放所需量计算。 8.1.535kV及以下屋内配电装置当未采用金属封闭开关设备时,其油断路器、油浸电流互感器和电压 互感器,应设置在两侧有不燃烧实体墙的间隔内;35kV以上屋内配电装置应安装在有不燃烧实体墙的 间隔内,不燃烧实体墙的高度不应低于配电装置中带油设备的高度。 8.1.6总油量超过100kg的屋内油浸变压器,应设置单独的变压器室。 8.1.7油量为2500kg及以上的屋外油浸变压器之间的最小间距应符合表5规定,否则应设置防火墙, 耐火时限不应小于3.00h
表5油浸变压器之间最小间距要求
8.3.7阻火分隔的设置,应包含下列部
c)室外端子箱、电源箱、控制箱等电缆穿入处; d)竖井中,宜每隔7m设置阻火隔层; e)度超过100m的电缆沟或电缆隧道,公用主沟道的分支处,以及多段配电装置对应的沟道适当 分段处; f)当电力电缆与控制电缆或通信电缆敷设在同一电缆沟或电缆隧道内时,宜采用防火隔板进行分 隔; g)电缆预留孔和电缆保护管两端。 实施阻火分隔的技术特性,应符合下列规定: a)阻火封堵、阻火隔层的设置,应按电缆贯穿孔洞状况和条件,采用相适合的防火封堵材料或防 火封堵组件。用于电力电缆时,宜便对载流量影响较小;用在楼板竖并孔处时,应能承受视 人员的荷载。阻火封堵材料的使用,对电缆不得有腐蚀和损害; b 阻火墙的构成,应采用适合电缆线路条件的阻火模块、防火封堵板材、阻火包等软质材料,且 应满足耐火极限不低于1.00h的耐火完整性、隔热性要求,应在可能经受积水浸泡或鼠害作用 下具有稳固性; c)电缆隧道的防火分隔采用阻火墙,厚度不宜小于240mm,两侧不应小于1.5m的电缆宜缠绕自 粘性防火包带或涂刷防火涂料; d)电缆沟防火分隔采用厚度不应小于150mm阻火墙。阻火墙应设置电缆预留孔,底部设排水孔 洞。阻火分隔厚度不足时,可沿封堵侧紧靠的约1m区段电缆上施加防火涂料或包带; e 防火墙上的电缆孔洞应采用电缆防火封堵材料进行封堵,并应采取防止火焰延燃的措施。其防 火封堵组件的耐火极限应为3.00h; 明敷电缆实施耐火防护方式,应符合下列规定: 1)电缆数量较少时,可采用防火涂料、包带加于电缆上或把电缆穿于耐火管中; 2)同一通道中电缆较多时,宜敷设于耐火槽盒内,且对电力电缆宜采用透气型式,在无易燃 粉尘的环境可采用半封闭式。 g)电缆通过靠近带油设备的区段,电缆沟盖板应封堵严实,电缆沟内应作防火封堵; h)不得将非阻燃电缆与阻燃电缆混合敷设;采用阻燃及耐火电缆后,仍应考虑电缆防火措施; i)在安全性要求较高的电缆密集场所或封闭通道中,宜配备适于环境的火灾自动探测报警装置
柴油机消防泵及其油箱布置在消防泵房内时应符合下列规定: a)应采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体隔墙和1.50h的不燃烧体楼板与其它部位隔开,门应 采用甲级防火门; b)储油间应采用防火墙与消防泵房隔开;当必须在防火墙上开门时,应设置甲级防火门: )应设置火灾报警装置。
8.5.1屋内单台总油量为100kg以上的电气设备,应设置挡油设施及将事故油排至安全处的设施。挡油 设施的容积宜按油量的20%设计。 8.5.2屋外单台油量为1000kg以上的电气设备,应设置挡油设施。挡油设施的容积宜按油量的20%设 计,并应设置将事故油排至安全处的设施;当不能满足上述要求且变压器未设置水喷雾灭火系统时,应 设置能容纳全部油量的贮油设施。备用的带油电气设备不设置贮油或挡油设施(即集油坑)。 8.5.3贮油或挡油设施(即集油坑)应大于变压器外廓每边各1m,底部应铺设卵石层,其厚度不应小
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250mm,卵右直径宜为50mm~80mm .4当设置有油水分离措施的事故油池时,其容量宜按最大一个油箱容量的60%确定;当换流 固定水喷雾灭火装置时,其容量还应考虑水喷雾水量而留有一定裕度。 换流站消防给水、灭火设施及火灾自动报警系统
9.1.1消防给水系统保护对象
