城市電網(wǎng)供配電系統(tǒng)較早期火災(zāi)預(yù)警探測解決方案

時間：2020-10-07作者：深圳市卓恩實業(yè)有限公司瀏覽：61

1.1??? 城市電網(wǎng)供配電系統(tǒng)概況
城市電網(wǎng)供配電系統(tǒng)是由供電電源、輸配電網(wǎng)、電能用戶和監(jiān)控與配電網(wǎng)管理系統(tǒng)組成。城市供電電源主要包括電廠（火力、水力發(fā)電廠等）和區(qū)域變電所（站）等設(shè)施。城市輸配電網(wǎng)主要含城市變電所（站）、換流站和輸送電線路等設(shè)施。電能用戶主要指居民生活用電和工業(yè)用電。電力監(jiān)控系統(tǒng)以計算機、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具，實現(xiàn)變配電系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)檢測和遠程控制。
國家電網(wǎng)公司對安全工作有詳細的規(guī)定，十分重視電網(wǎng)安全及電力可靠供應(yīng)問題。隨著國家全面建成小康社會的腳步不斷深入，電網(wǎng)安全顯得尤為重要，電網(wǎng)公司提出了“要全力確保大電網(wǎng)安全、人身安全、設(shè)備安全、網(wǎng)絡(luò)安全“四大安全”，要狠抓重點領(lǐng)域隱患治理，**抓好特高壓設(shè)備安全、消防安全、電纜及通道隱患整治和集體企業(yè)安全專項治理。這相當(dāng)于對電網(wǎng)防災(zāi)提出了明確要求，需要從供配電系統(tǒng)的各主要環(huán)節(jié)入手，尤其是較典型的供配電系統(tǒng)設(shè)施，包括油浸變壓器、油浸電抗器、高低壓配電設(shè)施等。
1.2 ?? 城市電網(wǎng)供配電系統(tǒng)熱災(zāi)害與火災(zāi)危險性
總體而言，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及電網(wǎng)安全防護技術(shù)的發(fā)展，電網(wǎng)的安全防護越來越完善，2002年5月國家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布了《電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及跳讀數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全防護的規(guī)定》，2006年電監(jiān)會印發(fā)《電力二次系統(tǒng)安全防護總體方案》等，都為電力系統(tǒng)安全建設(shè)提供了重要的指導(dǎo)作用。盡管電力系統(tǒng)的安全防護不斷完善，但是我們也不得不面對巨量電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)施的安全防護問題，據(jù)統(tǒng)計，十三五期間我國僅297個地級以上城市10KV及以下配電站就將達到30萬座，電網(wǎng)供配電系統(tǒng)的熱災(zāi)害和火災(zāi)事故仍然不在少數(shù)，且有的破壞性還很強。
目前熱災(zāi)害和火災(zāi)預(yù)警防護的首要對象應(yīng)該是各級變配電所的油浸式變壓器、電抗器，電力隧道/廊道，GIS設(shè)備設(shè)施，高低壓配電室等。以油浸式變壓器為例，其內(nèi)含的可燃物是驚人的，變壓器油經(jīng)常達到幾十噸之多，還包含電纜紙、漆布、木材等絕緣材料，這些均為可燃物，而變壓器油燃燒的高溫特性又使得其撲救的難度巨高。
針對火災(zāi)危險性較大的油浸式變壓器進行火災(zāi)危險性分析，主要的內(nèi)因如下：
1)?繞組絕緣損毀產(chǎn)生短路，引起火災(zāi)或爆炸事故。繞組絕緣損毀原因也比較多，包括絕緣老化、變質(zhì)、強度降低、制造質(zhì)量等，造成繞組匝間、層間短路，而產(chǎn)生放電電弧，其較高溫度可能高達3000℃以上，造成絕緣油分解出大量可燃氣體，與空氣混合達到一定濃度而形成爆炸。
2)?變壓器主絕緣擊穿。造成這一問題的因素包括中性點不接地運行、套管上部端子幅密封不良而造成引線根部繞組絕緣強度大大降低等，這些因素引起的閃絡(luò)，會很快發(fā)展為變壓器的損毀事故。
3)?變壓保套管閃絡(luò)，引起爆炸起火。變壓器套管事故在變壓器事故中占比也是比較高的，達到15.3%以上。
4)?分接開關(guān)和繞組連接處接觸不良，產(chǎn)生高溫。變壓器分接開關(guān)引起事故的比例僅次于套管閃絡(luò)事故比例。
5)?磁路發(fā)生故障、鐵心故障，產(chǎn)生渦流、環(huán)流發(fā)熱，引起變壓器故障。
