变电站消防施工方案(精选8篇)
变电站消防施工方案篇1
关键词：百色水利枢纽 水电站设计 设计优化
1 设计优化概况
百色水电站为地下式水电站，装机容量4×135MW，电站建筑物布置于主坝区左岸。招标设计阶段，除将主变及升压站由地面布置改为地下布置外，电站总体布置维持初设阶段的布置格局。水电站建筑物包括：进水口、引水隧洞、地下主厂房和主变洞及母线廊道、高压电缆廊道、灌浆排水廊道、交通洞、疏散洞、排风竖井等附属洞室、尾水隧洞及尾水渠等。除进水口、引水隧洞、尾水渠及交通洞部分洞段等部位的岩层主要为岩性较差的榴江组硅质岩、硅质泥岩、泥岩外，其余地下厂房洞室即主厂房和主变洞及其附属洞室、尾水隧洞等均布置在岩体抗压强度较高、渗透系数较小但裂隙较发育且出露宽度仅约150m的辉绿岩带内。
招标设计阶段主要进行了以下几个方面的设计优化：
（1）主变和升压站由初设的地面布置改为地下布置。进一步开展了升压配电设备的选型和布置方案的比较，论证了采用地下GIS升压站的合理性，选择了往左岸挡水坝段出线的高压出线方案。
（2）地下厂房设置独立的防渗排水系统。进行了厂区地下洞室群的渗流场分析，设置了独立的厂房防渗排水系统，加强了厂房渗流控制措施。
（3）尾水隧洞布置的优化。进行了电站调保及尾水系统水力学计算，为避免明满流交替，尾水主洞由等断面顺坡式改为变断面上翘式。
（4）地下洞室布置的优化。采用地下GIS升压站方案后，洞室布置从初设的“主厂房+尾闸室”一大一小两洞布置改为“主厂房+主变洞”两大洞室布置。
2 建筑物设计优化研究
2、1 地下GIS升压站方案的研究
虽然SF6全封闭组合电器（GIS）的性能和可靠性优于常规设备，但鉴于初设阶段时期其设备造价较高，电站升压站型式推荐采用地面敞开式升压站方案，升压配电装置采用SF6瓷柱式断路器和敞开的隔离开关等常规设备。
招标设计阶段，随着技术的进步，GIS技术应用已趋于广泛和成熟，其设备价格已经降低，采用GIS设备也更能适应现代电站“少人值班”的要求，同时考虑到地面升压站高边坡问题较突出，工程运行的安全性和可靠性较差，因此，对地面常规式、地面GIS式和地下GIS式升压站方案进行了深入比较。两个地面方案的升压站均布置在地下厂房顶部山坡开挖形成的平台上。地下GIS升压站方案则是将主变和GIS等设备布置于主厂房下游侧的地下主变洞内，山顶无出线场。
技术上，GIS设备的可靠性、维护检修等性能指标远优于敞开式常规设备。经济上，虽然GIS设备投资相对较大，但在设备、土建、运行费等的综合费用上，地下GIS方案均比两个地面方案省。施工进度上，由于电站发电工期是受大坝施工进度控制，地下GIS方案增加主变洞后并不会影响发电工期。安全性上，地下GIS方案由于无地面升压站的大面积和高边坡开挖，因而在避免高边坡开挖、提高升压站运行的安全性、可靠性方面优越于地面方案。因此，招标设计阶段采用了技术经济条件优越的地下GIS升压站方案。
2、2 电站高压出线方案的选择
为选择合理的出线方案，对电站高压出线进行了三个方案的比较：方案一为往左岸挡水坝出线；方案二为往主变洞顶部山坡出线；方案三为往尾水渠上游侧边坡出线。
方案一考虑从主变洞设高压电缆廊道出至消力池左侧137、0m高程平台，然后接进大坝138、0m高程横向廊道，再经坝内电梯井引至左岸坝段下游坝坡214、0m高程出线平台之后出线。设计中曾比较过采用水平廊道加竖井于副厂房右侧位置引至左岸坝段坝址处，然后沿坝坡上至出线平台的方案，但因该方案与大坝施工干扰大、施工安装困难、运行维修不便、投资节省不多而被放弃。
方案二考虑在主变洞右端设电缆竖井直通地面出线场。该方案需在山坡上设有出线场，同时为满足出线场的施工、对外交通及运行检修的需要，需设一条长约240m的出线场对外公路。对外公路布置于尾水平台公路和上坝公路之间，三条公路相对较集中，边坡总高度约达140m，山坡地质条件较差。该方案高边坡问题非常突出，边坡处理工程量大，运行安全性差。
方案三考虑以水平廊道和竖井引线至尾水渠上游侧开挖边坡上的出线场。该方案可减少一定的土建工程量，但220kV出线直接跨右江，其平面位置距大坝消力池较近，跨江高压线高程也偏低，220kV出线以及出线场设备受大坝泄洪雾化影响严重，运行安全难以保证。
安装、运行条件上，方案一的出线设备和线路运行安全可靠、维护方便，但电缆竖井较高，安装有一定难度；方案二的户外设备和线路均能安全运行，但出线场为高差较大的阶梯式布置，运行维护不够方便，电缆竖井也较高，安装也有一定难度；方案三的出线设备安装相对简单，但设备及220kV出线受大坝泄洪影响严重，难以保证运行的安全可靠。投资方面，方案三投资最省，方案一次之，方案二最高。
综上所述，方案二的技术经济评价最差，方案三虽可省投资，但难于保证设备和220kV线路的安全运行，方案一的综合技术经济比较占优，因此选择方案一即往左岸挡水坝段出线为电站高压出线布置方案。
2、3 厂房防渗排水系统的设计优化
初设阶段，厂房防渗帷幕与大坝防渗帷幕相结合，防渗帷幕距厂房较远，帷幕的中下部为透水性较强的榴江组地层，所设帷幕难于形成封闭型的帷幕。招标设计阶段，为增加厂房防渗的可靠性，进一步降低地下水位、控制渗透压力、保证洞室围岩稳定，确保电站运行安全，设置了独立的厂房防渗排水系统，即在厂房上游侧及左、右侧设置厂房防渗帷幕及排水幕，防渗帷幕底设至相对隔水层。共布置有两层灌浆廊道和两层排水廊道，左、右侧排水廊道均与灌浆廊道共用，廊道断面宽3、0m，高3、5m。为加强排水效果，厂房左侧廊道排水孔的间距比初设阶段的间距要小。另外，引水隧洞在厂房上游边墙前设置有长约44m的钢板衬砌，钢衬段首部设环形阻水灌浆帷幕，此帷幕与厂房防渗帷幕相连接，以加强防渗效果。厂房上游侧排水廊道布置方案研究中，对其顶层廊道设置的必要性几经反复论证，从渗流场理论计算成果看，不设顶层排水廊道是可行的，但设计中吸取国内外地下厂房工程防渗排水设计和运行的经验教训，考虑到水库蓄水后在库水以及降雨的作用下地下洞室围岩地下水运动的复杂性，从工程运行安全考虑，最终保留了顶层排水廊道。渗流场计算成果表明，优化后的防渗排水系统设计合理，防渗排水效果显著。
2、4 尾水系统设计优化
初设阶段，尾水主洞按顺坡布置，从1＃尾水支洞末端的宽8m、高9、41m渐变至2#尾水支洞与主洞轴线交线处的宽13m、高25m，此后主洞断面不变。
招标设计阶段对初设尾水隧洞布置方案补充进行了调保及尾水系统水力学计算，成果表明：在常遇洪水位（即50年一遇洪水，大坝控泄流量3000m3/s相应尾水位126、6m）以下额时，尾水主洞为明流状态，过渡过程中除尾水主洞上游端渐变段出现明满流交替外，其余段未出现明满流交替；下游水位在131、5m附近时，发生明显的明满流交替；某些工况下，可能发生较为剧烈的压力（水面）陡升和陡降。
为避免气囊气垫的产生和明满流交替，招标设计阶段将尾水主洞洞底由初设的顺坡改为平底，洞顶由顺坡改为5 %纵坡的上翘型，尾水支洞与尾水主洞的连接由初设的顺坡改为反坡。尾水主洞洞高21、5m~26、2m，洞宽在上游端长18、82m段从8m渐变至13m，此后宽度不变。调保及尾水水力学计算成果表明：修改后的尾水系统布置可满足机组调节保证要求，尾水隧洞在常遇洪水时能保持明流状态，不出现明满流交替，尾水主洞中为完全明流或完全满流时，尾水主洞及尾水渠的压力和水位波动均较小。
