风电场设计防火规范 NB31089-2016
5.5 电气消防
Ⅰ 电缆
5.5.1 动力电缆和控制电缆应采用阻燃或耐火电缆。应采用耐火电缆的回路有应急照明、火灾自动报警、自动灭火装置、防排烟设施、消防水泵、联动系统等。
5.5.2 电缆在其敷设通道、构筑物及设备电缆引接孔等处应采取以下防火措施：
1 电缆室、电缆夹层、电缆竖井、电缆通(沟、隧)道中及在电缆桥架上架空敷设的动力电缆、控制电缆、通信电缆及光缆等均应分类、分层排列敷设。动力电缆的上下层之间和电缆竖井内的动力电缆左右列之间，应装设耐火隔板，其耐火极限不应低于1.00h。
2 以下部位应用耐火极限不低于1.00h的不燃材料进行封堵：
1) 电缆穿越楼板、墙体、电缆室、电缆夹层的孔洞。其中电缆竖井封堵应采用除耐火极限不低于1.00h的防火封堵材料之外，还应用耐火隔板等防火材料组合封堵。封堵层应能承受巡检人员的荷载，活动人孔可采用承重型耐火隔板制作。
2) 电缆引接至所有的屏、柜、箱等中的电缆孔洞。
3) 电缆保护管的两端。
3 在电缆通(沟、隧)道中的下列部位，宜设置阻火墙或防火墙，阻火墙紧靠两侧不少于1m区段所有电缆上应施加防火涂料、包带或设置挡火板等措施：
1) 主沟道的分支电缆沟引接处。
2) 室外进入室内电缆沟道处。
3) 不同电压配电装置交界处。
4) 长距离电缆通道中每相隔约100m处。
5) 电缆沟道与围墙的交叉处。
5.5.3 阻燃或耐火电缆当其敷设在电缆室、电缆夹层、电缆竖井、电缆通(沟、隧)道中时，可不设层间耐火隔板、不刷防火涂料。
Ⅱ 油浸式变压器及其他带油电气设备
5.5.4 单台容量为125MVA及以上的油浸式变压器应设置水喷雾灭火系统、合成泡沫喷淋系统、排油充氮系统或者其他固定式灭火装置，系统设置应满足相关规范和标准。水喷雾、泡沫喷淋系统应具备定期试喷的条件。单台容量在125MVA以下的油浸式变压器，应在其附近设置移动式灭火器材或室外消火栓。
5.5.5 屋外油浸变压器之间及与其他带油设备之间的距离应满足下列要求：
1 油量在2500kg及以上的油浸式变压器之间或油浸式电抗器之间，防火间距不应小于表5.5.5的规定。
表5.5.5 屋外油浸式变压器或电抗器之间的最小间距
注：油式消弧线圈也属于油浸设备，故也应采用本条规定的防火净距。
2 油量在2500kg及以上的油浸式变压器及油浸式电抗器与其他充油式电气设备之间，防火间距不应小于5m；油量在2500kg以下的油浸式变压器及油浸式电抗器与其他充油式电气设备之间，其防火间距不应小于3m。
3 当油浸式变压器、油浸式电抗器各自之间及与其他充油式电气设备之间防火间距不能满足本条第1款和第2款要求时，应设置防火墙。防火墙的高度应高于变压器、电抗器储油柜，其长度不应小于变压器、电抗器的储油池两侧各0.5m。
5.5.6 室内单台总油量为100kg以上的电气设备，应设置储油或挡油设施。挡油设施的容积宜按油量的20％设计，并应设置能将事故油排至安全处的设施，且不应引起污染危害。当不能满足上述要求时，应设置能容纳100％油量的储油设施。储油设施内应铺设鹅卵石层，其厚度不应小于250mm，卵石直径宜为50mm～80mm。
5.5.7 总油量超过100kg的屋内油浸式变压器，应设置单独的变压器室。
5.5.8 35kV及以下屋内配电装置当未采用金属封闭开关设备时，其油浸式电流互感器和电压互感器应设置在两侧有不燃烧实体墙的间隔内；35kV以上屋内配电装置应安装在有不燃烧实体墙的间隔内，不燃烧实体墙的高度不应低于配电装置中带油设备的高度。
