李智勇　王平　张秀路　钱雅云　丁金帮

摘要：变电站消防设施是指在变电站内为了预防和控制火灾事故，保障电力设施和人身安全而设置的一系列专门设备和措施。结合实际情况而言，目前针对变电站火灾所采取的设施，主要还是以固定式自动灭火设施为主，但效果有限。基于此，文章将围绕变电站消防设施的基本要求，从变电站消防设施配置以及应用现状入手，对设施配置及优化提出建议，介绍变电站消防沙喷射灭火技术，以期能为变电站灭火设施改革提供有价值的参考依据。

关键词：变电站；消防设施；配置；优化

引言

变电站消防设施是为预防和控制火灾事故，保障电力设施和人身安全而设置的一系列专门设备和措施。通过这些设施，可以及时发现和扑灭火源，保障变电站安全运行。

一、变电站消防设施的基本要求

变电站消防设施涵盖面比较广，包括火灾自动报警系统、灭火设备、消防栓系统、排烟设施、疏散通道和安全出口以及火灾应急预案等。

（一）消防设施的设计和施工应符合国家相关标准和规定

变电站消防设施设计和施工应严格遵循国家有关消防法律法规和技术标准，确保各项设施的合规性和可靠性。这些标准和规定包括《建筑设计防火规范》《消防设施工程验收规范》等，涉及消防设施设备选型、布置、施工、验收等多个环节。

（二）消防设施应覆盖变电站主要火灾风险区域

变电站消防设施设置应根据变电站火灾风险特点和实际情况进行合理布局。通常情况下，变电站消防设施应覆盖以下区域。

1.变压器室

变压器室是变电站内火灾风险较高区域，应设置泡沫灭火器、干粉灭火器、消防沙等灭火设施设备，并配备二氧化碳灭火系统，以防止火势扩大。

2.配电室

配电室内有大量电缆和设备，容易引发火灾。因此，应设置消防栓系统和灭火器等设备，以便在火灾发生时迅速进行灭火。

3.控制室和办公室

这些区域虽然火灾风险较低，但仍需设置火灾自动报警系统和疏散通道等设施，以确保人员安全[1]。

（三）消防设施应定期检查和维护

为确保消防设施在火灾发生时能够正常工作，变电站应定期对消防设施进行检查和维护，具体而言：第一，定期检查消防设备的完好性和操作性，确保设备处于良好状态；第二，定期对消防设施进行检查，保证其正常工作；第三，定期对疏散通道、安全出口等进行检查，确保通道畅通，出口标识清晰；第四，定期组织消防演练，增强员工的消防意识和应对火灾的能力。

（四）消防设施应配备专业的消防管理人员

为保证消防设施的有效运行，变电站应配备专业的消防管理人员。这些人员应具备一定消防知识和技能，能够对消防设施进行日常管理和维护，并在火灾发生时指挥灭火和疏散工作。

二、变电站消防设施配置以及应用现状

变电站是电力系统中输电和配电的关键节点，承担着变换电压、接收和分配电能、控制电力流向和调整电压的重要任务。在变电站中，变压器作为核心设备，通常采用油浸式設计，其使用的矿物绝缘油量相大。例如，500kV主变单相油的重量约为50吨，而1000kV主变单相油的重量更是高达约130吨。为确保变压器的安全运行，防止火灾事故发生，变电站通常采用细水雾、泡沫喷淋、排油注氮等固定式自动灭火系统进行防护。这些系统可以在火灾初期迅速启动，有效抑制火势扩散，降低火灾对变压器的损害。然而，一旦变压器发生火灾，设备燃烧产生的高温可能会引发油箱破裂，使油料喷溅出来形成流淌火。在这种情况下，现有的灭火系统只能对变压器本身进行防护，而无法覆盖到周围的设备，对于流淌火这种形式的火灾，现有灭火设施与系统基本束手无策。