初设阶段，为满足尾水隧洞的检修需要，尾水主洞出口段预留一道检修闸门槽，以后拟采用临时闸门及临时启闭设备进行挡水检修。经招标设计阶段进一步的方案比较，尾水隧洞的检修考虑采用在尾水渠115m高程平台堆筑临时围堰的方法挡水检修，从而取消了初设预留的检修闸门槽，尾水平台宽度相应减小。
2、5 主要地下洞室布置
招标设计阶段地下主要洞室布置的变动主要是由初设的“主厂房+尾闸室”一大一小洞室布置改为“主厂房+主变洞”两大洞室布置。
主厂房长147m，顶拱跨度20、7m，最大高度49m。主厂房总长度比初设增加了13m，主要是因为采用地下GIS升压站方案后机电设备布置所需而增加了副厂房的长度。为减小地下厂房跨度和高度，经机电设备布置优化，厂房顶拱宽度比初设减少了0、5m，厂房宽度由初设的20m缩小为19、5m，厂房高度由初设的50m降为49m。厂房吊车梁上游侧采用岩锚梁，下游侧因母线廊道拱顶距吊车梁底较近，故采用普通带柱吊车梁型式。
主变洞与主厂房平行布置，两洞室间的岩柱厚度为20、5m，约为一倍洞跨，主变洞的上覆有效岩体厚度约为18m，属于浅埋洞室。主变洞长93、8m，宽19、2m，高24、8m。主变洞内设主变室和尾闸室，右端设有一内径4m、高27m的通至地面的排风竖井。根据闸门井布置及闸门检修方面的优化，尾闸室宽度由初设的6m减少至5、4m。
主厂房与主变洞之间布置有4条母线廊道，廊道底高程由初设的与母线层高程平齐抬高为与发电机层高程平齐，廊道宽5、5~6、5m，高5、5~7m。
高压电缆廊道与坝轴线平行，断面宽3m，高4~5、5m，长70m（含洞口段）。137m平台上的电缆廊道宽2、5m，高4、5m，长32m。
交通洞洞口至主变洞段，宽8、0m，高6、5m，与初设相同，主变洞至主厂房段，因运输、安装主变需要，宽度增大至11m，高度增加至9、25m。通风疏散洞为保证与主变洞间有一定的岩柱厚度，比初设右移了9、85m。疏散洞洞宽8m，高6、5m，与初设相同，洞底高程结合副厂房楼层布置情况拟定为137、6m，比初设的139、2m低。因机电布置需要，疏散洞在主变洞至副厂房段需深挖至发电机层高程。
防渗排水廊道及尾水隧洞布置如2、3、2、4所述。
2、6 围岩稳定分析研究
初设阶段是在进水塔附近位置进行地应力测试，成果仅有一组，其成果表明，厂房区地应力场是具有垂直方向的构造应力场。招标设计阶段在地下主厂房位置重新进行了地应力测试，其成果表明，厂房区最大主应力近于水平向，量值5～7MPa，方位角45°～72°，倾角-13°～0°，最小主应力量值2～3、5MPa，倾角较大，平均为63°，厂房区属于中等地应力区，且以水平构造应力场为主。两个阶段的地应力测试成果的主要差别在于最大主应力方向不同，方位角也不同。根据地质构造形迹及应变计标定试验成果等综合分析判断，招标设计阶段地应力测试成果比初设成果合理，更具可信性。
地下厂房洞室围岩无大的构造断裂，但裂隙较发育，除初设探明的四组主要节理裂隙外，进一步的地质工作表明，厂房洞室区域内尚存在S3、S4两条构造蚀变带和一条规模较大的节理J163，其中S3和J163从主厂房和主变洞之间通过。S3、S4构造蚀变带宽0、2~0、5m，组成物为构造蚀变辉绿岩，胶结好、强度高，但具有易风化和遇水易软化特点。J163节理充填8~15cm厚的方解石、岩屑及泥岩，呈闭合~稍张状。构造蚀变带及节理的发育对洞室的围岩稳定存在不利的影响。
鉴于地下洞室布置方案改变、地应力测试成果不同、地质条件的进一步探明，招标设计阶段，对地下厂房洞室围岩稳定重新进行了有限元分析计算研究。计算中，模拟了洞室围岩中的主要裂隙及其组合、渗流场作用、不同的开挖程序及支护措施，并采用实测地应力场进行计算，成果表明：主厂房、主变洞、尾水主洞的顶拱及主厂房上游边墙的塑性区均较小，只有2~4m；地下洞室的位移不大，均属于正常值范围；因主厂房与主变洞之间的岩柱厚度较小且受S3和J163影响，局部部位塑性区、拉损区较大，需加强支护；在采用喷混凝土加系统锚杆、局部采用张拉锚杆或预应力锚索加固的支护措施以及推荐采用的地下洞室开挖支护程序的情况下，洞室围岩稳定是可以保证的，洞室布置是可行、合理的。
3 主要问题的探讨
经过多方案的研究、多专题的论证和多方面专家的咨询，招标设计阶段百色水电站建筑物采用了上述优化后的设计方案，现提出对其中几个问题的看法，与同仁们探讨，期望能在工程实施阶段有关方面决策参考。
3、1 主厂房下游侧采用岩锚梁的可行性和必要性
初设阶段，母线廊道底高程与母线层平齐，母线廊道与尾水管间的最小岩柱厚度约8m。招标设计阶段，考虑到洞室围岩裂隙较发育，同时结合机电布置需要并方便交通和运行管理，将母线廊道底高程抬高至发电机层高程，以加大母线廊道与尾水管间的岩柱厚度，但母线廊道抬高后，母线廊道拱顶已接近于吊车梁底高程，因此，主厂房下游侧采用了普通的有柱吊车梁型式，柱底座落于水轮机层高程。
采用普通有柱吊车梁，需等到厂房开挖完成后或柱基础有持力岩基后才能开始浇筑柱和吊车梁，而采用岩锚梁可在地下厂房开挖至中部时（高出发电机层高程约5m）即可开始进行岩锚梁锚杆及混凝土施工，这样可提前安装吊车、提早投入使用，为洞室下部的开挖、机电安装及混凝土浇筑提供方便，加快施工进度，缩短施工工期（经分析并参照其它工程的经验，可缩短工期约3～4个月），降低工程造价。因此，研究主厂房下游侧采用岩锚梁方案是很有必要的。
要采用岩锚梁，可考虑将母线廊道降低至母线层，保证廊道顶至岩锚梁底有足够厚度的岩体，廊道与尾水管之间的岩柱稳定通过选择合理的施工程序并加强支护措施予以保证。另外也可考虑在现方案情况下，在母线廊道洞口处设支承吊车梁的城门拱结构（洞口处机电布置需相应作调整），这样吊车梁可按常规岩锚梁设计。值得注意的是，在本工程地下厂房围岩裂隙较发育的地质条件下，需深入研究围岩开挖变形对岩锚梁锚杆受力的影响，并采取相应措施保证围岩稳定及岩锚梁锚杆受力的可靠度，以保证岩锚梁的使用安全。
3、2 取消蜗壳钢管伸缩节的可行性
从消除因温度荷载、温度变化或不均匀沉陷等原因可能引起钢管的附加应力的角度出发，招标文件中，厂房蜗壳压力钢管设置了伸缩节。
设置伸缩节固然有其优点，但必然增加投资，增加制造、安装和维修的困难。本工程不是高地温地区，压力钢管又是深埋于辉绿岩体内的地下埋管，辉绿岩无断层通过，地下环境中温度变幅也较小，钢管外包的混凝土是在围岩变形稳定或基本稳定后才进行浇筑，因此，温度荷载和温度变化引起的应力较小，地基产生不均匀沉陷的可能性很小，混凝土干缩或膨胀产生的应力可通过工程措施控制在较小的范围内。因此本工程取消伸缩节是可行的。国内近几年施工的地下厂房工程，大多也不设伸缩节，这也是可以借鉴的。
3、3 钢纤维喷混凝土技术的推广应用
对于本工程是否应用钢纤维喷混凝土问题，各方面的观点不尽相同。笔者认为，钢纤维喷混凝土与一般喷混凝土相比，具有良好的韧性、延展性、耐磨性和抗裂性，同时具有简化施工、加快施工进度的优点，并具有较好的施工安全性，可以缓解围岩应力重分布造成的破坏，采用钢纤维喷混凝土和锚杆、锚索相结合作为永久支护，可获取良好的支护效果和经济效益，应推广应用。
