泉州市天龍電子科技有限公司
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電力極早期火災(zāi)應(yīng)用技術(shù)-天龍科技已在國網(wǎng)公司聯(lián)開研發(fā)試點成功
國家電網(wǎng)是全國能源供給核心,電力系統(tǒng)的安全運行關(guān)乎全國經(jīng)濟安全,是新常態(tài)國家安全的重要組成部分。電力核心系統(tǒng),尤其是變電站/電纜遂道及電纜隧道等核心要害設(shè)備的消防預(yù)警是關(guān)系到國計民生的大問題,也是當(dāng)前著力防范化解重大風(fēng)險,保持經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展社會大局穩(wěn)定工作的重要組成部分。
近年來,電力系統(tǒng)消防事故頻發(fā),并有逐年上升的趨勢,給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失與嚴(yán)重的社會影響。
2018年4月7日,國家電網(wǎng)公司±800千伏天山換流站極I高端Y/D-B相換流變突發(fā)故障,引發(fā)設(shè)備著火,造成部分設(shè)備燒損。
2018年6月2日,國家電網(wǎng)有限公司±800千伏宜賓換流站極Ⅱ低端Y/Y-A相換流變突發(fā)故障著火,造成該換流變燒損。
2018年6月17日,國電投朝陽燕山湖發(fā)電有限公司正常運行中啟備變區(qū)域、2號高廠變區(qū)域冒煙著火,造成2號機組解列,2號高廠變、啟備變及部分設(shè)備受損。
2018年3月23日,國家能源集團元寶山發(fā)電有限責(zé)任公司發(fā)生火災(zāi)事故。#2機組超低排放改造過程中,脫硫吸收塔發(fā)生火災(zāi)。
而電力系統(tǒng)火災(zāi)不同于其他的火災(zāi),具有破壞性大、火勢蔓延快的特點。著火后電力設(shè)備可能仍帶電,因電氣絕緣損壞或帶電線纜斷落接地,在一定范圍內(nèi)存在跨步電壓和接觸壓,極易引起觸電事故,且部分電氣設(shè)備內(nèi)部充有大量油(如變壓器、電壓互感器等),著火后可能發(fā)生噴油、爆炸等,一旦電力系統(tǒng)著火,滅火處置難度極大。因此,對于電力系統(tǒng)的消防隱患提前發(fā)現(xiàn)、提前預(yù)警比事發(fā)后滅火要重要得多。
1.2勘察內(nèi)容
1)現(xiàn)場勘查及火災(zāi)和電氣火災(zāi)隱患分析;
2)變電站/電纜遂道消防救援條件;
3)變電站/電纜遂道的消防組織管理概況;
4)變電站/電纜遂道的消防設(shè)施現(xiàn)狀;
5)變電站/電纜遂道所在地及周邊環(huán)境情況;
1.3現(xiàn)場勘查及火災(zāi)隱患分析
變電站/電纜遂道火災(zāi)通常可有多種原因誘發(fā),其中包括自然的原因,也包括基于變壓器、配電柜等各類電氣設(shè)備工作特性的多種原因。
變電站/電纜遂道內(nèi)還有眾多開關(guān)柜和配電柜,這些電氣設(shè)備在長時間運行過程中容易產(chǎn)生局部接觸不良、局部高溫、電弧、部分元器件老化擊穿等故障現(xiàn)象,當(dāng)這些電氣火災(zāi)隱患不能及時發(fā)現(xiàn)、預(yù)警和處置排查時,就容易產(chǎn)生電氣火災(zāi),引燃柜內(nèi)的線纜并引發(fā)變電站/電纜遂道火災(zāi)。
國家電網(wǎng)公司歷來高度重視消防工作。2017年公司安質(zhì)部下發(fā)了《國家電網(wǎng)公司關(guān)于印發(fā)國家電網(wǎng)公司電氣火災(zāi)綜合治理工作方案的通知》(國家電網(wǎng)安質(zhì)〔2017〕449號),運檢部下發(fā)了《國網(wǎng)運檢部關(guān)于印發(fā)輸變配設(shè)備設(shè)施電氣火災(zāi)綜合治理工作方案的通知》(運檢技術(shù)〔2017〕81號),組織各單位開展了為期三年的電氣火災(zāi)隱患排查治理工作。近期針對天山換流站火災(zāi)事故,運檢部又下發(fā)了《國家電網(wǎng)公司關(guān)于進一步加強電氣火災(zāi)綜合治理工作的通知》(國家電網(wǎng)運檢〔2018〕320號)等三項文件,要求各單位進一步強化變電站/電纜遂道(換流站)火災(zāi)隱患排查。
