变电站消防给水系统设计及其问题分析 周锋
变电站消防给水系统设计及其问题分析周锋
发表时间：2019-09-18T10:40:36.253Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：周锋杨凡成史碧航[导读] 摘要：本文通过结合工程实例，对变电站消防给水系统的设置依据进行了阐述，并在此基础上介绍了消火栓与水喷雾共用消防泵组的水力工况，希望对提高变电站消防给水设计效果有所帮助。
(杭州市供电公司浙江杭州 311200)
摘要：本文通过结合工程实例，对变电站消防给水系统的设置依据进行了阐述，并在此基础上介绍了消火栓与水喷雾共用消防泵组的水力工况，希望对提高变电站消防给水设计效果有所帮助。
关键词：变电站；消防给水系统；消火栓
引言：变电站消防给水系统在变电站起到的作用十分关键，关系到变电站的防火能力。由于变电站在规模、投资控制、形式和设计人员习惯方面存在差别，因而，变电站消防给水系统的设计也存在显著的差异。如何在满足要求的基础上，依据变电站的具体情况，保障变电站消防给水系系统设计的经济性，减少投资，是变电站消防给水系统设计的核心所在。因此，对变电站消防给水系统设计及其问题进行分析，具有十分重要的意义。
一、变电站消防给水系统的设置依据
变电站消防给水系统的设置依据有如下几点：
（1）如果变电站单台可燃油油浸电力变压器的容量高于125MW，则必须设置水喷雾灭火系统。（2）根据《火规》的要求，如果变电站主控楼缺少防火措施时，应该将火灾危害性定位丙类；如果在火灾发生后，能够及时采取防火措施，则可以将火灾危险性定位戊类。
（3）按照《建筑设计防火规范》中的规定，如果变电站主控楼的体积小于3000m3，且火灾危险性属于戊类时，无需设置消防给水。
二、变电站消防给水系统设计问题
根据上述原则，在变电站设计过程中，做好消防给水系统的设计十分重要，变电站消防给水系统主要由以下几部分组成：一是水喷雾灭火系统；二是消火栓。需要在变压器和主建筑室内外分别设置上述两类的消防系统。其中水喷雾系统对消防水泵的水压提出了要求，要求水压必须保持在80m上下，水流量应该大于100L/s；而主建筑室内的消火栓应该与规定相符，室内消火栓的静水压力应小于80m，消火栓的出水压力如果高于50m，应采取减压措施。水喷雾系统和消火栓在水量和水压方面存在显著的差异，因此，需要在消防给水系统中设置两组消防水泵，以满足消防系统的运行需要。与此同时，为与消防水泵的设置情况相匹配，还应设置气压罐和稳压泵，但设置两组水泵会扩大泵房的面积，变电站消防给水系统的投资量会随之增加，与消防给水系统的设计原则不符。所以应该对变电站消防给水系统加以改造，确保一组水泵的使用，即可满足两个消防系统的使用。技术人员可以将尺寸大小与消火栓孔径匹配的孔板加装到消火栓上，以起到减压的作用。三、工程概况
（一）消防给水系统
一个变电站的消防给水系统由多个部分组成，其中主建筑室内设置了两个消火栓，并配备长度为25m的尼龙水带，以及口径为20mm的水枪。
（二）选择水泵
在选择水泵过程中，需要综合考虑消火栓系统和水喷雾灭火系统的实际需要。通过上文分析得知，水喷雾灭火系统对水泵的压力要求为80m左右，而消火栓要求压力则低于80m，因此，在选择水泵时，最好选择压力稍低于80m的水泵[1]。水泵的流量计算应该基于水喷雾灭火系统流量+消火栓系统用水量，并依据计算结果，合理的选择水泵流量。变电站消防给水系统的用水量分为最小用量和最大用量，所谓的最小用量是指一支水枪的用水量，而最大用量是指多个水枪和水喷雾系统的用水量之和，由此可见，系统的在用水量上存在明显的波动。为了保证系统压力的稳定性，对水泵的P-Q曲线进行控制，确保曲线的平稳性十分关键。综合考虑以上方面的条件，最终本工程选择了三台水泵，两台水泵运行，而一台水泵用作备用，从而满足系统对水压和水量的需要。（三）计算水力
1.计算思路
当一个水枪使用时，此时系统水流量达到了最小，管路阻力也处于最小的状态，但消火栓的压力却最大。因此，应保证孔板孔径压力可以满足一个消火栓的使用需求，确保其压力值与允许值相符。对管路阻力进行分解，将其分为以下几个部分：
（1）水池吸水口到消火栓的阻力；
（2）减压孔板与消火栓融合所产生的管道阻力；
（3）水带的阻力；
（4）水枪口压力。
通过对上述管路特性进行分析，将上述部分的管路压力值进行叠加计算，得到的计算结果就是系统整体管路的特性，并以此为基础，绘制特性曲线。
2.计算过程
首先需要计算管道的阻力
在管道阻力计算时，需要利用下述公式：
假设V＜1.2m/s，
就可以列出公式：Hf=iL-0.00000912(v2/d1.3)(1+v/0.867)0.3L；假设V＞1.2m/s，
可以列出公式：Hf=0.0000106(v2/d1.3)L；
在上述公式中管道的沿程阻力由H代表，单位是MPa；