风电场升压站消防给水及灭火设施设计研究

风电场升压站消防给水及灭火设施设计研究

丁文彦

华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122

摘要：升压站作为整个风电场的运行控制中心及人员办工、生活场所，其消防给水及灭火设施设计是工程项目建设中一个重要组成部分。消防给水及灭火设施的设计既要考虑安全可靠性，以免发生火灾造成重大经济损失，又要结合升压站不同于城镇建筑的实际情况，在满足规范要求的前提下，优化设计，简化不必要的消防设施，从而有效地控制投资及降低运行期的维护费用。

关键词：风电场；升压站；消防给水；灭火设施

引言：加强新型能源的开发与利用，已经成为我国电力行业发展关注的焦点。利用风能等绿色可再生能源进行发电，具有着非常广阔的发展前景，有利于进一步优化能源结构，减轻环保压力，符合我国可持续发展战略落实的实际需求。众多区域都在积极建设风电场工程项目，对促进我国电力行业实现可持续发展有着积极影响。消防给水系统及灭火设施是风电场升压站项目建设中的重要内容，必须要给予高度重视。以电力工程项目建设特点为基础，严格依据相关规范和标准进行消防给水设计，从而提升电力工程项目的防火性能。本文就是对风电场升压站消防给水设计进行深入研究，希望对相关人员有所启示。

一、风电场升压站消防设计原则及总体设计方案

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。消防防总体设计采用综合消防技术措施，从防火、监测、报警、控制、灭火、排烟、逃生等各方面入手，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。

二、风电场升压站消防给水系统的设置依据

1.根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014第8.1.2条的注解，“注：耐火等级不低于二级且建筑体积不大于3000m3的戊类厂房，居住区人数不超过500人且建筑不超过两层的居住区，可不设置室外消火栓系统。”

2.根据《火力发电厂及变电站设计防火规范》GB50229-2006第11.5.1条的注解，“注：变电站内建筑物满足耐火等级不低于二级，体积不超过3000m3，且火灾危险性分类为戊类时，可不设消防给水。”

3.《建筑设计防火规范》GB50016-2014第8.2.1条第5款规定的下列建筑应设消防室内消火栓系统，“5建筑高度大于15m或体积大于10000m3的办公建筑、教学建筑和其他单、多层民用建筑。”

4.《火力发电厂及变电站设计防火规范》GB50229-2006第11.5.7规定的下列建筑可不设室内消火栓：

（1）耐火等级为一、二级且可燃物较少的丁、戊类建筑物。

（2）耐火等级为三、四级且建筑体积不超过3000m3的丁类厂房和建筑体积不超过5000m3的戊类厂房。

（3）室内没有生产、生活给水管道，室外消防用水取自贮水池且建筑体积不超过5000m3的建筑物。

5、根据《火力发电厂及变电站设计防火规范》GB50229-2006第11.5.4条规定，“单台容量为125MV·A及以上的主变压器应设置水喷雾灭火系统、合成型泡沫喷雾系统或其他固定式灭火装置。其他带油电气设备，宜采用干粉灭火器。地下变电站的油浸变压器，宜采用固定式灭火系统。”

三、风电场升压站的布置特点分析

风电场升压站内分为高压生产区和办工生活区。高压生产区主要布置配电装置室、主变压器、电抗器、电容器及高压配电构筑物等送配电建（构）筑物；办公生活主要布置办公、生活和辅助和生产等建筑物。高压生产区是根据工艺的要求进行布置，其平面布置相关固定。而办公生活区布置则相对灵活，但还是有其自身特点：设二~三层建筑物即可满足功能要求，通常最大建筑物体积可控制在5000m3以内，个别升压站因场地所限最大单栋建筑物体积也有超过10000m3的。