本工程地下洞室围岩支护中可考虑采用钢纤维喷混凝土技术，特别是在大跨度洞室的顶拱和边墙、不良地质部位、围岩产生较大塑性区和拉损区部位、交叉洞口部位及变形较大的部位，采用钢纤维喷混凝土是适宜的、有效的。应用钢纤维喷混凝土除需进行理论研究外，尚应进行现场试验，以检验施工工艺及喷射效果，测试钢纤维喷混凝土力学指标，确定最佳配合比，验证适宜性，从而保证钢纤维喷混凝土施工的质量，发挥有效的支护效果。
3、4 雾化问题研究
变电站消防施工方案篇2
[关键词]汽车加油站 隐患 防范 措施
汽车加油站有国有企业、股份企业、私营企业和个体工商户等经济成分并存，这些企业的生产经营条件千差万别，安全生产工作出现了参差不齐的情况，存在一定的不安全因素。
1常见的隐患
1、1燃烧爆炸
加油站空气中的油气混合气达到一定范围时（爆炸浓度上、下限之间），如果遇有足够能量的火源，就会发生燃烧爆炸。加油站内火灾爆炸隐患原因主要以下几方面：
由于在卸油、量油、加油、清罐等作业环节违章操作或由于腐蚀、制造缺陷、法兰未紧固等原因造成油罐、管道渗漏，油品暴露在空气中，形成油蒸气，遇火源有发生燃烧、爆炸的危险。
1、2车辆撞击
加油站内行走的车辆，若站内设施防护不当，如加油机的加油岛设置不规范等，易造成车辆冲撞站内设施，另一方面也易对加油工造成碰撞伤害。
1、3中毒窒息
加油站内的油品（汽油、柴油等）有一定的毒性，一般属于低毒性物质，由于中毒的途径不同，使人体器官能产生不同程度的急性或慢性中毒。如人员长期接触油品，对人体的中枢神经、内脏、皮肤均有损害。若人员进入装过油品的油罐进行检查或检修，未事先清洗、置换，或清洗、置换不到位，或人员未采取相应的防护措施，易造成中毒窒息。
2防范措施
2、1建立健全安全生产责任制
加油站应建立健全安全生产责任制。安全生产责任制是“安全第一，预防为主“方针的具体体现，是生产经营单位最基本的安全管理制度。只有从加油站主要负责人到各岗位人员都有明确的安全生产责任，人人都按照自己的职责做好安全生产工作，加油站的安全生产工作才能真正落到实处，安全生产才能得到保障。
2、2制定本单位安全生产规章制度和操作规程
安全生产规章制度是加油站搞好安全生产，保证其正常运转的重要手段。安全生产规章制度是国家安全生产方针、政策、法律、法规在生产经营单位的具体化。只有通过各项安全生产规章制度才能真正落实到实处，落实到基层，落实到每个职工。
操作规程是生产经营单位针对某一具体工艺、岗位所制定的具体操作程序和方法，是安全生产的一项基础工作，是搞好加油站安全生产的重要保证。
2、3加强安全教育与培训
加油站的安全生产管理人员必须具备与本单位所从事的生产经营活动相应的安全知识和管理能力。作为危险化学品经营单位的安全管理人员，根据国家相关规定，必须经过有关主管部门考核合格后，方可上岗。安全生产管理人员应加强现场管理，及时消除事故隐患，保障加油站的安全生产，保障职工人身安全与健康。
对新员工、临时工等进站前必须进行安全教育。主要内容包括安全生产有关法律法规、加油站安全管理制度、安全基础知识和消防知识、安全设施使用方法等。
加油站职工应做到“三懂”、“三会”，即懂得加油站发生火灾的危险性、懂得预防火灾的措施、懂得扑救火灾的方法；会报警、会使用消防器材、会进行初期扑救。
2、4制定事故应急救援预案
事故应急救援预案是一种事故发生之前就已经预先制定好的应急方案。它的作用是，一旦发生事故，生产经营单位就能够立即按照事故应急救援预案中确定的救援方案开展工作，避免事故救援的盲目性。
加油站应制定事故应急救援预案，并定期演练，及时修改完善事故应急救援预案。
2、5防火防爆
2、5、1控制可燃物
杜绝油罐溢油现象，油品卸油、加油过程中发生跑、冒、滴、漏时，必须及时处理。往油罐卸油时，应先计量罐内储油量后再卸油，防止溢油事故的发生。要清除油罐、站房、发电机房、配电室等建、构筑物附近的易燃物，杜绝一切火源。
2、5、2加强明火管理
对常用的固定明火点（如厨房的液化气灶）加强管理，不得擅自移动，并应做到人离断电，并在其附近配备消防器材。检修等明火作业应签写火票，配备消防器材和监护人员。设置安全警示标志，外来人员不得在站内吸烟。
2、5、3防止电火花
油罐区、加油机的爆炸区域范围内应使用防爆型电气设备，安装要合乎安全要求。加油站上方严禁高压线跨越。
2、5、4防止静电
埋地油罐的首尾两端应设两组静电接地装置，并定期经有关部门检测。进油管线应伸到距罐底20mm处。加油机、加油胶关上消除静电连接线必须完好。在输油开始到满罐的3/4时，应控制流速，因为这时最容易发生放电事故。加油站内严禁向塑料桶内加汽油。计量人员、加油工不得穿化纤服装。
2、5、5防雷
加油站的油罐区、加油棚等场所应设置防雷设施，防雷设施应定期经有关部门检测，雷雨天应停止作业。
2、5、6对于加油站内工艺设施与站外建构筑物防火间距不足的问题
如实际距离与规范要求相差不多的情况下，可设置卸油油气回收系统，其防火间距可减少20%，同时设置卸油和加油油气回收系统，其防火间距可减少30%。
2、5、7加油站应设置水封井或隔油池，站内产生的污水经水封井或隔油池排除站外
水封段以下的污水直接排出站外，而污油浮在上面，定期打捞和清理。以防混入室外污水管道中的油气和室内污水管道相通，或和站外的污水管道直接气相相通，发生火灾时，避免火灾蔓延至站外。
2、6防撞
加油岛设置要规范，加油岛宽度不应小于1、2m，以防加油车辆撞击加油机和加油人员；罩棚支柱距岛端不应小于0、6m，以防加油车辆撞击支柱而导致加油棚的坍塌。
2、7防毒
应尽量减少油品蒸汽的吸入量，进入汽油罐内作业时，必须事先打开人孔通风，并穿戴有通风装置的防毒装备，佩上保险带和信号绳。操作时，罐外应设专人值班，并轮换作业。
避免口腔和皮肤与油品接触，作业完，要用碱水或肥皂洗手，未经洗手、洗脸、漱口不得饮水和进食。换下的沾有油污的工作服、手套、鞋不得带进宿舍、食堂。
2、8配齐消防器材
加油站应按要求配齐消防器材，并放到固定位置。常用的灭火方法有隔离法、窒息法、冷却法、抵制法。常用的灭火器材有：灭火沙、石棉毯、灭火器。
2、9进行安全评价
变电站消防施工方案篇3
【关键词】 供电 动力 变压器 变电站规划
1 绪论
回顾近年来我国电力事业的发展，特别是我国电力网的发展，以及当 前我国电力事业的现状，并对我国未来电力事业的发展方向、力网的规模和技术前景展望和预测。近年来随着经济的发展，我国中小城镇、农村事业、企业单位顺势起步，用 电量不断增加 设备的陈旧，严重影响了电力的供应，从而制约了我国中小城镇、农村的经济增长，同时也给人们的生活带来了很多不便。
2 变电站的规划与设计阐述
2、1 电气部分、土建部分
电气部分包含电气主接线、短路电流计算及主要设备选择、配电装置、电气总平面布置、变电站总平面规划布置、变电站建筑与结构站用电部分。
土建部分包含土建，水质情况、水文气象、综合楼的布置。