换流站消防给水系统主要保护对象包括: 油浸式换流变压器、油浸式平波电抗器、 25Mvar及以上的油浸式站用变压器、单台容量在200Mvar及以上的油浸式高压并联电抗器 阀厅、GIS室、户内直流场、换流变压器安装(或检修)厂房、备品备件库和综合楼等建筑
1.2消防给水系统设计
9.1.2.1换流站消防给水系统设计除应符合现行国家标准GB50974的规定外,还应满足下列规定的要 求。 9.1.2.2换流站应采用独立的临时高压消防给水系统。 9.1.2.3消防给水系统应采用稳压泵维持系统的充水和压力,并应设置防止稳压泵的频繁启停的气压水 灌。 9.1.2.4当换流变压器安装(或检修)厂房内设有固定消防炮灭火系统时,消防炮灭火系统给水宜设置 独立的供水泵组及管道,并应按一运一备比例设置备用泵。 9.1.2.5当换流变压器安装(或检修)厂房内设有固定消防炮灭火系统,且换流变压器消防采用水喷雾 灭火系统时,消火栓给水系统宜独立设置,水喷雾给水系统宜与消防炮给水系统合用
9.1.3消防给水压力
换流站消防用水宜贮存在消防水池内,水源应有可靠保证,应与换流站供水水源统一规划。
Q/GDW114032015 当换流变压器采用水喷雾灭火系统时,换流站消防用水量应按换流变压器消防时水喷雾灭火系 统用水量与换流变压器室外消火栓用水量之和计算,水喷雾灭火系统用水量应按现行国家标准 GB50219的规定执行,室外消火栓用水量宜采用15L/s; 6 当换流变压器采用泡沫喷雾灭火系统时,换流站消防用水量应按建筑物消防时一次最大室内、 外消防用水量之和计算。
9.2.2室外消防给水管道和消火栓
9.3消防水泵房与消防水池
9.3.1.1消防水池的消防储水量应按满足换流站内一次灭火最大消防用水量确定。 9.3.1.2消防水池应与生产水池合建,并应采取确保消防用水不作它用的技术措施。 9.3.1.3消防水池与生产水池合建时,应分设成2个能独立使用的水池,水池应设置就地水位显示装置, 并应将水位上传至主控楼的站内监控系统,且宜实时监控,同时应设置最高、生产最低和消防最低水位 报警。
9.3.2.1消防水泵房宜与生产、生活给水泵房合建。 9.3.2.2消防水泵和稳压泵,均应设置备用泵。同一泵组的备用泵型号应与主泵相同;稳压泵的流量不 宜少于51/s,并应设置防止稳压泵频繁启动的气压罐。消防水泵检测装置放水阀门的出水应接入消防水 池,并应采取防止池水倒灌的措施
9.4.1.1换流站内油浸式换流变压器、油浸式平波电抗器、单台容量在125MVA及以上的油浸 单台容量在200Mvar及以上的油浸式电抗器、应设置水喷雾灭火系统、泡沫喷雾灭火系统或其 灭火装置。 9.4.1.2高度大于24m的换流变压器安装(或检修)厂房内宜设置固定消防炮灭火系统
9.4.2水喷雾灭火系统
水喷雾灭火系统设计应符合GB50219的有关
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9.4.3泡沫喷雾灭火系统
9.4.3.1泡沫喷雾灭火系统设计应符合GB50151的有关规定。 9.4.3.2设置泡沫喷雾灭火系统装置的数量,应根据换流站电气总平面布置和泡沫喷雾灭火系统管道的 节置,按照GB50151对系统响应时间和泡沫混合液流速的规定计算后确定。 9.4.3.3每套系统装置储液罐、启动装置、氮气驱动装置、泡沫液控制阀门及干式管道的规模,应按其 保护对象的终期规模进行设计。 9.4.3.4喷头及管道布置除应符合GB50151的规定外,还应满足本标准9.4.2.2条的要求。
9.4.4排油注氮装置
9.4.4.1当换流变压器采用泡沫喷雾灭火系统,单台容量在125MVA及以上油浸式站用变压器的布置远 离泡沫喷雾灭火系统装置、无法依靠泡沫喷雾灭火系统装置灭火时,可采用排油注氮装置对站用变压器 进行保护。
4.2排油注氮装置设计应符合CECS187的规定
9.4.5固定消防炮灭火
高度大于24m的换流变压器安装(或检修)厂房内,宜设置固定消防炮灭火系统,并宜采用远控泡 沫炮系统,系统设计应符合GB50338的有关规定
