浅谈长河坝水电站消防监控系统

2016-07-15侯文茹

大科技 2016年12期

关键词：手动厂房电站

侯文茹

（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都 610072）

浅谈长河坝水电站消防监控系统

侯文茹

（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都 610072）

本工程消防监控系统采用智能型总线控制中心报警系统，消控中心设在地面副厂房中控室。系统采取集中与分散相结合的报警及控制方式。消防控制包括火灾报警后的控制、火灾确认后的控制及火灾事故后的处理。控制方式采取集中/现地控制相结合，自动/手动控制相结合，以自动控制为主，手动控制为辅。

水电站；消防；监控系统

1 工程概况

长河坝水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内，地处大渡河上游金汤河口以下约4～7km河段。距上游的丹巴县约85km，距下游的泸定县为50km，距成都约360km。

电站采用水库大坝、首部式地下引水发电系统开发，枢纽主要建筑物由砾石土心墙堆石坝、引水发电系统、2条开敞式进口泄洪洞、1条短有压深孔泄洪洞和1条放空洞等建筑物组成。拦河大坝最大坝高240m，电站总装机容量2600MW，水库正常蓄水位1690m、正常蓄水位以下库容为10.15亿m3，总库容为10.75亿m3，具有季调节能力。

2 消防设计依据和总体设计方案

2.1 系统设计原则

火灾自动报警及消防控制系统为有效地防范火灾事故的发生，保障水电站的安全运行和人员设备的安全，系统采用总线制加少量多线控制方式，以自动报警控制为主，手动报警控制为辅的设计原则。电站采用控制中心报警系统，选用自动化程度高、技术先进、性能稳定、抗干扰能力强和运行维护方便的智能型火灾自动报警及消防控制设备。电站消防控制中心设在地面副厂房中央控制室，对规范中要求手动控制的重要消防设备，运行人员能通过中控室内的消防控制柜进行控制

2.2 报警区域和探测区域的划分

2.2.1 报警区域的划分

根据消防规范的相关规定，将安装间、主厂房、地下副厂房、主变室、主变电缆室划分为一个独立的报警区域；将地面副厂房、GIS电缆室、GIS设备室、出线竖井等划分为一个独立的报警区域；将进水口配电室、进水口取水泵房、进水口液压启闭机室、进水口二次盘柜室、进水口水厂处理室等划分为一个独立的报警区域；将泄洪洞配电室、泄洪洞启闭机室、泄洪洞二次盘柜室等划分为一个独立的报警区域；。利用火灾报警控制器不同的回路将报警区域内的保护对象按楼层或区域划分成若干个小的防火报警区域。

2.2.2 探测区域的划分

根据探测区域划分的规定，地下副厂房各室、地面副厂房、主变室、400V配电室等按房间划分探测区域。主厂房、主变电缆室、母线洞、主变运输道、500kV电缆室、出线竖井、GIS设备室按照每个探测器的保护面积划分探测区域。疏散通道、地下厂房走道等各层走廊每隔15m为一个探测区域。

2.3 火灾自动报警及消防控制系统的组成

2.3.1 系统结构

整个系统由设置在中控室的集中火灾报警控制系统（主机）和地下副厂房消防监控系统控制柜、进水口消防监控系统控制柜、泄洪洞消防监控系统控制柜及现地各种探测器、手动报警按钮、声光报警器、现地模块箱和火灾应急广播扬声器等组成。

集中火灾报警控制器与区域火灾报警控制器之间采用光纤组成环网，各火灾报警控制器和消防监控终端都成为网络上的一个节点。各个节点之间都可以相互自动联控和监视，即在每一火灾报警控制器上均能显示全厂火灾报警信号，并实现对全网消防设备的手动和自动控制，且网络中任何一个节点的故障都不会影响其它节点的监控功能。

中控室内联动控制器对于电站重要的消防设备如：消防水泵、加压送风机和送排烟风机的启、停，启动发电机、主变、油处理室和电缆室的水喷雾灭火装置，除自动控制外，还能手动直接控制。

在地面副厂房系统设备室设有消防广播控制柜，在电站主厂房、副厂房、主变洞、1#和2#500kV电缆出线洞等处设号角式扬声器、吸顶式音箱和壁挂式音柱。

2.3.2 火灾报警系统

火警时，探测器动作或人为启动手动报警按钮，火警信号使火灾报警控制器发出声、光报警并显示失火部位（用汉字显示地址），打印机自动打印记录报警时间和地址。

（1）集中火灾报警控制系统

集中报警控制系统设在地面副厂房，主要设备包括：集中火灾报警控制器柜、消防广播柜，以及一套计算管理工作站。

本工程设置1台专用消防电话总机，所有的消防电话全部接入电站专用消防电话总机。专用消防电话总机布置在地面消防控制屏内。

（2）区域报警控制系统

在地下副厂房、进水口二次设备室、泄洪洞二次设备室各设一台区域火灾报警控制器。

消防监控系统采用光纤组网，系统中集中火灾报警控制器、各区域火灾报警控制器、消防监控终端之间采用光缆连接成网络。以地面副厂房消防控制屏为中心，采用星型网络结构，设置独立的消防光纤通道。