Ⅲ 消防供电、应急照明及疏散指示标志
5.5.9 消防供电应符合以下要求：
1 消防水泵、火灾报警系统、灭火系统、防排烟设施与应急照明电源应按Ⅱ类负荷供电。
2 消防用电设备采用双电源或双回路供电时，应在最末一级配电箱处设置双电源自动切换装置。当发生火灾时，仍应保证消防用电。消防配电设备应有明显标志。
3 应急照明、疏散指示标志，可采用直流电源、应急电源或应急灯自带蓄电池作备用电源，其连续供电时间不应少于30min。
4 消防用电设备的配电线路应穿管保护。当暗敷时应敷设在非燃烧体结构内，其保护层厚度不应小于30mm；当明敷或在吊顶内敷设时，应穿金属管或封闭式金属线槽，并采取防火保护措施。
5.5.10 火灾应急照明和疏散指示标志应按以下原则设置：
1 建筑物主要疏散通道、楼梯间、配电装置室、站用变压器室、消防水泵房、无功补偿装置室、中控室、继电保护室、通信室、直流盘室、蓄电池室、主变压器室、GIS设备室等重要部位，均应设置应急照明。
2 在主要通道地面上用于人员疏散的应急照明，其最低照度不应低于1.0lx。
3 建筑物主要疏散通道、楼梯间、安全出口应设置发光疏散指示标志。
4 应急照明灯宜设在墙面或顶棚上；安全出口的疏散指示标志宜设在顶部；疏散走道的疏散指示标志，宜设在距室内地面高度1m以下的墙面上。
Ⅳ 火灾自动报警系统
5.5.11 升压站应设置火灾自动报警系统。其中无人值班的风电场升压站的火灾报警和消防联动信号应远传至远方监控中心。
5.5.12 报警区域和探测区域应按以下原则划分：
1 升压站根据工程规模可划分为一个报警区域或多个报警区域，宜设置一台区域火灾报警控制器或一台火灾报警控制器。
2 探测区域应按独立房间划分。一个探测区域的面积不宜超过500m²；从主要入口能看清其内部，且面积不超过1000m²的房间，也可划为一个探测区域。
3 红外光束感烟火灾探测器和缆式线型感温火灾探测器探测区域长度不宜超过100m。
5.5.13 火灾自动报警及消防联动系统设计应符合以下要求：
1 火灾自动报警系统应设有自动和手动两种触发装置。
2 火灾报警控制器容量和每一总线回路所连接的火灾探测器和控制模块或信号模块的地址编码总数，宜留有一定余量。
3 火灾报警控制器应能显示火灾报警部位信号和控制信号，也可进行联动控制。
4 集中火灾报警控制器应设置在运行值班负责人所在的单元控制室或中控室内，区域报警控制器应设置在对应的火灾报警区域内。报警控制器的安装位置应便于操作人员监控。
5 消防控制中心应设置在升压站中控室。无人值班的风电场升压站消防控制中心应设置在远方集控中心中控室。
6 火灾自动报警系统应设置交流电源和蓄电池备用电源。
7 消防专用电话可与风电场调度电话合用，其功能及布线应满足消防专用电话要求。
8 火灾自动报警系统的警报音响应区别于其他系统的音响。
9 消防控制、通信和警报线路采用暗敷设时，应采用金属管、可挠(金属)电气导管或B1级以上的刚性塑料管保护，并应敷设在不燃性材料的结构层内，且保护层厚度不宜小于30mm。当采用明敷设时，应采用金属管、可挠(金属)电气导管或金属封闭线槽保护。矿物绝缘类不燃性电缆可直接明敷，并应在金属管或金属线槽上采取防火保护措施。
10 火灾自动报警系统应接入升压站公共接地网，并用专用接地干线引至接地网。专用接地干线应用铜导体，其截面积不应小于25mm²。
11 火灾自动报警系统设备，应选择符合国家有关标准和有关准入制度的产品。
5.5.14 升压站火灾报警探测器应按以下原则选择：