换流站中移动式灭火器设置应满足GB50229—2006、GB50016、GB50140及DL5027的相关要求, 宜按表6进行配置。
表6主要建(构)筑物和设备灭火器配置
9.6火灾自动报警与消防设备控制
换流站火灾自动报警与消防设备控制系统的设计除应符合现行国家标准GB50116的规定 满足9.6中的规定
9.6.2探测范围及区域的划分
.6.2.1换流站火灾自动报警系统的探测范围应包括下列场所: a)阀厅; b)主、辅控楼:主控制室、培训室、资料室、会议室;站及双极控制保护设备室、极/阀组控制保 护设备室;极/阀组阀冷却设备室;站公用蓄电池室、极/阀组蓄电池室;通信设备室;极/阀组 380V配电室等; c) 就地设备室:就地继电器室;蓄电池室;380V公用配电室;35kV及10kV配电室;户内GIS 室、户内直流场等; d) 电缆隧道、电缆竖井、电缆夹层、户内电缆沟、重要功能房间活动地板下的电缆区域; 设有电控屏或柴油消防泵的综合水泵房; 综合楼:会议室、办公室、值班休息室、餐厅、厨房等; g)换流变压器组装/检修厂房:
h)检修备品库、车库等; i 换流站火灾自动报警系统的探测范围应包括下列设备: 1)换流变压器; 2)油浸式平波电抗器; 3)单台容量为125MVA及以上的油浸式变压器; 4)单台容量为200Mvar及以上的高压并联电抗器。 6.2.2换流站火灾报警区域应根据防火分区或楼层划分。可将一个防火分区或一个楼层划分为一个报 区域,也可将发生火灾时需要同时联动消防或暖通设备的相邻几个防火分区或楼层划分为一个报警区 。
9.6.4火灾探测器的选择和设置
9.6.4.1换流站主要建(构)筑物和设备应按表7的规定选择火灾探测器
9.6.4.1换流站主要建(构)筑物和设备应按表7的规定选择火灾探测
(构)筑物和设备火灾
9.6.4.2阀厅内火灾探测器的设置符合下列规定: 阀厅内紫外(红外)火焰探测器的设置布置宜完全覆盖阀厅面积,阀厅中有火焰产生时,发出 的明火或弧光能够至少被2个探测器检测到: b 阀厅空调进风口处应设置吸气式感烟火灾探测器,启动周边环境背景烟雾浓度参考值设定功 能,防止外部烧秸秆等产生的烟雾引起阀厅极早期烟雾探测系统误动; 阀厅内吸气式感烟火灾探测器的管路布置以探测范围覆盖阀厅全部面积为原则,至少要有2 个探测器检测到同一处的烟雾; d)阀厅火灾探测系统设计可参见附录C。
9.6.5消防联动控制
9.6.5.1换流站不宜设置独立的消防控制室,消防控制室宜与主控制室合并设置。 9.6.5.2火灾自动报警系统应能实现与风机、空调、消防系统的联动控制。联动设备宜通过总线模块联 动,对重要设备还应通过主控制室设置的多线制手动控制盘实现手动控制。 9.6.5.3阀厅火灾自动报警系统与直流控制保护系统的联动控制要求如下:
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宜设置压板,方便投退; D 闭锁判据应包括极早期烟雾报警和紫外(红外)火焰探测两类报警信号,其联动触发信号应采 用两类报警触发装置的最高级别报警信号; 阀厅火灾跳闸逻辑宜符合下列规定: 阀厅内所有吸气式感烟火灾探测器有1个监测到烟雾报警,且同时阀厅内所有火焰探测器 中有1个监测到明火或弧光,当上述两个条件同时满足时跳闸; 2) 如果阀厅进风口处吸气式感烟火灾探测器监测到烟雾报警,闭锁跳闸出口,如果这种情况 下有2个及以上火焰探测器同时发出报警,仍跳闸。
10采暖、通风及空气调节
11换流站消防供电与应急照明
11.1.1火灾自动报警系统的供电
