张春旭 杨喆 李英成 齐永山 李双浩

摘要：本篇文章主要介绍变電站的消防泵房与水池，并就其设计做一些经验上的分析探讨。其中首先会针对变电站在消防泵房工艺布置做相关说明，然后结合水池的设计标准做理论探讨，并联系实际应用环境选择出最佳设计方案。整篇文章还将对变电站的机组泵房工艺设计流程做详细研究，而重点将放在泵房的布置形式上，选择出最佳方案。除此之外，本篇还需要对消防泵内仪器仪表控制工艺做工艺规范研究，保障其符合最终实际需求，确保整个变电工程能够安全、高效运作。整个设计难免会有些小缺陷，在保障变电站正常运作下解决方案中各类问题，并对设计思路进行整理优化，为变电站顺利运作提供重要参考。

关键词：变电站; 消防泵房; 工艺技术; 设计方案

1   引言

这些年来我国在新能源策略上有所调整，智能型无人值守变电站已经成为了发展趋势，而这将成为我国社会可持续发展的重要手段之一。为了进一步提高我国电网工作效率，提高社会服务效果，我国电网事业开始大规模优化变电站设计，提高其服务效果。变电站作为电网工程重要组成部分之一，为了提高其工作效果，就需要对其消防泵房以及水池做优化设计，提高其安全性与工作效果，从而提高我国电网检修管理效果，而这对于我国电网事业的发展有着很好的促进作用。

2   变电站相关概述

2.1  变电站概念

变电站指的是：电力系统中对电压和电流进行转换，同时能够对电网电能进行分配的场所。而变电站主要功能有两个，一个是对电能进行升压处理，一般而言电厂内变电站为升压变电站;另一种为降压变电站，通常户外传输到居民或者工业生产的变电站为降压变电站。而其作用是将发电机发出的电能升压或者降压后馈送到运输电网中。

2.2  变电站分类

在我国电力事业中，对于变电站的分类有几种，分别是一类变电站、二类变电站、三类变电站。一般而言，一类变电站主要指交流特高压站，如核电、大型能源基地所处变电站（300万kw及以上）;后面是二类变电站，而这种泛指除一类变电站以外的其他，不过其电网区间为330kv到750kw之间;而对于三类变电站而言，其主要指的是家用变电站，除二类以外的220kV变电站，电厂外送变电站（30万kW及以上、100万kW以下）。

3 ;  变电站设计要求

变电站的结构设计与设备布置一般具有如下要求，下面具体分析：

（1）首先是建筑物底层的附属10 kV变电站不需分室，而对于变压器及高低压开关柜而言，其可以采取同层同室布置，不过需要注意保持相应防火间距。

（2）第二点是变电站的室内布置应紧凑合理，这样首先是为了操作合理，便于工作人员操作、检修以及维护管理，并且开关柜安装位置应满足最小通道宽度要求，若不合理，应当适应拓宽处理。

（3）第三点是分室布置变电站应合理布置各功能点位置，一般而言室内布局应该是高压配电室与高压电容器室相邻，其余相类似，方便工人管理维护。

（4）第四点是整个变电站应该满足各类安全要求，尤其是消防防火要求，必须做好一定消防安全准备，杜绝一切可燃物体。

（5）第五点是高低压配电室、电容器室及变压器室的门应向外开，而对于相邻两配电室而言，其中的门应双向开启。

（6）整个低压配电室或者电容器室等场所要做好防范各类自然灾害或者人为破坏，做好防止昆虫、动物进入的准备。

4   泵房水池受力计算

变电站水库的设计需要考虑一些因素，如站内的车辆运输等， 这些外界重力负荷将对地面产生影响，因此就需要对汽车荷载、地面活载进行科学化设计，因此，整体设计方案中将会按照土的扩散角30度做考虑。相关设计如下：