2.4 消防控制系统

2.4.1 控制方式

消防控制包括火灾报警后的控制、火灾确认后的控制及火灾事故后的处理。控制方式采取集中/现地控制相结合，自动/手动控制相结合，以自动控制为主，手动控制为辅。

对于消防水泵、正压送风机和排烟风机、水喷雾灭火系统雨淋阀、气体灭火装置等重要的消防设备，采用专线手动/自动控制。

系统设置在手动控制状态时，集中火灾报警控制器和相关区域火灾报警控制器只发出声光报警信号，并不自动联动消防设备，需由值守人员在中控室集中火灾报警控制器和相关区域火灾报警控制器上手动控制。

为了防止误操作导致设备损坏和浪费，对水喷雾灭火系统、气体灭火系统一般采用报警后通过工业电视系统进行火情确认，然后启动灭火设备。对于通风和防排烟系统，即使误动作也不会造成电气设备的损坏，可采用逻辑控制，进行自动开启或关闭。

2.4.2 控制对象

控制对象为消防水泵、消防电梯、气体灭火控制装置、水喷雾灭火系统雨淋阀、正压送风机和排烟风机、通风机、空调机、冷冻机组、正压送风口、排烟阀、防火排烟阀（防火风口）、消防广播扬声器等。

消防模块箱设置在地下副厂房、地下主厂房、地下主变洞（含出线洞）、地面副厂房、进水口配电室、泄洪洞配电房、尾闸洞配电室等处，消防模块箱内部装有必要的开关电源模块、监视模块、控制模块、短路隔离模块、中间继电器、电源模块、端子排等，实现火灾报警控制器和现地各设备的连接；消防模块箱具有直流24V电源输出，为火灾报警及消防控制系统的防火阀、排烟阀等提供DC24V电源。

当某防火分区发生火警时，系统根据接收到的报警信号，自动将该防火分区扬声器由背景音乐播放状态强制转入火灾应急广播状态，启动事先已录制好的消防广播，指挥人员也可用话筒播音，进行灭火指挥或人员转移。

对通风机、空调机和防火排烟阀（防火风口）的控制：平时，通风机、空调机、冷冻机组运行，防火排烟阀（防火风口）开启。发生火情后，关闭防火排烟阀（防火风口），切断通风机、空调机、冷冻机组的电源，使其停止运行，阻止火势的蔓延。

对排烟风机和排烟阀的控制：平时，排烟风机停运，排烟阀关闭。发生火情后，开启排烟阀，启动排烟风机进行排烟，以利人员疏散，当烟气温度达到280℃时，排烟阀自动关闭，集中火灾报警控制器或区域火灾报警控制器接收到排烟阀关闭信号，切断排烟风机的电源。

对正压送风机和正压送风口的控制：对正压送风机和正压送风口的控制。

对消防电梯的控制：值守人员在确认火灾后，能使消防电梯强迫升/降到疏散层。

在地面副厂房的继电保护及二次设备室、计算机室、系统设备室、通信设备室设置一套固定式气体灭火系统。火灾报警控制器能显示气体灭火系统的手动、自动工作状态。在设置有固定式气体灭火系统的各室布置有两组火灾探测器。当两组探测器同时监测到火情，或值守人员发现火情，按动手动报警按钮时，中控室集中火灾报警控制器和计算机操作管理系统、相关区域火灾报警控制器能立即自动显示出火警信息，集中火灾报警控制器向电站计算机监控系统、工业电视及门禁系统转发信号，确认火情后，系统根据值守人员给出的火情处理指令，或按照预置的程序设定，启动灭火程序。

若未释放出气体，值守人员则可在现地，人工启动释放气体电磁阀顶端的手动启动装置，释放气体。灭火气体将在一定时间内释放完毕，同时启动保护区外的气体已释放闪灯，警告人们不要进入保护区内。

主变压器和发电机所属的区域火灾报警控制器在接收到探测器或手动报警按钮的报警信号后，向电站消防监控系统和计算机监控系统发出报警信号，在满足主变压器的电气控制保护闭锁条件后，系统按照预置的程序设定，或根据值守人员给出的火情处理指令，通过设置控制模块，开启雨淋阀、启动消防水泵实施灭火，并通过监视模块，对管网压力进行检测，以确定水喷雾灭火系统是否在喷水；若未喷水，值守人员则可在现地，人工启动雨淋阀和消防水泵，喷水灭火。

火灾报警及消防控制系统与电站计算机监控系统的接口采用开关量接口为主，计算机通信方式为辅，将重要的火灾信号上送计算机监控系统。

消防监控终端通过计算机通信接口将设有摄像机的探测区域的火警信号送至电站工业电视工作系统，以实现工业电视系统监视画面与火警信号的视频联动，提高电站监控水平。

消防监控终端、消防广播系统等的电源由电站计算机监控系统UPS装置提供。