油浸電抗器、互感器和斷路器等其它油浸設(shè)備的火災(zāi)危險性內(nèi)因也很類似，只是在機理上不盡相同而已。這類設(shè)備的外因當(dāng)然還包括雷擊、異常天氣、人為破壞等。
其他電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備的火災(zāi)可能的原因包括**負荷、過熱、機械損傷、老化、電氣故障等而導(dǎo)致短路，絕緣下降引發(fā)電氣火災(zāi)。電力電纜的火災(zāi)原因包括隧道主電纜接地或相間短路、主電纜接頭故障、電纜隧道/廊道附屬設(shè)施電氣故障等，當(dāng)然同樣還面臨外部因素，例如施工、人為破壞等。電氣設(shè)備或電纜的火災(zāi)主要的危害在于其往往發(fā)展速度快，溫度高，易傳播，恢復(fù)時間長等。
1.3 ?? 現(xiàn)有火災(zāi)探測技術(shù)及問題
電網(wǎng)系統(tǒng)目前還比較多的采用傳統(tǒng)的火災(zāi)探測技術(shù)，分別包括：
1）線型感溫火災(zāi)探測器，通常包括分布式光纖感溫火災(zāi)探測器、準(zhǔn)分布式光纖光柵感溫火災(zāi)探測器和線型感溫電纜，主要用于室外油浸式變壓器、電抗器，室內(nèi)變壓器、電抗器，電纜溝、隧道或廊道等；
2）吸氣式感煙火災(zāi)探測器，主要用于高低壓配電室、計算機房等；
3）紅外火焰探測器，主要被用于變壓器或電抗器的場所；
4）點型感煙/感溫火災(zāi)探測器，比較多的用于常規(guī)建筑內(nèi)，包括一些高低配電室等。對于需要設(shè)置固定式滅火系統(tǒng)的場所，通常采用兩種探測器進行保護。各場所均需要設(shè)置手動報警按鈕。
2.?????? 整合解決方案的基本思路與實現(xiàn)
針對城市電網(wǎng)供配電系統(tǒng)的危險性以及以往災(zāi)害事故的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對于各類變電站、換流站和供配電設(shè)施，提出以下的解決方案：
1)對于油浸變壓器、電抗器、GIS等設(shè)備或者場所（包括室內(nèi)、室外），重點采用AE989系列溫/煙/火三復(fù)合光譜成像火災(zāi)探測器。對于與需要自動聯(lián)動固定式滅火系統(tǒng)的，可以配用線型感溫火災(zāi)探測器。
2)?對于蓄電池室等重要且危險的場所，宜采用AE989系列溫/煙/火三復(fù)合光譜成像火災(zāi)探測器。
3)?對于電纜隧道/廊道等電纜區(qū)域，重點采用AE919系列紅紫外雙光譜成像火災(zāi)探測器（紅紫外光束復(fù)合成像），對于需要與自動聯(lián)動固定式滅火系統(tǒng)的，可以配用線型感溫火災(zāi)探測器。對于大型電力電纜接頭的部位，建議增加使用iSense熱災(zāi)害探測儀。
4)對于高低壓配電室、開關(guān)柜室，可以采用吸氣式感煙火災(zāi)探測器或者AE909紅紫外雙鑒線型光束感煙火災(zāi)探測器。重要且危險的電氣柜，可以采用熱解粒子探測器和/或iSense熱災(zāi)害探測儀。
5)?其他區(qū)域采用常規(guī)火災(zāi)探測報警設(shè)備。
6)在油浸式變壓器、電抗器的消防防護中，當(dāng)采用了壓縮空氣泡沫炮作為原有水噴霧滅火系統(tǒng)的加強滅火設(shè)施時，AE989溫/煙/火三復(fù)合光譜成像火災(zāi)探測器的作用不僅僅局限在火災(zāi)預(yù)警探測，還可以提供火災(zāi)的定位信息，尤其是較高溫點或區(qū)域的定位信息，以利于CAFS炮可以有效對準(zhǔn)*坐標(biāo)區(qū)域進行噴射滅火。
7)?針對國網(wǎng)、南網(wǎng)分區(qū)域或者整體建立災(zāi)害較早期預(yù)警探測云平臺系統(tǒng)，達到跨地域和分層分布式預(yù)警監(jiān)控體系，確保災(zāi)害的較早期預(yù)警報警。
地域型災(zāi)害較早期預(yù)警探測云平臺系統(tǒng)建立的基本思想是，通過在較早期預(yù)警方面提升傳統(tǒng)探測系統(tǒng)能力，實現(xiàn)地域內(nèi)或跨地域大范圍城市電網(wǎng)供配電系統(tǒng)的災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)的云端處理、分析和預(yù)警，**計算則同時考慮邊緣計算和云計算相結(jié)合，充分整合融合各方面的數(shù)據(jù)，形成大型的云平臺系統(tǒng)。


深圳市卓恩實業(yè)有限公司專注于較早期系統(tǒng),高壓細水霧,氣體滅火系統(tǒng)等

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