1.1.1.1火灾自动报警系统应设有交流电源和直流备用电源。 1.1.1.2火灾自动报警系统应采用两路220V、50Hz交流电源供电。当一路交流电源消失时,系统应 能自动切换至另一路交流电源上;当两路交流电源均消失时,系统应能自动切换至直流备用电源。 1.1.1.3火灾自动报警系统的直流备用电源宜采用火灾报警控制器自带的24V直流电源。直流备用电 原系统应具有自动充电及完善的蓄电池监视功能,其蓄电池容量应保证火灾自动报警及联动控制系统在 水灾状态同时工作负荷条件下连续工作3h以上。 1.1.1.4火灾自动报警系统中的现场探测和联动设备宜采用火灾报警控制器中引出的总线上的直流电 原工作。 1.1.1.5当火灾报警控制器中引出的总线上的直流电源不能满足吸气式感烟火灾探测器的工作电压和 功耗要求时,吸气式感烟火灾探测系统可根据需要配置专用电源,其专用电源宜集中设置。 1.1.1.6火灾自动报警系统中的火灾报警系统工作站(或图形显示装置)、火灾报警控制器的电源,宜 由换流站的UPS电源装置供电。
L1.1.2灭火系统的供目
11.2.1火灾应急照明和疏散标志设置应按照GB50229一2006第11.7.2执行。 11.2.2应急照明的照度应按照DL/T5390—2007第8.0.4条执行。 11.2.3应急照明网络供电应按照DL/T5390一2007第10.3条执行。 11.2.4应急照明回路明敷的电缆应实施耐火防护或选用具有耐火性的电缆。
11.2.1火灾应急照明和疏散标志设置应按照GB50229一2006第11.7.2执行。 11.2.2应急照明的照度应按照DL/T53902007第8.0.4条执行。 11.2.3应急照明网络供电应按照DL/T53902007第10.3条执行。 11.2.4应急照明回路明敷的电缆应实施耐火防护或选用具有耐火性的电缆。
11.2.1火灾应急照明和疏散标志设置应按照GB50229一2006第11.7.2执行。
附录A (资料性附录) 换流变消防设计指导书
附录A (资料性附录) 换流变消防设计指导书
根据GB50229一2006,单台容量为125MVA及以上的主变压器应设置水喷雾灭火系统、泡沫喷雾 系统或其他固定式灭火装置。而一般单台换流变的容量约380MVA,根据规范要求需设置固定式灭火装 置。常规变压器常用的灭火措施有水喷雾灭火系统,泡沫喷淋灭火系统及排油注氮灭火系统。水喷雾灭 水系统作为国际通行且在国内有最悠久历史的灭火措施,在换流变的消防措施中被广泛应用。泡沫喷淋 灭火系统由于其无需大量的换流变消防用水量在缺水地区逐渐采用。排油注氮灭火系统目前尚未在换流 站中运用。
指导书主要研究换流变的两种常用固定式灭火装置:水喷雾灭火系统和泡沫喷淋灭火系统
本指导书主要研究换流变的两种常用固定式灭火装置:水喷雾灭火系统和泡沫喷淋灭火系统。
A.2.1水喷雾灭火系统设计计算
A.2.1.1换流变参数
换流变为三相分体式,以下所有计算均以单相为基准: a)换流变本体:长度L1(m),宽度W1(m),高度Hl(m); b)换流变油枕:直径D(m),长度L2(m); c)换流变油坑(不规则):长度L3(m),最大油坑宽度W3(m); d)换流变基础(不规则):长度L4(m),宽度W4(m); e)换流变散热器:长度L5(m),宽度W5(m),高度H5(m)。
A.2.1.2换流变表面积
换流变为三相分体式,以下所有计算均以单相为基准: a)换流变正面面积为A=LI×HI(m); b) 换流变侧面面积为A2=W1XHI(m); c) 换流变顶面面积为A3=L1×W1(m); d) 换流变油枕面积为A4=π×D×L2十2×(π×D24)(m); 换流变油坑面积为A5=L3×W3一L4×W4(m); f 换流变散热器面积为A6=2XL5XH5+2XW5XH5+L5XW5(m)
A.2.1.3理论用水量
J201/min·m,油坑为61/min·m,换流变各面
a)换流变正面水量为Ql=A1×20(1/min); b)换流变侧面水量为Q2=A2×20(1/min); c)换流变顶面水量为Q3(=A3×201/min); d)换流变油枕水量为Q4=A4×20(1/min); e)换流变油坑水量为Q5=A5×6(1/min); f)换流变散热器水量Q6=A6×20(1/min); g)理论用水总量为Q=2×(Q1+Q2)十Q3+Q4+05+Q6(1/min)。
A.2.1.4理论喷头数量
A.2.1.5实际喷头布置
A.2.2泡沫喷淋灭火系统设计计算
A.2.2.1灭火剂用量计算
灭火剂用量计算见本标准8.1.3.1规定。
