
电力行业应用
沃特华烟雾预警系统:保护电力设施远离火灾威胁
一、输变电是整个发电和供电领域中非常重要的组成部分
电厂发出的电能被转换为高压(一般在 66,000-500,000 伏之间),以便于有效地进行远距离输送。之后通过电网进行进一步分配。
在输出端,电压被减小到一次配电电压,一般为 23,000 伏,然后直接供给大的工业用户或进一步转换成 4,100 或 2,300 伏,供日常的商业、工业和家庭生活使用。变电站的作用是充当转换接口,将电能转换为输送所需的电压。然后由另一所变电站将输电电压变换成正确的配电电压。
由于变电站在整个电力领域所处的重要地位,变电站的火灾防范变得至关重要。与传统的火灾报警系统相比,沃特华 WTH 早期烟雾预警探测系统不仅降低了火灾的危险和高昂的消防系统维护费用,而且能够防止误报的发生,从而避免了不必要的供电中断和利润损失。
沃特华 WTH 能够探测出潜在的火情,为变电站提供可靠的火灾早期防范。
变配电机房火灾防范的重要性:随着现代科技及电力产业的飞速发展,电力设施已经成为我们日常工作和生活当中的重要组成部分,为我们提供了诸如工业用电,民用电力,电信、数据传输、互联网络、商业、金融、科技、医疗等多方位的电力服务。我们对电力的依赖也变得日趋强烈。与过去的情况相比,电力设备本身已经高度精密化,功能越来越完备,造价也变得越来越昂贵,所以电力设施的一次很小的火灾都将造成非常严重的后果。其中不仅包括设备本身的损失,而由此引发的电力服务中断所带来的损失更是不可估量。因此,变配电机房的安全,特别是对火灾的防范,已经变成保障电力设备安全,确保电力服务正常运行的首要问题。但是,传统形式的火灾报警设备已经远远不能达到变配电机房这类高精密,高价值,不能间断服务的场合的防护需求了。为了解决变配电机房火灾防范的问题,必须要有一种比现有防火设备更加先进,更加灵敏,更加适应机房特殊环境的新一代的火灾报警控制器。
二、变配电机房火灾风险与面临的挑战
相对一般意义的火灾防范,变配电机房有着自身的特点,主要表现在以下几个方面:
1. 易燃物品种类繁多。
与过去相比,现代变配电机房内安置有大量功能完备、价格昂贵的仪器、设备、电线电缆及各种传输介质,其中设备内部的元器件,电缆绝缘外套多采用石碳酸纤维聚氯乙烯等易燃材料,极易燃烧造成灾难性后果。另外,类似线圈、磁鼓等各类传输介质也是构成火灾隐患的重要因素。
2. 火灾的诱发机制繁多,产生的危害也多种多样。
机房火灾通常可有多种原因诱发,其中包括传统的原因,也包括基于变配电机房自身特点的多种原因。据统计在造成机房火灾各类原因当中,32%的火灾由机房电力供应系统(交直流电源、电池、发电机及供电线路等)引发,18%的火灾由机房所在建筑内的其他电器设备引发,其中包括电梯,空调,加热设备,照明系统等等。10%的火灾则直接由机房内电力设备内部的线路引发。机房设备一旦发生火灾,不但会对设备造成直接危害,而且由于机房设备当中的特殊材料燃烧所产生的气体具有较强的腐蚀性,也将对设备造成长久的危害。

3. 机房内设备昂贵,对火灾的敏感性极高。
与过去相比,现代电力设施日益先进,价格十分昂贵。一组线圈,一个元件的损坏都将造成巨大的损失。随着科技的发展,电力设备精密度越来越高,元件越来越贵,由此导致单位空间内的火灾潜在危险也越来越高。因此,火灾对电力的设施和运营将造成更为严重的影响。另外,由于设备的高度精密化,设备运行对环境的要求越来越高,任何温度,湿度的变化,都将造成元器件的升温直至燃烧。
4. 空调设施完备,对火灾探测造成困难。
由于现代电力产品对机房环境的要求,空调系统被普遍采用,烟雾的传播及扩散更加困难,空调系统的常规换气率通常为每小时 15 至 60 次,这将对烟雾探测工作造成负面影响。一方面烟雾被大幅度稀释,难以到达传统烟雾探测设备的报警阈值。另一方面,空调气流将使烟雾难以达到探测器。造成报警延误或漏报。一般认为,传统点式烟雾探测器可以清楚的定位火源位置,但实践证明,由于空调系统,设备安放,房间结构等多方面的影响,点式感烟探测器往往在火灾已经发生到一定规模以后才能发出报警且无法报告火源准确位置.
5. 火灾发生后的灭火措施不够理想。
机房火灾发生后,灭火设施将对机房设备及人员造成许多危害,其中水喷淋系统不但对设备本身将造成直接的损害,而且在其启动温度(70 摄氏度左右)达到时,火灾已经达到相当的规模,高温及腐蚀性气体将会对设备造成了巨大的损害。二氧化碳气体灭火系统虽然不具备腐蚀性,在密闭空间内也有很好的防护效果,并且现在已应用于电力设备的防护,然而,它要求保持具有毒性的高浓度,并在低温下释放,这对于电力设备和工作人员也将产生较严重的危害。而其他气体灭火系统,如 FM200,烟络尽,EBM 等气体灭火装置,一旦误启动,将造成灭火剂巨大的浪费,即使在正常情况下,也将对环境和设备造成或多或少的不良影响。由以上灭火设施的特点可以看出,现有消防手段,普遍存在启动时机偏晚,启动后对设备,人员造成危害,安置及使用费用昂贵等缺点。