其中联合楼结构建议多采用多层现浇钢筋砼框架及现浇钢筋砼楼屋面结构，建筑整体刚度好，同时在门窗口设置水平拉梁及加强基础梁，以便适合软土地基的不均匀沉降。室内楼梯均采用现浇钢筋砼板式楼梯。根据所址的地质条件，建筑物基础拟采用钻孔灌注桩基础。事故油池采用现浇钢筋砼结构。主变压器基础采用钻孔灌注桩基础。所区电缆沟为砖壁少量配筋砼底板结构，采用双面配筋的予制钢筋砼盖板。电缆沟纵向坡度≥0、5%。根据地质勘察报告，综合地质情况和上部结构荷载要求，综合楼框架、主变和避雷针基础采用钻孔灌注桩基础，采用端承型桩。
2、2 水工部分、消防部分
水工部分包括给水和排水。
变电所用水主要有生活、绿化及消防用水。平均用水量约3m3/d，给水由附近引接，距离约150米；所内消防给水管采用镀锌钢管，生活给水管采用φ150UPVC给水管。所区道路为公路型道路，场地排水采用组织排水，生活污水经化粪池处理后至无动力污水生化处理池进行处理，经处理达到国家综合污水一级排放标准后排入城区污水系统管道，排水管长度约为150米；变压器事故排油采用油水分离处理，分离出的水及电缆沟积水一起也排至污水管道。
消防部分要遵守一定原则，本工程消防设计只考虑所区的各类火灾的防止和扑灭，立足自救。本设计根据“以防为主，防消结合”的消防工作方针，遵循立足国内，中等适用的指导思想，在设计中严格执行国家有关防火规范各标准，优先采用防火材料，在加强火灾监测报警的基础上，对重要设备采用相应的消防措施。要注意消防通道，建筑物的火灾危险性及耐火等级。
2、3 暖通部分、环境保护和安全生产
暖通部分是空调、通风。环境保护和安全生产还包含污水处理和绿化。污水处理措施变电所噪声主要表现为电磁噪声，来源于变压器。设计中设备选用低噪声设备，对噪声敏感的建筑物如联合楼内的房屋布置，都已考虑使噪声源对建筑物中运行人员的影响减到最低限度。对联合楼内生产运行人员集中的地方，从建筑上考虑采用吸音材料，以减少噪声对人的影响。所内绿化重点在联合楼周围及围墙边，在联合楼周边适当位置种植经济合理的本地区植物。所内道路旁、空余场地等适当种植草皮绿化。变电所电气设备布置设计确保安全净距，同时采取防止电气误操作措施，以防止对运行人员的伤害。室内电缆沟入口处及地下技术层通至主控制室的保护屏等的电缆竖井和10kV电缆通至室外10kV电缆沟的孔洞采用防火材料封堵，电缆进入孔洞的两侧，涂刷1m长的防火涂料，以防止电缆起火的蔓延。所内所有的电力设备均应可靠接地。
2、4 施工组织大纲
施工组织大纲包含施工总平面布置、主要施工方案、电气安装施工方案、冬雨季施工措施、施工进度、交通运输条件。
3 关于变电站设计存在的问题
3、1 系统接线
避免采用2台充电机、1组阀控蓄电池的接线方式。某些变电站的典型设计中的直流系统采用了2台充电机、1组阀控蓄电池的接线方式，这种设计不太合理。2台充电机、1组蓄电池的设计是沿袭原来采用相控充电机、固定防酸蓄电池时的设计思想。殊不知设备情况已发生了变化。
3、2 馈线方式
变电站直流网络的馈线应采用何种形式更为合理，是目前尚有争论的1个问题。D5044―2004《电力工程直流系统设计技术规定》4、6、1条规定“直流网络宜采用辐射状供电方式”。而《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》l3、3、1、1条规定“新、扩建或改造的变电所（站）直流系统的反馈出网络应采用辐射状供电方式，不应采用环状供电方式。在用设备如采用环状供电方式的，应尽快改造成辐射状供电方式。”
3、3 蓄电池的选用
目前变电站的阀控蓄电池主要采用2V和12V2种。各有其优缺点。2V蓄电池的优点是电池设计寿命长并且可靠性高。损坏1～2节时可将其短接，不会对系统电压有很大的影响；缺点是造价较高、维护量大、占地面积大。
3、4 非有效接地系统的消谐措施的设计
10kV、35kV等非有效接地系统多采用电磁式电压互感器（Tv），因电磁式Tv是1个典型的非线性电抗，当系统发生接地、分合闸等外界扰动时，就有可能因参数满足谐振条件而产生铁磁谐振。
4 结语
变电站设计是个综合系统工程。通过关注变电站的规划与设计，实施模块化设计思路，加大新技术新设备的投入使用，可使设计方案得以优化，增加系统的可靠性，节约占地面积，以致变电站的配置达到最佳，不断提高经济效益和社会效益。模块化设计理念为变电站设计指出了一个新的方向，有助于电网提高建设和管理效率，有利于电力工程设计企业在电力市场改革中占得先机。
参考文献
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[2]DLT5218-2005，220～5O0KV变电站设计技术规程、
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[4]吴靓，斜珍贵、发电厂及电气设备[M]、北京：中国水利水电出版社，2004，3、
变电站消防施工方案篇4
摘要:居龙滩水利枢纽工程装机2台，单机容量30、0MW，总装机容量60、0MW，水头变幅范围为9、5~18、0m，为国内灯泡贯流式机组应用水头较高的机组之一，机组额定水头14、20m，额定转速125、0r/min， 多年平均发电量19730万KW·h，本文介绍该水利枢纽工程的消火栓灭火系统、CO2灭火系统、探测和控制系统的设计。 关键词: 贯流式水电站；消防总体设计；消防给水；CO2灭火系统；干粉灭火器；火灾自动报警及灭火控制系统 1、 工程概况和消防总体设计方案 1、1概况及其特征。居龙滩水利枢纽工程是以发电为主，兼顾防洪和灌溉、供水、航运以及水库养殖等任务的综合利用工程。其工程规模为：水库总库容为7、76×107m3；电站总装机容量60MW。 该工程位于贡水左岸支流桃江下游赣县大田乡夏湖村境内，距赣县县城约28Km。桃江流域属副热带季风气候区，流域内各地多年平均气温19、4℃，极端最高气温41、2℃，极端最低气温-6℃，多年平均蒸发量1576、2 mm。 工程是由挡水坝、溢流坝、河床式发电厂房、船筏道及升压开关站等建筑物组成。 本工程的主要消防对象是水电站建筑物及其机电设备。其中水电站建筑物的消防设计含主厂房、副厂房、主变压器场（开关站）、高压开关室、厂用屏配电室、油库、机修车间和坝区等。除检修期外，水电站及其机电设备一般都处于生产运行状态。 1、2消防设计依据和设计原则。 本工程消防设计依据国家、行业颁布的下列现行规程规范进行： (1)水利水电工程设计防火规范（SDJ 278-90） (2)火灾自动报警系统设计规范（GB 50116-98） (3)建筑设计防火规范（GB50016-2006） (4)自动喷水灭火系统设计规范（GB 50084-2005） (5)建筑灭火器配置设计规范(GB 50140-2005) (6)二氧化碳灭火系统设计规范(GB 50193-93) (99年版) (7)电力系统设备典型消防规程(GB 5027-93) (8)采暖通风与空气调节设计规范( GB50019-2003) (9)水力发电厂机电设计技术规范(DL /T5186-2004) (10)中华人民共和国消防法( 1998-04-29) (11)火灾报警控制器通用技术条件( GB 4717-93) (12)水库工程管理设计规范（SL106-96） 为贯彻“预防为主，防消结合”和确保重点、兼顾一般、便于管理、经济实用的方针，并结合居龙滩水利枢纽工程的具体情况，确定了如下基本设计原则: 在消防区内，按规范要求统一规划畅通的安全通道，设置安全出口及其标志; 以生产重要性和火灾危险性设置消防设施和器材，特殊部位按防火规范采取其它消防措施; 在电站设置消防控制中心（计算机房旁）和火灾报警系统，消防电源采用双可靠独立电源; 采取消防车、消火栓、CO2灭火和干粉灭火器四种灭火方式，消防用水取自可靠而充足的水源; 设置通风排烟系统; 选用阻燃、难燃或非燃性材料为绝缘介质的电气设备或采取其它保护措施以防止或减少火灾发生; 有火灾危险性设备之间， 采用耐火材料制成的墙或门隔离，孔洞用耐火材料封堵以防止火灾的漫延与扩散。 