2020年5月設(shè)備部再次下發(fā)文件:《國網(wǎng)設(shè)備部關(guān)于進一步加快變電站/電纜遂道消防隱患治理和消防能力提升的通知》(設(shè)備變電(2020)30號),并并明確提出“提高火災(zāi)初期監(jiān)測預(yù)警能力,推廣應(yīng)用極早期火災(zāi)探測器等實用高效的新技術(shù)、新裝備”。
1.4.2主要參考資料
為貫徹國家有關(guān)規(guī)定和要求,在編制此任務(wù)書時依據(jù)和參照下列規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、文件和資料:
u 《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》DL5027-2015
u 《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計防火規(guī)范》GB50229-2006
u 《中華人民共和國消防法》
u 《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116-2013
u 《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB14287-2014
u 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014
u 《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》 GB50166-2007
u 《火災(zāi)報警控制器》GB4717-2005
u 《消防聯(lián)動控制系統(tǒng)》GB16806-2006
u 《消防控制室通用技術(shù)要求》GB25506-2010
1)認(rèn)真學(xué)習(xí)國家有關(guān)規(guī)定,結(jié)合現(xiàn)代科技手段,建設(shè)變電站/電纜遂道的消防工程,做好早期火災(zāi)的探測和報警。只有把火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài),才能真正有效的保護變電站/電纜遂道的安全。
2)變電站/電纜遂道消防工程有別于其他現(xiàn)代建筑,消防工程設(shè)計應(yīng)最大限度的保護變電站/電纜遂道的高壓供配電設(shè)備。前端探測器、管線敷設(shè)、應(yīng)做到對高壓供配電設(shè)備本體的最小干預(yù)。
3)建成后的消防系統(tǒng)整體為現(xiàn)代化、智能化的消防系統(tǒng),應(yīng)具備預(yù)警準(zhǔn)確、報警及時、聯(lián)動到位等功能,系統(tǒng)指標(biāo)應(yīng)達到國家有關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求。
4)在實現(xiàn)技術(shù)先進性和性能可靠的前提下,用好資金不浪費,選型要經(jīng)濟實惠,使購置的設(shè)備、器材達到最優(yōu)性價比。
5)加強消防專管隊伍的消防知識和專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),建立健全消防安全管理規(guī)章制度,有效預(yù)防和減少火災(zāi)發(fā)生,強化變電站/電纜遂道消防安全。