A.2.2.2保护面积计算
变应包括本体与油枕为一个保护区域,其保护面 变本体宽度Al (m),度Bl (m):
b)油枕本体宽度A2(m),长度B2(m); 换流变保护面积为S1=(A1+2)×(B1+2)(m); 油枕保护面积为S2=A2×B2(m) e 变压器泡沫喷淋保护面积为S=S1+S2(m)
A.2.2.3储液罐容积计算
A.2.2.4喷头数量计算
A.2.2.5动力源数量计算
A.3换流变消防系统设计
A.3.1水喷雾灭火系统设计
A.3.1.1 系统设讯
A.3.1.2管道设置
3.1.2.1换流变水喷雾灭火装置包括水喷雾环管、水喷雾立管、水喷雾顶管、水雾喷头和进水管 中水喷雾环管一般设置在变压器的油坑内,水喷雾环管上安装有多根水喷雾立管和支撑立管,支
Q/GDW11403—2015管顶端连接有水喷雾顶管,在水喷雾立管和水喷雾顶管上设有喷雾管,在喷雾管的管口处安装有水雾喷头。如图A.1所示。项部移动部分限声标6.004503.0.00101+20.30±0.001.607519002810携康变中心线图A,1换流变水喷雾立管布置图A.3.1.2.2仅在变压器的油坑内设置一道水喷雾环管,水喷雾立管一端流体连通地连接于水喷雾环管,另一端封闭。A.3.1.2.3变压器水喷雾灭火装置包括两根用于变压器油枕灭火的支撑立管,该支撑立管位于变压器油枕附近。A.3.1.2.4水喷雾立管上沿从上到下的高度方向依次安装有方向设置成水平的喷雾管和设置成具有拐角从而使得喷雾管口竖直向下的喷雾管,且水喷雾顶管上安装有倾斜向下的喷雾管。A.3.1.2.5在水喷雾立管的不同位置上安装不同型号和数量的水雾喷头用于对变压器的不同部分进行保护,不同型号的水雾喷头具有不同的水喷雾流量和喷射强度。A.3.1.2.6水喷雾环管、水喷雾立管、水喷雾顶管、水雾喷头和进水管道相互连接成使得当喷雾灭火装置开启时,水流通过进水管道进入喷雾灭火装置底部的水喷雾环管,接着流向各个水喷雾立管和水喷雾顶管,再从各个水雾喷头喷出,水雾喷头喷出水雾的包络线可覆盖主变压器的主要组件从而完成有效的水喷雾保护。A.3.1.2.7水喷雾立管与水喷雾环管处的连接应采用卡箍或法兰高速铁路标准规范范本,方便拆卸。A.3.1.2.8改进的变压器水喷雾灭火装置中,经过对水喷雾管网布置的有效改进,可以优化管网水利条件,节约管材,同时美化视觉效果。此外,当主变压器需要检修时,仅拆除外侧水喷雾立管就可以将主变推出。A.3.2泡沫喷淋灭火系统设计20
A.3.2.1保护面积按变压器油箱本体水平投影且四周外延1m计算确定。 A.3.2.2泡沫混合液或泡沫预混液供给强度为81/(min·m)。 A1.3.2.3泡沫混合液或泡沫预混液连续供给时间为15min。 A.3.2.4喷头的设置能使泡沫覆盖变压器油箱顶面,每个变压器进出线绝缘套管升高座孔口应设置单独 的喷头保护 1.3.2.5保护绝缘套管升高座孔口喷头的雾化角为60°,其他喷头的雾化角为90°。 一能用沟法亚小剂的亚山址能组别为级培战水平为级
保护面积按变压器油箱本体水平投影且四周外延1m计算确定。 泡沫混合液或泡沫预混液供给强度为81/(min·m)。 包沫混合液或泡沫预混液连续供给时间为15min。 喷头的设置能使泡沫覆盖变压器油箱顶面,每个变压器进出线绝缘套管升高座孔口应设置单独 护。 保护绝缘套管升高座孔口喷头的雾化角为60°,其他喷头的雾化角为90°。 所用泡沫灭火剂的灭火性能级别为I级,抗烧水平为C级。
附录B (资料性附录) 阀厅消防系统设计指导书
线材标准B.1阀厅本体建筑物及设备材料特点
阀厅建筑物的建筑防火特性如下: a)火灾危险类别:丁类; b)建筑的耐火等级:二级; c)建筑层数:单层(阀厅内巡视走道设有一个出入口,与控制楼相衔接); d)建筑高度(m):高端阀厅H>24,低端阀厅H<24; e)建筑体积(m):高端阀厅V>50000,低端阀厅20000
B.1.2设备材料特点
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