1、3消防总体设计方案。枢纽总体配备一辆消防水车，若遇重大火灾时，则由县消防部门支援扑救。工程消防系统按其生产及防火功能要求分为主厂房、副厂房、开关站、高压开关室、油库、机修间及大坝（含启闭机室、坝区用电变房）七个区，其中主厂房、副厂房采用自动灭火与灭火器具结合的灭火方式，开关站、高压开关室、油库、机修间、大坝则采用灭火器具灭火。 为确保消防区灭火要求，本工程消防水源及电源均按双水源、双电源设置，互为备用。当其中之一停止工作时，备用水源及备用电源均能自动切换投入。二台消防水泵从上游水库取水或下游取水，水泵扬程为52m，作为消火栓消防备用水源，两台消防水泵布置在技术供水设备室；另外，由两台深井泵从水井取水给高位水池（V=100m3）供水，作为消防水源及生活用水，为保证消防水源的可靠性，应经常
变电站消防施工方案篇5
【关键词】：消防负荷； 消防电源 ；消防供配电；处理对策
消防工作包括预防与施救，预防要求电气设计人员，选择合适的供电系统、合理配置电气保护装置，预防电气线路过热引燃周围可燃物 ；施救要考虑消防用电设备供电的持续性，电线电缆的无毒性以及消防人员的防触电安全。文章就消防电源与配电中关于双电源、消防负荷容量及其消防供配电系统等常见问题进行论证。
一、 关于消防负荷双电源的要求
由于消防用电设备的特殊性，要求其供电电源必须安全可靠。不仅要求在正常情况下，即便在电网检修、故障停电或发生火灾断电等特殊情况时，都能可靠供电，确保其正常运行，发挥其应有的作用。根据我国现行消防技术规范，消防负荷分为三级，其中一、二级负荷的消防供电应达到“双电源”的要求。但“双电源”的概念一直以来存在争议，现行的国家和行业标准中对此没有明确统一的定义和规定，国家电网公司的技术文件——《国网业扩供电方案编制导则》的定义如下：双电源是指由两个电源分别经过两个独立的供电线路向一个用电负荷实施的供电。即由两个变电站或一个有多台变压器单独运行的变电站中的两段母线分别提供的电源。其中一个电源故障时，不会因此而导致另一电源同时损坏。由此看来，电力部门给出“双电源”的定义和特征，与消防规范有不同之处，也有共同点。“两个变电站”是指其电源是不接在同一输电线路上的两个变电站。“两段母线”是指同一座变电站的两个（多个）电源分别供两台（多台）变压器，而变压器是分列运行的两段母线。特别值得指出的是这里所说的变电站指的是国家电网的市网（公共）变电站。建筑物内或小区内的变电站（或称之为配电站）是用户变电站。从我国大多数中小城市的电网建设现状来看，要满足消防规范中双电源为独立电源的要求，很难实现。尽管从严格意义上讲，电力部门对双电源的定义要低于消防技术规范的要求，但与规范的目标是一致的，即其中一个电源故障时，不会因此而导致另一电源同时损坏。因此，可允许各地根据电网建设的实际情况，最大限度地保证消防负荷的供电要求，并且通过柴油发电机组、蓄电池组、ups等应急电源对有特殊要求的消防负荷提供供电保障。
二、 消防负荷容量的确定
就如何确定供电系统中消防负荷，《民用建筑电气设计规范》指出：当消防用电的计算有功功率大于火灾时可能同时切除的一般电力、照明负荷计算有功功率时，应按未切除的一般电力、照明负荷加上消防负荷计算低压总的设备功率计算负荷，反之则不考虑消防负荷。而《火灾自动报警设计规范》6、3、1、8指出：消防控制室在火灾确认后，应能切断有关部位的非消防电源。实际上，两个规范中“有可能全部切除的”、“有关部位的”非消防负荷是不易确定的，与火灾的规模有关，每一栋建筑、每一场火灾可能都不相同，最少应切除多少，让设计者无法考虑。因此，设计计算应把握如下原则：三级负荷按全部切除考虑。选变压器时：将三级负荷与消防负荷相比，取计算负荷大者与一、二级负荷相加作为总计算负荷。选柴油机组时：将消防负荷与一、二级总计算负荷相比，取大者作为计算依据。这样，就能比较容易统计计算，满足平时和应急的供电要求。
在设计阶段具体计算消防负荷时，宜采用需要系数法。当采用需要系数计算负荷时，应将配电干线范围内的用电设备按类型统一划组。配电干线的计算负荷为各用电设备组的计算负荷之和再乘以同时系数。变电所或配电所的计算负荷，为各配电干线计算负荷之和再乘以同时系数。计算变电所高压侧负荷时，应加上变压器的功率损耗。
需要系数法计算主要步骤如下：
1、分类，将负荷按用电设备类型分类。如可分为应急照明、防排烟风机、消防电梯、自动报警等类型
2、分别计算各用电设备组的计算负荷
3、计算配电干线的计算负荷，计算公式见式（1）。
Pjs=Kx Pe?（1）
式中：Pjs—计算容量（kW）；Kx—需要系数；Pe—设备容量（kW）；
4、计算变电所、配电站的计算负荷
5、计算变电所高压侧计算负荷
三、各等级消防负荷配电系统的选择
目前，国家有关规范没有对不同等级消防负荷的配电系统做出具体要求，只是对电源提出明确的规定，因而导致各地对不同等级消防负荷的配电系统做法不一，本人建议宜按下列原则设计：
（一） 当为特别重要的建筑设计消防配电线路应当考虑一电源系统检修或故障时，另一电源又发生故障的严重情况，宜采用图1的配电系统方案。
图1 一级消防负荷别重要建筑的配电系统
图中：
I为特别重要建筑的消防负荷，分别接于I段母线和Ⅲ段母线，由两路专用线路接到末端配电箱（柜），并在末端实现双电源切换；
I为建筑的其他一级负荷，分别接于I段母线和Ⅱ段母线，视具体情况确定是否需要专用线路，可在末端实现双电源切换，也可在二级配电处实现双电源切换；
Ⅱ为建筑的其他二级负荷，分别接于I段母线和Ⅱ段母线，视具体情况确定是否需要专用线路，可在二级配电处实现双电源切换。
Ⅲ为建筑的其他三级负荷，可接于I段母线或Ⅱ段母线。本方案的特点是：两路市电同时工作，互为备用，柴油发电机作为应急电源使用。当柴油发电机作为备用电源时，Ⅲ段母线可以接一级负荷和二级负荷。
（二） 当工程中消防负荷等级为一级时，宜采用图2的两路电源配电系统方案。当取得第二电源确有困难时，可采用图3所示的配电系统方案。
图2 一级消防负荷的配电系统
图中：
变电站消防施工方案篇6
[关键词]消防安全;火灾危险;技术提升;安全管理
doi：10、3969/j、issn、1673 - 0194、2015、20、052
[中图分类号]TM63;TM73 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2015）20-0065-01