電力系統(tǒng)的安全運行是關(guān)系到國計民生的大問題,若變電站/電纜遂道發(fā)生火災(zāi)事故將使變電站/電纜遂道停止運行,造成大面積停電、生產(chǎn)停頓、生活混亂,危及社會公共安全,造成非常嚴(yán)重的后果。因此變電站/電纜遂道的火災(zāi)防護首先要電氣故障隱患預(yù)警和火災(zāi)的早期報警,在發(fā)現(xiàn)有可能引發(fā)火災(zāi)電氣故障隱患時就及時處理,避免火災(zāi)發(fā)生。其次,對不能做到電氣故障隱患探測的火災(zāi)隱患,要在明火產(chǎn)生前盡早探測到,以及時處理,避免成災(zāi)。也就是要把火災(zāi)防范于未“燃”。
變電站/電纜遂道火災(zāi)通常可有多種原因誘發(fā),其中包括自然的原因,也包括基于變壓器、配電柜等各類電氣設(shè)備工作特性的多種原因。
變電站/電纜遂道內(nèi)還有眾多開關(guān)柜和配電柜,這些電氣設(shè)備在長時間運行過程中容易產(chǎn)生局部接觸不良、局部高溫、電弧、部分元器件老化擊穿等故障現(xiàn)象,當(dāng)這些電氣火災(zāi)隱患不能及時發(fā)現(xiàn)、預(yù)警和處置排查時,就容易產(chǎn)生電氣火災(zāi),引燃柜內(nèi)的線纜并引發(fā)變電站/電纜遂道火災(zāi)。
因現(xiàn)有的消防設(shè)施,已經(jīng)不能勝任變電站/電纜遂道的消防安全,所以必須進行消防能力提升建設(shè)工作。
通過近期國內(nèi)電力系統(tǒng)變電站/電纜遂道電氣火災(zāi)隱患排查治理調(diào)研工作,發(fā)現(xiàn)諸多影響變電站/電纜遂道安全性和可靠性的電氣火災(zāi)隱患,部分隱患已經(jīng)發(fā)展成為火災(zāi)事故,為國家和人民帶來了一定的經(jīng)濟損失和社會影響。
6.18西安變電力系統(tǒng)爆炸事故的起因即是:35KV韋里Ⅲ電纜中間接頭處短路(接頭處有明顯從內(nèi)到外爆炸現(xiàn)象,形成明顯短路痕跡)為整個事故的起始點;因為電纜溝道空間窄小,通風(fēng)不良,電纜敷設(shè)密集,使事故不斷擴大延伸。6.18西安變電站/電纜遂道爆炸事故就是一個沉痛的教訓(xùn),事故直接造成1臺330KV變壓器、2臺110KV變壓器燒毀,部分110KV、35KV電氣設(shè)備損壞報廢,經(jīng)濟損失400萬元。事故造成330KV西安南郊電全停,周邊8座110KV變電站/電纜遂道失壓。共損失負(fù)荷24.3萬千瓦,占西安地區(qū)總負(fù)荷的7.34%,占陜西電網(wǎng)總負(fù)荷的1.48%,停電用戶8.65萬戶,占西安地區(qū)總用戶是4.32%,造成了不好的社會影響。
因此變電站/電纜遂道的火災(zāi)防護首先要對電氣火災(zāi)隱患做到早期預(yù)警和火災(zāi)的早期報警,在發(fā)現(xiàn)有可能引發(fā)電氣火災(zāi)的隱患時就及時預(yù)警及時處理,避免火災(zāi)的發(fā)生,就是要把火災(zāi)防范于未燃。變電站/電纜遂道的火災(zāi)危險源就是變壓器、電線電纜和高壓開關(guān)柜等電氣設(shè)備,因此變電站/電纜遂道的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是防護變電站/電纜遂道的重要火災(zāi)預(yù)警設(shè)備。
通過近期對雅安漢碑110KV變電站/電纜遂道等進行電氣火災(zāi)隱患調(diào)研工作時發(fā)現(xiàn),雖然電力公司各級主管部門均具有較高的安全意識,并在電力設(shè)備規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)制定、定期檢查及持續(xù)整改方面做了大量工作,但是面臨復(fù)雜的設(shè)備狀態(tài)及日益嚴(yán)峻的消防形勢,部分變電站/電纜遂道仍存在消防安全薄弱環(huán)節(jié),突出表現(xiàn)在以上變電站/電纜遂道及輔助設(shè)施現(xiàn)有的消防設(shè)施急需能力提升建設(shè),沒有設(shè)置專業(yè)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),缺乏火災(zāi)早期、極早期消防隱患預(yù)警手段等。因此,亟待進行雅安市變電站/電纜遂道消防能力提升建設(shè)工作,提升雅安市變電站/電纜遂道的智慧消防和電氣火災(zāi)極早期報警技術(shù)水平,將變電站/電纜遂道電氣火災(zāi)隱患消滅在萌芽狀態(tài)。