三、变电站消防设施配置及优化建议

变电站作为电力系统的关键环节，其消防安全不容忽视。结合目前变电站消防设施火灾防控存在的实际问题，需要对消防设施配置及优化提出建议。

（一）配置报警系统

变电站应配置火灾报警系统，包括火灾探测器、火灾报警器等，可以及时发现火灾隐患，并通过警报通知人员采取措施，降低火灾造成的损失。首先，火灾探测器是火灾报警系统的核心部件，能够监测变电站内的火源和烟雾，及时发现火灾隐患。常见的火灾探测器有红外线探测器、光电探测器、离子探测器等，可以对火源和烟雾进行快速、准确检测。同时，火灾报警器在检测到火灾隐患时，会立即发出警报，通知人员采取措施。火灾报警器有多种类型，包括电铃、警笛、广播等，可以根据变电站实际情况进行选择。其次，为提高火灾报警系统的有效性，应合理布局火灾探测器位置。火灾探测器应安装在变电站的重要部位，如配电柜、变压器、电缆隧道等，以便及时发现火灾隐患。同时，火灾报警系统应与其他消防设施进行联动控制，共同提高变电站的消防安全水平。例如，当火灾报警器发出警报时，应自动启动灭火系统、排烟系统、移动灭火系统等设施设备，以便迅速扑灭火源。最后，为确保火灾报警系统的正常运行，应定期对其进行检测和维护。例如，检查火灾探测器的灵敏度、火灾报警器的音响效果等，确保设备在火灾发生时能够及时发出警报[2]。

（二）配置消防器材

变电站应配置足够的消防器材，如干粉灭火器、二氧化碳灭火器、泡沫灭火器、消防沙等，工作人员应熟悉消防器材使用方法，以便在火灾发生时能够迅速采取扑救措施。首先，消防器材合理配置，包括：（1）干粉灭火器是一种常见的灭火设备，可以扑灭多种类型的火灾，包括液体、气体和电气设备火灾。干粉灭火器应配置在变电站的各个工作区域，例如，配电柜、变压器、电缆隧道等。（2）二氧化碳灭火器适用于扑灭带电设备火灾，具有灭火后不留痕迹的优点。二氧化碳灭火器应放置在变电站的电气设备附近，以方便在火灾发生时迅速使用。（3）泡沫灭火器适用于扑灭油类和油脂火灾，具有一定的灭火和隔离作用。泡沫灭火器应配置在变电站的油浸式设备区域，例如，油浸式变压器、储油罐等。（4）消防沙主要用于扑灭油类火灾，具有成本低、易于存放和使用的优点。消防沙应放置在变电站的油浸式设备附近，以方便在火灾发生时迅速使用。其次，消防器材使用培训应定期进行，确保工作人员能够掌握各种消防器材的正确使用方法；同时，还应组织定期消防演习，让工作人员在实际操作中熟悉消防器材的使用，提高扑救火灾的能力。最后，为确保消防器材的正常运行，应定期对其进行检查和维护。例如，检查灭火器的压力表、阀门等部件是否正常、消防沙是否受潮等。定期检查和维护消防器材，可以确保在火灾发生时，消防器材能够迅速投入使用，降低火灾造成的损失[3]。

（三）完善灭火系统

目前，变电站主要采用的是细水雾、泡沫喷淋、排油注氮等固定式自动灭火系统，但对于流淌火的抑制效果比较差。基于此，在原有灭火系统基础上，对消防设施设备进行革新，将采用消防沙喷射灭火技术。消防沙是价廉物质，适用范围较广，具有吸附、阻截及覆盖窒息灭火的作用，可抑制流淌火。一般储备在附近的沙池、沙袋或沙箱内，常采用就近设置的消防铲、消防桶进行人工灭火，然而火场温度较高人员无法靠近，人工取沙灭火方式不可行。根据各等级电压变电站消防沙存储方式、布置位置等情况，将尝试推出机动性强、体积小、可安全输送及精准定位喷射消防沙的移动式小型喷沙灭火设备，主要包括移动式小型消防沙输送技术与消防沙定位喷射技术。目前，该技术还处于探索之中，未来将会通过一系列的消防沙喷射参数验证试验及方法。具体来讲，主要对已发生火灾案例进行统计，分析火灾演化规律，通过开展模拟测试试验，获取输送速度、喷射量等关键参数，再对输送、定位喷射机内部结构进一步优化调整，提出精准定位喷射消防沙方法，根据测试结果提出安全有效阻隔、抑制流淌火的方法、机制。

本装置由沙箱、吸沙机构、喷射机构、定位释放机构及控制系统等组成。吸沙机构采用软螺旋输送，可以快捷自动吸沙；喷射机构采用新型气力输送泵（0.2m3）+供气装置（3m3/min，0.8MPa）压缩空气驱动组合方式，泵内设有流化装置，使压缩空气与消防沙最大程度混合输出，在降低能耗的同时大大提高输送效率及输送距离；定位释放机构采用智能小车+无线远程控制，机构本身耐高温、防水，小车上部设有喷头调整模块，实现喷头全方位调整。从试验结果来看，该技术最大输送效率达到40t/h，最大输送距离为2km，实现机器代人近距离定位释放，安全抑制流淌火；同时，配合细水雾、泡沫喷淋、排油注氮等消防手段，不仅能够进一步完善变电站灭火系统，而且可以提高变电站含油设备火灾防护水平。