首先是顶板处的表面荷载，公式如P=Ph+Pt+Pn

这里需要注意：其中Ph为汽车应力荷载， Pn为地面活荷载， Pt为土产生的荷载，单位为KN/M2，这里有相关注意点：

（1）首先是消防给水系统一般应设置备用的消防水泵， 整个消水泵应该满足工作需要，因此其应该具备最大的供水能力，通常而言吸水管不能少于2条， 这样做的目的是防患于未然，若一条坏，另一条可以做备用，此外若需要检修，在水池的底部应该设置吸水槽， 进行水池的水容积的积累，备用水管可以及时帮助泵进行吸水作业。

（2）其次是在对消防泵房中的供水管做设计研究时，需要考虑连接要求，如管网的供水管进行连接，之所以这样做是为了在维修时能够有充足的水源。

（3）最后是在进行变电站的给水管网的各项设置时，整个设置应该基于消防用水量要求，综合考虑各方情况后，最终选择从室外给水管网进行吸水的方法。这样做有其好处，它可以有效节约成本，防止水在构筑物出现污染。不过这里需要注意，若水泵处在灌水状态的时候， 就应该换一种形式，该采用室外管网吸水的方法， 而这样做的目的是基于水压计算考虑，满足室外管网最低水压要求，而这样才可以保障最终的效果压力不小于0.1MPa。

5   泵房内设备布置

（1）对于泵房内设备设计，经过综合考虑，最终决定选择立式离心泵作为消防首选，基于此泵可以尽量减小振动作用， 吸水管和出水管则按照我国设计标准，并在其中加装减压管， 排水排至深井， 不过这里需要注意，在安装时远离地面物体，尤其是带电设备，离心泵吸水管位于液面一下， 满足了自灌要求，而为了让泵房安全合理，方便工人操作维修，还需要注意泵房和水池形一体性要求，这样方便维修的同时可以减少施工量。

（2）对于消防工程而言，按照灭火系统标准，结合水池的池壁进行设计，其中整体施工采取钢混结构，尺寸为30cm， 具体套管以及类别要求：

（3）在消防泵房內，对于管道有相关性要求，既要符合水源水压对于管道性能要求，也需要满足供水、作业要求。一般则采用刚性Ⅱ型防水套管，管径一般采用DN80， 而对于采用柔性防水套管标比进水管大，根据实际情况来选择，还要做好放空排水、溢流排水等工作。

（4）消防水池的设计注意事项：设计需要符合这几点，如补水时间不多于48小时， 补水管流速不得大于2.5m/s，吸水高度不超过6m等。

6   几种泵房布置的方案对比

（1）对于500m3以下的消防泵房和水池设计相对容易，并且结构也更牢靠，因此本次设计就基于单格消防水池的水泵形式进行各项安装工作。

（2）而若是大于500m3的布置，需要额外考虑室外消防用水量等因素， 其中如果消防水池的总容量大于500m3，就需要做划分处理，将其分为两个独立的水池，有效容积维持在总的二分之一，这样便于消防清洗与检修。

（3）整体设计经过研究，还可以采取双路进水形式进行设计，在设计时需要考虑将进水管径做方法扩张处理，而这样做的目的是方便水源供应，保障两个水池运行时不会产生相互影响的情况。因此可以将泵房设计的小于500m3，而基于这种方案，可以在总管上设计吸水方式， 并且最终在水池间设计连通管以及控制阀门， 这样可以提高控制管理效果，也可以提高水泵消防的整体工作效率。

7   结语

总而言之，对于变电站的消防泵站和消防水池的布局设计需要遵循科学性选择，在设计之初就需要考虑各方因素，并严格执行国家以及地方标准进行建设。在设计中既要考虑消防泵房的各项工艺布局， 也需要对消防站用水量、水压进行充分考虑，满足工程各项要求，达到规范标准以后再开展施工作业。在整体设计中，需要考虑建筑和结构简化布局因素，以及相关设置的配套设计，设计还需要满足易用、易维护，减少成本，削减难度等方面，最终设计满足各项标准，提高电网供电效率。

参考文献：

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