通過近期變電站/電纜遂道電氣火災(zāi)隱患排查治理調(diào)研工作,發(fā)現(xiàn)諸多影響變電站/電纜遂道安全性和可靠性的電氣火災(zāi)隱患,一旦發(fā)生火災(zāi)事故,將使變電站/電纜遂道停止運行,造成大面積停電、生產(chǎn)停頓、生活混亂,危及社會公共安全,造成非常嚴(yán)重的后果。而電力系統(tǒng)火災(zāi)又不同于其他的火災(zāi),滅火處置難度極大。本項目為變電站/電纜遂道提供電氣火災(zāi)極早期預(yù)警手段,把火災(zāi)防范于未燃。具有高可靠性、安全性、可擴展性及易操作性等優(yōu)勢,為變電站/電纜遂道提供更有效、可靠的監(jiān)控、預(yù)警與維護手段。
通過對變電站/電纜遂道(變電站/電纜遂道)內(nèi)高壓配電柜的現(xiàn)場勘察,這些配電柜運行時間較長,柜內(nèi)元器件開始老化。開關(guān)接點熔蝕接觸不良產(chǎn)生電弧,絕緣端子絕緣水平降低等故障,易產(chǎn)生漏電、高溫和故障電弧而引起電氣火災(zāi)的風(fēng)險。變電站/電纜遂道內(nèi)這些眾多的高壓開關(guān)柜和低壓配電柜,電氣設(shè)備在長時間運行過程中容易產(chǎn)生局部接觸不良、局部高溫、電弧、部分元器件老化擊穿等故障現(xiàn)象,當(dāng)這些電氣火災(zāi)隱患不能及時發(fā)現(xiàn)、預(yù)警和處置排查時,就容易產(chǎn)生電氣火災(zāi),引燃柜內(nèi)的線纜并引發(fā)變電站/電纜遂道火災(zāi)。
主變壓器在正常運行時,繞組和鐵芯導(dǎo)磁元件外殼產(chǎn)生大量的熱量,變壓器油溫最高可達90℃以上。如果變壓器過負(fù)荷運行,油溫將會更高。變壓器里的絕緣材料如電纜紙、棉紗、布料、木塊等在較高溫度作用下將逐步發(fā)生老化,使絕緣強度降低,這樣當(dāng)變壓器發(fā)生穿越性故障時(如雷電)在過電壓沖擊時,極易使局部絕緣擊穿,造成匝間短路;使變壓器內(nèi)部溫度升高;在變壓器油質(zhì)劣化時或者變壓器進水受潮時,都會引起變壓器絕緣擊穿,造成匝間短路,產(chǎn)生電弧使變壓器內(nèi)部溫度升高。在電弧的高溫作用下,迅速使油分解氣化、閃燃并著火(變壓器油的閃點為140℃,燃點為165~180℃左右,自燃點為332℃),從而使變壓器內(nèi)部壓力急劇增加,造成外殼爆裂,大量噴油著火。
變電站/電纜遂道內(nèi)有大量的電線和電纜,這些線纜在電纜層、電纜豎井和電 纜隧道之中,長時間運行過程中絕緣性能會發(fā)生老化現(xiàn)象使絕緣性能下降。
西安6.18變電站/電纜遂道爆炸事故的起因即是:35KV韋里Ⅲ電纜中間接頭處短路(接頭處有明顯從內(nèi)到外爆炸現(xiàn)象,形成明顯短路痕跡)為整個事故的起始點;因為電纜溝道空間窄小,通風(fēng)不良,電纜敷設(shè)密集,使事故不斷擴大延伸。
天龍中閩科技有限公司下屬企業(yè)泉州市天龍電子科技有限公司,國家高新技術(shù)企業(yè),同行業(yè)首家登入海峽股權(quán)交易中心掛牌企業(yè),代碼682771。位于東亞之都福建“泉州”參與參與《國家智慧井蓋標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》和《智能配電粒子感知預(yù)警系統(tǒng)》主要起草單位。 福建省智慧城市副會長單位與智...
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