目前，变电站正向着自动化、无人化发展。而且现在的充油设备也逐渐减少，甚至有的变电站只有主变压器是充油设备。但值班人员的减少，并不意味着火灾危险性降低及消防设施可以减少甚至可以不设置，不注重设备更新和新技术投入问题，与社会不断进步的消防安全管理工作中，仍有科技技术提升方面的提高空间，相反更应采用科技含量高和可靠性、自动化程度更高的设施，以更快、更有效的灭火，达到保证电力设备和变电站建筑的安全有效的目的。
在与国网公司的三集五大管理模式全面接轨为抓手，在各方面工作同步提升的同时，逐步提高消防安全管理水平，加大自动化消防设施投入力度，使初期火灾能在较短时间内得意有效控制，避免造成经济损失和社会影响，确保实现变电站的全年安全目标。
1 变电站消防设备的常用配置
（1）主控室采用二氧化碳灭火器。
（2）高压室可采用气体消防、气溶胶消防灭火器。
（3）电缆应涂防火漆、电缆夹层应放置灭火弹。
（4）电抗器应放置足够的干粉灭火器。
（5）室外设备区使用干粉灭火器。
（6）室外油变压器设置变压器事故油坑，还需设消防沙池，储备清水、沙、用于扑灭地面及油坑内的明火，并采用喷雾消防。
无人值班变电站在正常投入运行后，整个生产区域实现远程和自动化控制，不在需要人员进行值守，只定期派出少量人员进行巡视和维护保养设施设备。对电力生产涉及的简单操作，电压的远程控制，以及对整个生产区进行实时图像监控。由于无人值班站管理人员和维护人员距事故现场较远，在短时间内不可能到达事故现场处理，所以火灾初期只能靠变电站自身设施进行灭火。
无人值班变电站需要装备消防自动报警系统。一般都将生产设备区划分为若干个报警区域。每个报警区域又划分了若干个探测区域。这样就可以在发生火灾时，能够迅速、准确地确定着火部位，为维护人员能够早期发现通报火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾。管理人员还应当和当地消费人员加强沟通、协调。
针对一些无人值班变电站远离城市，分布面广的特点，应把变电站的具置，扑灭电气火灾所需要的灭火设施等情况及时通报，以便消防部门及时了解和掌握。
2 提高变电站消防管理的措施
2、1 加强培训，提高员工消防工作管理水平
重视变电站消防工作的落实，积极拓展设备防火宣传活动，着力加强班组培训工作，并经常举行消防事故演习活动，提高员工消防安全意识、强化消防法制观念，增强逃生自救能力。制订完善的自防自救措施和应急预案，严格事故处理程序，保证所有消防设施完整有效;加强兼职消防人员的消防技能培训和演练，熟练掌握所有消防设施的使用;提高处理火灾的调控应变能力，增加防火灭火的安全知识、提升消防排隐的业务技能。
变电站在安全管理方面，一直都是接受安保部门直接领导，按照消防部门要求开展培训工作，对消防演练要求比较严格，但对消防设施具体操作方面缺乏人才，消防管理水平只是停留在对现有设备维护、保养、正常巡视方面，没有接触过或很少接触比较有科技含量消防的消防设备和管理手段，这就需要运用“走出去、请进来”的办法，加强消防安全知识培训，拓宽培训渠道，增强消防安全管理的深度和广度，提高消防管理人员和具体操作人员的管理水平。
2、2 加强消防设备管理
（1）按规定配备。在消防管理中，按照规程对新建、扩建场所配备相应的消防设施，满足消防要求。
（2）按规定维护。在平时维护当中，注重月巡视、季抽查，对重点部位可根据情况缩短巡视周期，及时发现和消除消防设施隐患，使消防设备始终处于临战状态。
（3）职责清晰。在实际工作中，各级安全第一责任人也是其消防管理第一责任人，专（兼）职安全员也是本部消防员，对本部消防设施管理、消防培训管理起到监督促进作用，只有职责清晰、任务明了，才能做到消防工作落地。
（4）消防设施的计划配置由安全监察质量部负责，各部门领用安全用具需持审批后的计划领取。
（5）操作队第一责任人、工作负责人、安全员负责本单位消防设施的的领取、保管、使用登记及建档、建卡等工作。安全监察部、各有关主管部门要建立安全工器具使用台账，并确保上下一致，以便检查中进行核对。
（6）单位负责人或保管人变更时，主管部门应及时对消防设施的进行交接，以免丢失，如因主管部门没有组织交接造成流失的，由该主管部门承担相应的金额。
（7）在使用中消防设施的如发生损坏，应及时修理或更换。不合格或已经使用过的消防设施的应做不合格标识，并单独存放，不得与合格的混放在一起。
（8）消防设施的损坏更换。使用单位应持损坏的消防设施到安全监察部开具更换领取单后到进行领取，损坏的消防设施的经安全监察部检查认定人为造成的将从使用单位的经费中扣除相应金额的50%。
变电站消防施工方案篇7
关键词:地铁改造 技术风险 标准 过渡方案
1、概述
北京地铁一期工程始建于20世纪60年代,由北京站经宣武门站和复兴门站至苹果园站,共计17座地下车站,一座古城车辆段,线路长度为23、6km、北京地铁二期工程始建于20世纪70年代,线路呈马蹄形,由复兴门站经西直门站和东直门站至建国门站,共计12座地下车站,一座太平湖车辆段,线路长度为17、2km、北京地铁1、2号线改造工程主要包含一、二期工程,投资总额为37、5亿元。北京地铁一、二期工程建设初期的指导思想是,以战备疏散为主,兼顾城市交通。基于国内没有地铁设计规范和相关标准,工程建设参照了国外地铁的设计资料和规范,尤其是前苏联的设计规范。局限于当时的建设条件和国内的技术水平、生产工艺水平,采用了大量的非标产品和特殊设备。经过二三十年的运营,北京地铁1、2号线车辆、设备老化,大都进入设备报废期,系统技术性能下降,存在很大的地铁运营安全隐患。
本次改造涉及线路、车辆、供电、通信、信号、通风空调、给排水及消防、动力照明、火灾报警、环境与设备监控、车辆段等多专业的全面改造、更新和升级,根据工程筹划的要求,涉及行车安全、运营安全和消防安全等方面的改造内容必须在2008年前完成。在相对集中的时间段内完成多专业、多系统的改造,面临技术风险、管理风险和资金风险等困难,技术风险又是工程风险控制中首先要解决的问题。本文就改造中的技术风险进行分析。
2、技术风险的诱发因素
北京地铁1、2号线改造工程是一个复杂的技术改造工程,涉及全部设备专业、线路专业及土建专业,从某种意义上讲,相当于新建线路的设备安装阶段,但又不能等同于新建线路。本次改造工程是在不停运的前提下进行的,又受土建结构、人防设施不改变的制约,所以,诱发技术风险的因素很多,主要包括以下几类。
2、1 改造方案与规范的差距《地铁设计规范》(GB50157—2003)主要用于新建线路的指导,未涉及改造工程内容及要求。在车站安全出入口设置、消火栓设置、车站外部消防水源引入、区间火灾报警、区间风速等方面,改造方案与规范有一定的差距。
2、2 土建结构与人防设施不改变本次改造是在不停运的前提下进行的,不具备土建结构发生变化的条件,且运营线路又兼顾战备人防的需要,要求人防等级不降低。在变电所有限的空间内,标准化产品与设备安全操作距离出现不匹配的现象;车站及区间主风机难于达到区间风速要求,需要重新制定新的通风排烟系统运行模式。
2、3 过渡方案新旧系统倒接,必然涉及过渡设备和改造期间的车站运营模式和设备系统运行模式。过渡方案的制定与现状设备安全性、可靠性以及系统有密切的联系。
过渡方案的合理、可靠、安全与否将直接影响到改造工程的成败。