（四）设置消防通道

在电力系统中，变电站的安全性直接影响到电力供应的稳定性和可靠性。因此，为确保变电站的安全运行，设置消防通道并保持其畅通至关重要。消防通道的作用是在火灾发生时，确保人员能够迅速撤离，并为消防人员提供进入火灾现场的道路。首先，在设计和建设变电站时，应充分考虑消防通道的布局。消防通道应贯穿整个变电站，连接各个工作区域，确保在火灾发生时，人员能够迅速撤离到安全地带。在消防通道的规划中，应明确疏散路线，避免出现交叉、死胡同等情况；同时，还应设置明确的疏散指示标志，以便在火灾发生时，人员能够迅速找到疏散路线。其次，应严格禁止在消防通道内堆放任何物品，包括工具、材料、设备等。对于必须放置在通道附近的物品，应尽量选择轻便、易搬动的物品，并在火灾发生时迅速搬离通道。同时，消防通道應定期清洁，确保通道内无杂物、无尘土，以便在火灾发生时，人员能够迅速撤离，消防车辆能够顺利进入火灾现场。最后，通过消防培训，员工将更加重视消防通道的重要性，并在日常生活中主动维护 [4]。

（五）智能监测技术

随着科技的不断发展，物联网和大数据技术逐渐融入社会各个领域。在电力系统中，变电站的安全性直接影响到电力供应的稳定性和可靠性。因此，利用物联网、大数据等技术手段，对变电站的消防设施进行实时监测和分析，及时发现设施故障和火灾隐患，提高消防安全管理的智能化水平显得尤为重要。首先，物联网技术在变电站消防设施中的应用。一方面，通过安装物联网传感器，可以实时监测变电站消防设施状态，包括如压力、温度、湿度等参数，确保设施正常运行。当监测到异常情况时，系统将自动发出警报，提醒工作人员及时处理。另一方面，利用物联网技术，可以实现对变电站消防设施的远程控制。在火灾发生时，工作人员可以通过远程操作启动消防设施，包括启动喷淋系统、释放灭火器等，及时扑灭火源。其次，大数据技术在变电站消防设施中的应用。通过收集和分析变电站消防设施的运行数据，可以发现设施的潜在故障和火灾隐患。大数据技术可以帮助工作人员识别出异常数据，提前进行维护和处理，降低火灾发生风险。同时，基于大数据分析，可以对变电站消防设施进行预测性维护。通过对历史数据的分析，可以预测设施在未来一段时间内可能出现的故障，并制定相应维护计划，提高设施运行稳定性和安全性。整体而言，物联网和大数据技术在变电站消防设施中的应用，可以提高消防安全管理的智能化水平，及时发现设施故障和火灾隐患。为确保变电站安全运行，应充分利用物联网和大数据技术，不断提升消防安全管理水平[5]。

结语

总之，变电站消防设施配置及优化应结合实际情况，制定合理的消防安全策略，包括配置火灾报警系统、配置消防器材、完善灭火系统、设置消防通道、智能监测技术等，能够最大限度确保变电站消防安全；同时，应不断探索新技术，例如，消防沙喷射灭火技术、智能监测技术等在消防领域的应用，提高消防安全管理的效率和效果。

参考文献

[1]李良创，罗梓聪，阮彦俊，等.基于物联网的智能化消防系统研究[J].电子测试，2022，36（14）：50-52+96.

[2]侯鲁生.全面加强特高压变电站消防能力建设[J].中国电力企业管理，2022（15）：80-81.

[3]董玉林，韩忠晖，朱磊，等.变电站消防安全评估指标体系建设[J].消防界（电子版），2020，6（17）：69-70+72.

[4]杨路漫.工厂变电站电力变压器消防设施应用与探讨[J].铜业工程，2020（03）：76-79.

[5]蒋从伟，曹飞，冯飞波，等.110kV变电站消防策略研究[J].河北电力技术，2020，39（03）：26-28+49.

作者简介：李智勇（1976- ），男，汉族，安徽五河人，硕士，高级工程师，研究方向：电力系统生产管理。