四、消防给水系统

以南方某110KV升压站为例，进行研究分析。其升压站布置见下图：

本升压站高压生产区的35KV配电楼无含油电气设备，耐火等级为二级，根据规范《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006第11.1.1条，为戊类，结合上述第二条，可不设消防给水。户外主变的容量不足125MV·A，不需设置水喷雾灭火系统及其他固定式灭火系统。

本升压站办公生活区的建筑物包括生产综合楼和生产辅助楼。生产综合楼共二层，建筑高度为7.8m，建筑体积约为2990m3，耐火等级为二级，据规范《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006第11.1.1条，按主控通信楼建筑，火灾危险性分类为戊类，参照本文第二条第2款的分析，可以不设消防给水。生产辅助楼为二层建筑，建筑建筑体积约为1995m3，参照本文第二条第1款，可以不设消防给水。由于本升压站位于山头且远离城镇，周边无可靠的地表水水源和地下水资源，场内所必须的生活用水采用外运的方式供给，故在升压站的总体布置时尽可能地按规范要求的可不设消防给水进行设计。通过优化设计，减少建筑物体量，从而取消消防给水系统。作为临时高压消防给水系统所用的消防水池和消防泵房也一并取消，站区只需设置生活水箱间以供生活用水。

本文所选的可不设消防给水的升压站只是一个特例，由于多数升压站不能做到升压站内的建筑为戊类且同时体积不超过3000m3，故升压站设消防给水系统是一种常态。在设计进行消火栓用水量取值时，当《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014和《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006有出入时，宜按大值取值，即按较新的规范GB50974-2014进行取值。在实际的设计应用中，结合多个项目与当地消防支队审核的沟通情况，当变电站内的建筑物按规范可不设室内消火栓而设了室内消火栓，则室内消火栓的用水量应按以上两本规范的大值计算，并以此复核临时高压供水系统的消防水池有效容积，若消防水池容量不够大，则应增大消防水池容量，或者根据规范不设室内消火栓、改用消防软管卷盘或轻但消防水龙。

当站区仅有室外消火栓且为临时高压给水系统时，根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014的第6.1.7条“独立的室外临时高压消防给水宜采用稳压泵维持系统的充水和压力”，从而不再设置高位消防水箱，有利于建筑的美观并节约建设成本。在进行北方寒冷地区升压站消防给水设计时，应特别注意消防水池的防冻保护设施，通常的做法是设置地下式消防水池和消防泵房，并使消防水池常水位线位于冻土层以下。

五、灭火设施及器材

针对不需设水喷雾系统的容量小于125MV·A室外油浸式主变，根据《电力设备典型消防规程》DL5027-2015的规定设置消防砂箱或砂桶，内装干燥细黄砂。消防砂箱容积为1.0m3，并每处配3~5把消防铲。消防砂箱的放置位置应与带电设备保持足够的安全距离。同时室外主变还需配备两具50kg推车式磷酸铵盐干粉灭火器。以上的消防砂箱、消防铲、推车式灭火器宜设一个消防设备间，便于管理。配电楼、综合楼除常规公用位置设置手提式干粉灭火器外，还需针对通信机房、继保室、中控室等单独配置灭火器保护。

六、结语

消防给水系统是风电场升压站工程建设中不可缺少的重要内容，通过消防给水系统和灭火设施的配置，可以降低火灾隐患造成的不良影响，保障电网运行安全、稳定，对供电企业经济效益进行保护。相关人员在设计工作实际开展过程中，必须要严格依据相关规范和标准，将消防给水系统设计的重要性充分显现出来，为促进电力事业发展奠定良好基础。

参考文献

GB5016-2014，建筑设计防火规范

GB50974-2014，消防给水及消火栓系统技术规范

GB50229-2006，火力发电厂与变电站设计防火规范

GB50140-2005，建筑灭火器配置设计规范

DL5027-2015，电力设备典型消防规程

吕国彦张树森曲学直.风电场升压站取消水消防系统研究.全国风力发电技术协作网第五届年论文集