三、 需要重点考虑的事项
如何才能克服困难、降低风险?应该采用性能化设计的方法以获得最佳的防火解决方案。而沃特华空气采样式烟雾探测报警系统具有独特而优越的性能,采样孔位置灵活多变,可设置多级预警,灵敏度范围极宽,是性能化设计的重要组成部分。
设计依据:
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013
《火力发电厂与变电站设计防火标准》 GB 50229-2019

条纹引用:机组容量为 50MW~150MW 的燃煤电厂的消防设施设计应符合下列规定:
在电缆夹层、控制室、电缆隧道、电缆竖井及屋内配电装置处应设置火灾自动报警系统。
7.1.7:机组容量为 200MW 及以上但小于 300MW 的燃煤电厂的消防设施设计灾自动报警系统。
7.1.8:机组容量为 300MW 及以上的燃煤电厂的主要建(构)物、场所和设备应设置火灾自动报警系统及固定灭火系统。
11.5.25:下列场所和设备应设置火灾自动报警系统:
1:控制室、配电装置室、可燃介质电容器室、继电器室、通信机房;
2:地下变电站、无人值班变电站的控制室、配电装置室、可燃介质电容器室、继电器室、通信机房;
3:采用固定灭火系统的油浸变压器、油浸电抗器;
4:地下变电站的油浸变压器、油浸电抗器;
5:敷设具有可延燃绝缘层和外护层电缆的电缆夹层及电缆竖井;
6:地下变电站、户内无人值班的变电站的电缆夹层及电缆竖井。
保护区域:开关室、继电器室、控制室、蓄电池室、电缆沟、电子设备间、
采样方式:室内采样、柜内采样、地板下采样
沃特华 WTH 空气采样探测系统抗干扰能力强,报警器经采样管道将现场探测区域中含有烟雾信息的空气样本传送到主机进行处理,为非电气连接,所以不受电气的干扰和环境因素的影响,采样管道抗电磁辐射、抗潮湿能力强;其管网采用 ABS-V0 管材(阻燃能力高达到 V0 级),阻燃、耐恶劣环境,具有优异的耐冲击性,良好的低温性能和耐化学药品性,尺寸稳定性好,表面光泽,易着色和涂装。
沃特华 WTH 的高灵敏度吸气式感烟探测器抗高温/低温能力强:可工作温度范围最宽为-40~+70℃。抗潮湿能力强:工作湿度范围 0%~95%(无结露情况下),IP66 防护等级。为什么要使用沃特华 WTH 系统? 沃特华 WTH 探测器能够为用户赢得宝贵的时间,对火灾威胁做出及时的响应, 最大限度地减少损失,避免业务中断。
沃特华 WTH 的优越性主要包括:在恶劣的和有毒的环境中能够发挥卓越的性能。 沃特华 WTH 采用了洁净空气吹洗光学表面的专利技术,可以提供有效的保护屏障,使探测腔不被烟尘污染。可以将采样孔布置在烟雾运动的路径上,同时将探测器安装在易于接近的位置,方便进行维护。
可提供多级预警,例如,利用极早期报警通知工作人员排查隐患,利用后续报警启动疏散和灭火程序,并自动通知消防部门。对于无人职守的场所,可对探测器进行远程监控和设置。可以将采样点布置在关键性设备的内部或临近位置,从而对火灾隐患提供极早期的探测报警。 沃特华 WTH 的灵敏度范围极宽,可以确保在电气故障引发火灾的极早期发出报警信号。
