户内变电站水消防系统设计.docx

          户内变电站水消防系统设计                    [摘要]：位于繁华市区的城市500kV户内变电站建筑体量大，电气设备类型多多，火灾危险性高，一旦发生火灾，将对建筑物及电气设备造成严重破坏，甚至危及变电站外相邻建构筑物，造成巨大经济损失和人员伤亡本文依托某西南山城500KV户内变电站的工程实例，总结其水消防系统设计，以期为后续类似工程做一些借鉴和参考[关键词]：户内变电站，建筑消防，含油电器设备，水消防系统一、设计背景某变电站位于西南山城主城区，依山而建，与“老山城”完美结合该站结合坡地，巧妙地利用自然地形，采用当地特有的“吊脚楼”设计，将地形与地域文化相结合，为国内第一座具有山地特色的吊脚楼式架空500kV户内变电站该站按全户内变电站设计，配电装置楼为站内唯一建筑物，所有电气设备均集中布置于楼内，采用现浇钢筋混凝土框架结构，建筑轴线总尺寸为：111.1m×37m，建筑高度23.95m，建筑面积11982.3m2，地下两层，地上三层，火灾危险性类别为丙类，耐火等级为一级二、户内变电站的水消防系统设计水消防系统作为户内变电站的最重要的消防系统设计环节，本文将就消防给水系统进行工程实例探讨。

2.1消防水量及水压2.1.1 消防用水量配电装置楼体积约11982.3m2，建筑高度23.95米，火灾危险性为丙类，根据《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974-2014）第3.3.2条及第3.5.2条规定，需设室内和室外消火栓灭火系统主变压器为二组3x334MVA的单相变，根据《火力发电厂与变电站设计防火标准》（GB50229-2019）第11.5.4条和《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版））第8.3.8条规定，应设自动灭火系统，并宜采用自动喷水灭火系统配电装置楼-8.400m层电缆层及-8.400m层通道为丙类建筑的半地下层，根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版））第8.3.1条规定，应设自动灭火系统，并宜采用自动喷水灭火系统根据上述消防给水系统的设置，消防用水量及水压见下表2.1.2 消防水量及水压计算表序号消防系统消 防用水量（L/s）火灾延续时 间（h）火灾延续时间内消防用水总量（m3）所需消防水压（MPa）备注1配电装置楼室外消火栓4034320.45由消防水池供水室内消火栓2032160.40由消防水池供水2配电装置楼地下层（-8.400m通道及-4.800m电缆层）自动喷水灭火系统3011080.50由消防水池供水3主变压器水喷雾系统1250.41800.85由消防水池供水4最大一次火灾合计185828由消防水池供水4消防水池容积900从上表可知，最大一次消防水量为主变压器失火时，室外消火栓、室内消火栓及主变水喷雾消防流量为185L/s，最大一次消防用水量火灾延续时间内消防用水总量为828m3，消防水池总容积取900m3。

最不利点消防所需水压为0.85MPa2.2水消防系统 变电站设置独立的消防给水系统，向室内、外消火栓系统、自动喷水灭火系统和主变水喷雾系统提供消防用水，消防水量和水压均能满足最不利点的用水要求消防给水系统由900m3消防水池（与生活消防水泵房合建）、电动消防水泵4台（三运一备）、消防稳压泵2台（一运一备）、消防气压罐一个、18m3屋顶消防水箱一个、站区消防给水管网、主变水喷雾灭火系统、自动喷水灭火系统及室内外消火栓组成 室外消火栓给水系统由消防水泵房引出两根出水管形成环状管网，管径为DN350，采用无缝镀锌钢管，管网上设SS100型地上式消火栓室内消火栓与主变水喷雾消防用水从该环状管网引接 自动喷水灭火系统设置于地下-4.800m层电缆层及-8.400m层通道内，采用湿式报警系统，按中危等级设置喷水作用面积和喷水强度，喷水强度为6L/min.m2，火灾延续时间1h，所需水量由消防水池供给该系统根据防火分区均匀布置喷头，确保火灾发生时喷头能够起到抑制初期火灾蔓延的作用变电站单台主变容量大于125MVA，需设置水喷雾灭火系统水喷雾灭火系统由雨淋阀、水雾喷头、管网及配件、支架、火灾探测装置等组成。

主变水喷雾消防管网与站区消防给水系统环形管网间以雨淋阀连接控制主变消防管网与站区主变压器主接地网相接三、户内变电站的水消防系统设计特点户内变电站有限的建筑空间和多且复杂的消防系统设置给消防设计增加了不小的难度，其消防系统的设置具有如下特点3.1 消防水泵房及消防水池设计特点相对户外变电站，户内站占地小，受征地红线和建筑高度限制，配电装置楼内可供用于布置消防系统的空间极小，消防水泵房及消防水池只能利用满足工艺房间布置之外的空间设置，大小及形状都受到极大限制综合建筑形态及电气设备布置，消防水泵房吸水井及消防水池紧邻消防水泵房而建，均布置在配电装置楼-8.400m层消防水池有效容积为900m3，分为两格，容积均不超过500m3，满足规范要求，且便于水池维护检修消防水泵房平面尺寸为7.5X6.9m，面积极为有限，采用一套消防给水系统向室内、外消火栓系统、自动喷水灭火系统和主变水喷雾系统提供消防用水消防泵组选型兼顾不同工况，采用三用一备共四台水泵，在建筑火灾时自动启动二台消防泵，主变火灾时，自动启动三台消防泵，当运行泵事故时，备用泵自动投入运行此方案用有限的设备灵活满足了各类工况的运行泵组采用合成型机组，将消防水泵、消防稳压泵及气压罐集成在一个底座上，布置紧凑，占地极小，充分适应了山地全户内变电站的建筑特点。

3.2 水消防系统管路设计特点户内变电站的消防系统复杂，设备及管路种类多，布置及走向与建筑结构柱体、暖通风管、电气桥架电缆布置多有交叉干涉，同时，该变电站作为位于城市中心的户内变电站，对建筑立面和景观要求也非常高，为此，在进行各消防系统的管道设计时，除与各专业积极配合规划管道走向避免碰撞，还要充分考虑管道的敷设不占用建筑公共空间，不影响建筑立面及内部空间的视觉效果室外消火栓给水系统干管利用配电装置楼架空平台下方地面沿建筑物布置成环状管网，管道放置在20~30cm高支墩上露天敷设，管网上设置隔断阀从地面环网引接立管敷设至零米平台上，在平台上设置地上式消火栓以及消防车取水口所有消防管道均沿柱梁等隐蔽处敷设，外露管道吊装在零米平台以下，外罩建筑装饰板，保证了建筑外立面的美观简洁室内消火栓与主变水喷雾消防用水从室外消防环状管网引接室内消火栓进水管与室外环状管网连接，在室内连接成环，配电装置楼18.00m屋顶设置18m3高位消防水箱，并设置消防水泵结合器室内消防水管均敷设在非电气设备房间吊顶、走道、楼梯等区域，GIS室的消防水管敷设于GIS室外地面上，并用石材包覆，立管用装饰面板封装，预留检修口，既保证电气设备的安全运行，又达到建筑内部清爽整洁的效果。

四、结束语2021年5月，该500kV户内变电站建成，顺利通过消防验收，并投入运行户内变电站消防设计的重点在于根据现行规程规范要求，针对其建筑特性、含油设备火灾性质、设备设置特点和运行要求，分别采用适宜的水消防方式，如建筑消火栓、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统等措施，对建筑物及电气设备进行全面高效的保护，做到“防患于未然”，以保障人身和设备安全，确保户内变电站的安全运行  -全文完-。