2、4 概算因素根据北京市有关规定,初步设计概算额不能超过可行性研究报告投资估算值的3%,否则重新立项。此项规定在新建项目执行中难度较小,但对于城市轨道交通系统改造而言,属于崭新领域,执行过程复杂。由于国内没有改造经验,可能会出现漏项问题,可行性研究报告投资估算值与初步设计概算额有较大出入。
正在运营的线路已经暴露出严重危及运营安全的隐患,改造工程刻不容缓。如果概算额超标(大于3%),进行重新立项的话,时间耽误不起。因此,按照现有规定不重新立项,需要根据不超标的初步设计概算额反过来调整设计方案。
2、5 现状变化与原始设计的出入北京地铁1、2号线已经运营30多年,路基、土建与建设初期比可能发生了变化,如路基沉降;建筑平面功能调整;设备及车辆处于老化期,大部分设备已到报废期,系统性能下降;由于基础资料的不齐整,使各类管线的现状敷设情况不很明朗等。
上述因素,将直接导致技术风险。当然,设计边界条件也是影响设计质量的因素之一。
3、技术风险的分类
3、1技术标准与设计标准目前,国内没有相关的城市轨道交通系统改造设计规范和标准。
《地铁设计规范》第1、0、2条规定:“改建、扩建和最高运行速度超过100km/h的地铁工程、以及其他类型的城市轨道交通相似的工程设计,可参照执行。”
衡量改造工程是否达到要求、是否贴近国家相关规范及标准,针对目前可参考的设计规范及标准,制定改造工程的技术标准和设计标准是必要的。对于不同的现状和条件,技术标准及设计标准也不同。制定标准的宗旨是尽量靠近现行的设计规范和标准,满足改造目标。
3、2 现状设备系统对现状系统及其设备的安全评价是改造工程的重要环节,是制定改造范围、内容及用户需求的依据,将直接影响到改造技术方案的合理性和可操作性。
在行车安全、消防安全及运营安全等方面,应分析哪些系统及设备存在安全隐患、哪些系统及设备制约着运输能力的提供和服务水平的提升、哪些因素制约着改造的技术标准和设计标准,从而为编制改造范围、内容、原则及用户需求提供依据。否则,可能会出现危及安全的遗漏项目或出现不应有的项目占用有限资金的现象。
3、3 改造技术方案改造技术方案是改造工程的核心内容,建立在现状系统及设备、技术标准及设计标准的基础上。高质量的改造技术方案应最大限度地消除安全隐患、提高运输能力和服务水平、在改造期间对运营的影响程度降到最低,而且通过工程筹划、设备招投标及施工管理,节约投资。
在不突破投资概算、不改变土建结构、改造期间降低对运营的影响等一系列的制约条件下,照搬新建线路的技术方案往往行不通,需要有新的思维方式,因地制宜,因事制宜。改造技术方案应有针对性,充分利用现有条件和资源。还要突破条条框框的束缚,有大胆的设想。
3、4 技术协调改造工程的技术协调工作与新建线路基本相同,这里不再赘述。
4、技术风险的规避措施
了解改造技术风险的诱发因素以及类型,就要有针对性地研究处理技术风险的方法,使改造技术方案既贴近实际情况,又能规避风险。北京地铁1、2号线车辆、设备消隐改造工程面临如此大的难度和技术风险,是城市轨道交通领域内需解决的重大课题。本工程通过测试、试验、调研、方案征集、技术方案论证、专家专题论证及专题研究等手段,研究控制技术风险的措施。
4、1 前期工作
4、1、1 测试与勘察涉及测试与勘察项目的专业
4、1、2 试验涉及试验项目的专业
4、1、3现场调研与市场调研现场调研和市场调研是在初步设计、施工设计工作开展前(或过程中)必需做的准备工作,改造工程无法脱离现场实际情况。通过现场调研,掌握设备及其机房的现状,根据工程改造的范围及内容、改造原则、改造目标,为技术标准及设计标准的编制提供科学依据。根据现场调研情况而确定的设计方案,进行必要的市场调研,以确保所采用的技术、工艺及设备满足设计方案的需要,避免或尽可能地少用非标准设备。
与新建线路相比,现场调研和市场调研要占用更多的时间和精力,在有限的设计周期内完成大量的调研工作难度很大,应正确处理好调研与设计时间分配的关系。
4、2 设计工作
4、2、1 设计标准的选用前面已经谈到,城市轨道交通系统领域尚未编制相关的改造标准。对于改造工程而言,设计标准与技术标准是相辅相成的,彼此既有联系又相互制约。设计标准应建立在改造目标现状的基础上,否则,不切合实际的技术方案无法实施,可能会中断运营,造成地面交通的混乱,这也是政府和市民不愿见到的事情。
对于难于把握的内容,可以通过专家专题论证和专题研究来解决。
4、2、2 技术标准的制定技术标准应根据改造后需达到的目标制定。本工程技术标准取决于几个方面:一是不停止运营条件下进行改造,要求技术方案不能影响地铁运营,制定的标准首先追求安全性和可靠性;二是土建结构不可改变,要求各系统技术方案“量身裁衣”,符合实际;三是循序渐进地改造,并非全面、彻底地改造,工程造价是控制工程改造规模的重要环节,技术方案不能过于追求技术的先进性,应充分考虑工程的经济性。
在考虑上述因素后,首先应对改造工程需达到的目标进行客观定位,然后使合理的技术标准贯穿于整个设计过程中。
本工程技术标准应遵循安全、可靠、经济、先进的原则。
4、2、3 技术一致性全线车站及区间的技术标准、技术方案追求一致性,有利于日后的运营管理和降低管理成本。
受客观条件的限制(如车站规模不改变或投资控制等),技术方案只能因地制宜,只要满足性能指标就应认为满足改造要求。
4、2、4 过渡方案过渡方案是改造工程能否顺利实施的关键。既然改造工程是在不停运条件下实施的,各系统及各专业必然存在新旧系统的过渡方案。通风空调系统、给排水及消防系统等专业的过渡方案将对消防安全、服务水平构成潜在影响,供电系统、通信系统、照明配电系统等专业的过渡方案将对消防安全、服务水平、运输能力及运营安全构成潜在的影响,信号系统、线路专业的过渡方案将对运输能力及运营安全构成潜在的影响。
过渡方案的制定应首先遵循安全、可靠、经济的原则,将安全放在首位。其中,供电系统的过渡方案对运营中的地铁影响最大,应充分认识到过渡方案一旦失败就将中断运营的严重危害性。
新旧系统间的过渡存在技术上的难度,毕竟安全是第一位的。关键的技术处理措施,可以通过在社会上广泛征集方案来实现,其中包括向设备供应商、科研院校及设计单位等征集供电系统的双边联跳、信号系统的系统制式及过渡方案等。
4、2、5 方案调整由于受各种因素的影响(如限额设计、边界条件等),需要对设计方案甚至是改造内容进行调整,调整时,必须对调整内容进行评估,评价其是否背离了改造目标,若脱离了改造目标而进行的改造工作是失败的。
4、3 专题研究与论证由于设计标准的选用问题,势必需要进行专题研究和专家论证,取得技术研究上的支持和相关部门的认可。
其中,涉及消防安全的内容与新建线路的设计规范有较大差异,应组织消防专家论证会,对改造内容中的消防技术方案进行论证,提出可操作的指导意见,以指导设计工作和竣工验收工作。
5、结语
改造工程具有很强的挑战性,分析技术风险的所在以及如何解决,是改造工程的一大特点,也是其难度所在。本工程通过前期的可研、总体设计、初步设计阶段工作,归纳总结了上述内容。随着施工设计和安装施工实施的开展,预计将会出现新的问题和难点。本文希望能起到抛砖引玉的作用,引起社会各界同仁的关注,毕竟当城市轨道交通进入稳定发展期时,国内将迎来改造的时期。
参考文献
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变电站消防施工方案篇8
【关键词】强雷区；35kV线路；防雷；措施
1 引言
广西德保县乐林变电站位于广西德保县西北部，变电站35kV侧属于不接地系统，共有35kV出线7回，线路总长140kM，线路地处山区，地形起伏，高差大，档距长，年平均雷暴日达67、8日，最高可达88日，属雷电高发区，仅2012年发生雷击跳闸、瓷瓶损失共16起，严重影响该站供电的可靠性、安全性和供电质量，为此，广西水利电业集团委托设计单位对其进行了防雷研究和设计，工程名称为“广西德保县乐林变电站35kV线路优化工程”。
2 案例分析
对于广西德保县乐林变电站35kV线路频遭雷击跳闸问题，设计方进行了详细的现场调查研究，调查结果如下：（1）乐林变电站有的35kV线路出线避雷线架设不足1kM；（2）35kV线路出线皆未装线路避雷器；（3）杆塔接地电阻有的不符合规定，大于30Ω；（4）线路绝缘子采用XP-7，直线杆每串3片，耐张杆每串4片；（5）非避雷线段线路没有任何防雷措施；（6）实测35kV线路单相接地电流13A，35kV侧系统为不接地系统；（7）线路自动重合闸装置退出运行；（8）线路主保护整定为瞬时动作；（9）年平均雷暴日67、8日，最高88日，属强雷区。根据调查结果，设计方拟定了如下的技改方案：
2、1 架设避雷线和安装避雷器
方案：“对35kV进线段避雷线长度不足1―2kM的，增加避雷线长度，使其达1―2kM，并在35k进线段避雷线两端的导线上安装管型避雷器或保护间隙”。
分析：防止35kV线路直击雷和进行波的方法是架设避雷线。但因雷击避雷线时，避雷线上产生的电位相当高，35kV线路的绝缘水平受不了这个高电压，容易造成反击，同样会引起线路跳闸，同时避雷线线路造价又高，因此，35kV线路只在变电站进线段，根据变压器容量的大小，架设1-2kM的避雷线，以限制流进避雷器的雷电流和限制入侵波的陡度。但变电站的阀式避雷器不允许通过太大的雷电流，一般不超过5kA，再则就是通过阀式避雷器的雷电陡度也不允许太大，陡度太大亦即电压上升速度太快，会使避雷器来不及放电，使避雷器冲击电压提高，从而作用在被保护物的电压也提高，这就容易破坏设备绝缘，为了降低侵入波的峰值和陡度，35kV线路除架设避雷线外，限制入侵波峰值的办法是在避雷线两端杆塔的导线上还加装管型避雷器或保护间隙。
2、2 采用不平衡绝缘方式
方案：“在无避雷线地段，在其杆塔为上字型三角排列的直线杆塔上，中间相安装3片XP-7型悬式绝缘子，而两边相安装4片XP-7型悬式绝缘子，以造成绝缘差异”。
分析：该站35kV侧属于不接地系统，线路受雷击引起大气过电压，引起单相闪络接地的概率很高，但单相接地不会引起开关跳闸，只有引起两相闪络后，形成弧光接地短路，才会引起线路开关跳闸，因此，造成中相与两边相的绝缘差异后，当线路受雷击过电压时，中相绝缘水平低，先闪络放电接地，闪络后的中相导线相当于一条接地线，增加两边相线的耦合作用，使之不再发生绝缘闪络，就不会引起弧光短路使线路开关跳闸。
2、3 杆塔上安装少长针金属消雷器
方案：“在电阻率较高的杆塔顶安装少长针消雷器，并将避雷针引下可靠接地，接地电阻值不超10欧。其中，直线单杆安装1付，双杆安装两付。少长针消雷器的规格为：长针用Φ14*2000（mm），圆钢5根，针尖锥度越大越好，均匀水平排列焊接在250*5*3000（mm）角钢上，用Φ18U型抱箍固定在杆顶上”。
分析：在电阻率较高的杆塔，最容易遭受直击雷，而雷击点多发生在杆塔顶部铁质尖角处，因此，在杆塔的顶部安装少长针金属消雷器，将雷电突云直接快速泄下接地装置，避免雷击的发生，可以使杆塔免受直击雷的危害，它是最经济、简便、可行、直接有效的防雷措施。
2、4 降低避雷线杆塔的接地电阻
方案：“对杆塔的接地电阻进行实测，需满足下表1的要求，未满足使用要求的，需进行整改，完善接地装置，方法为：1）可在原接地装置基础上延长接地线，或配合使用降阻剂；2）也可在原接地网附近另外敷设接地网，再行将新旧接地网可靠连接。接地装置可采用闭环型或放射状”。
分析：防雷、堵雷需结合泄雷同步进行，符合要求的接地装置方可确保防雷措施发挥作用，否则，当遭受雷击发生闪络击穿时，接地装置不能迅速泄流，极易引发雷电反击导致瓷瓶受损和击爆避雷器。
2、5 采用自动重合闸装置
方案：“采用35kV线路自动重合闸装置”。
分析：前几种防雷措施，只对较小雷电流有效，对特大雷电流还是无能为力的，为此，采用自动重合闸作为补救措施，当线路受到雷击引起相间短路，保护动作跳闸时，经一段时限，自动重合闸起动，如故障消除，重合闸成功，线路可恢复供电，否则，保护加速跳闸，此方案是减少雷击停电的有效措施，且现今变电站（经改造或新建变电站）控制保护皆采用微机综合自动化系统，要实现线路自动重合闸功能是很容易的，相当经济。
2、6 恰当选择系统接地型式
具体方案为：“将35kV侧不接地系统改为消弧线圈接地系统”。
分析：德保县乐林变电站35kV线路总长142公里，远期可达180公里，单相接地电容电流为2、7*U*L/1000=17A，大于10A，需将原35kV侧不接地系统改为经消弧线圈接地系统，补偿方式为过补偿，使得系统接地电流减少，故障相恢复电压速度减少，此外，通过消弧线圈的嵌位作用，能有效减少防止铁磁谐振过电压的发生概率。
2、7 适当调整线路主保护的动作时间
方案：“将装设有线路避雷器的35kV线路主保护动作时间整定为0、05S；对未装设线路避雷器的35kV线路主保护动作时间不变，仍为0S”。
分析：动作时间按躲过线路避雷器动作时间来整定，一般避雷器放电时间为持续0、04―0、06S，考虑到跳闸回路上元件的动作时间约有0、03S，所以，总的动作时间为0、03+0、05（延时时间）=0、08S，大于0、04―0、06S，从而躲过了雷电泄漏时间。该主保护短时间的延时，不影响继保系统的上下级间动作时间的配合，也是电气绝缘热容量能接受的。这样，可大大减少当线路遭受雷击时，避雷器动作引起的线路跳闸的概率。
3 总结
归纳起来，35kV线路的防雷方措施主要有以下几点：
（1）变电站进线段1―2公里的杆塔上需架设避雷线，避雷线两端的导线上安装管型避雷器或放电间隙（当然，如经济条件允许的情况下，全线架设避雷线，防雷效果会更好）；
（2）杆塔接地电阻需满足表1的要求；
表1
土样电阻率Ω、m ≤100 100-500 500-1000 1000-2000 >2000
杆塔接地电阻值Ω 10 15 20 25 30
（3）适当选择系统接地型式：当单相接地电容电流大于10A时，采用过补偿的消弧线圈接地方式；当单相接地电容电流小于10A时，采用不接地方式运行；
（4）未架设避雷线段导线：1）采用不平衡绝缘方式，两边相绝缘水平大于中间相；2）杆塔顶上安装少长针金属消雷器；3）中相上安装氧化锌避雷器。
（5）装设自动重合闸装置 ；
（6）适当调整线路主保护的动作时间：当装设有线路避雷器时，调整线路主保护动作时间延时0、05S；当未装设有线路避雷器时，线路主保护动作时间仍设定为0S；