1 配电装置室、变压器室、无功补偿装置室、中控室、继电保护室、通信室、直流盘室、电子计算机房、楼梯、走道、档案室、柴油发电机室及其储油间、防烟楼梯间前室及其他电气火灾危险的场所宜选择感烟探测器。蓄电池室宜选择具有防爆功能的感烟探测器。
2 相对湿度经常大于95％的场所、厨房、无烟火灾易发场所宜选择感温探测器。
3 电缆隧道、电缆竖井、电缆夹层、电缆桥架、配电装置、开关设备、变压器及控制室、计算机室的闷顶内、地板下及重要设施隐蔽处等不适合点型探测器安装的场所宜选择缆式线型定温探测器。
5.5.15 升压站点型火灾探测器设置应符合以下要求：
1 探测区域内的每个房间至少应设置一只火灾探测器。
2 一个探测区域内所需设置探测器的最少数量按下式计算：
N=S/（KA） （5.5.15）
式中：N——探测器数量(只)，N应取整数；
S——探测区域面积(m²)；
A——探测器的保护面积(m²)；
K——修正系数，按现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116规定确定。
3 在有梁的顶棚上设置点型感烟探测器、感温探测器时，应符合下列要求：当梁突出顶棚的高度小于200mm时，可不计梁对探测器保护面积的影响；当梁突出顶棚的高度为200mm～600mm时，应先确定梁对探测器保护面积的影响和一只探测器能够保护的梁间区域的个数；当梁突出顶棚的高度超过600mm时，被梁隔断的每个梁间区域至少应设置一只探测器；当梁内隔断的区域面积超过一只探测器的保护面积时，被隔断的区域应按本条第2款的规定计算探测器的设置数量；当梁间净距小于1m时，可不计梁对探测器保护面积的影响。
4 在宽度小于3m的内走道顶棚上设置点型探测器时，宜居中布置。感温探测器的安装间距不应超过10m；感烟探测器的安装间距不应超过15m；探测器至端墙的距离，不应大于探测器安装间距的一半。
5 点型探测器至墙壁、梁边的水平距离，不应小于0.5m。探测器周围0.5m内不应有遮挡物。
6 房间被书架、设备或隔断等分隔时，其顶部至顶棚或梁的距离小于房间净高的5％时，每个被隔开的部分至少安装一只点型探测器。
7 探测器至空调送风口边的水平距离不应小于1.5m，并宜接近回风口安装。探测器至多孔送风顶棚孔口的水平距离不应小于0.5m。
8 点型探测器宜水平安装。当倾斜安装时，倾斜角不应大于45°。
5.5.16 升压站线型光束感烟火灾探测器设置部位应符合以下要求：
1 探测器的光束轴线至顶棚的垂直距离宜为0.3m～1.0m，距地高度不宜超过20m。
2 相邻两组探测器的水平距离不应大于14m。探测器至侧墙水平距离不应大于7m，且不应小于0.5m。探测器的发射器和接收器之间的距离不宜超过100m。
3 缆式感温探测器宜采用直接接触安装方式。在电缆桥架或支架上设置时，选用定温型探测器。
5.5.17 手动火灾报警按钮的设置应符合以下要求：
1 每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的步行距离不应大于30m。
2 手动火灾报警按钮应设置在明显的和便于操作的部位。当采用壁挂方式安装时，其底边距地高度宜为1.3m～1.5m，且应有明显的标志。
Ⅴ 消防联动控制系统
5.5.18 升压站内火灾自动报警系统应具备与消防水泵、排烟系统等的控制与联动功能。消防系统宜与视频监控系统建立联动功能。
5.5.19 消防水泵控制与联动应符合以下要求：
1 消防水泵应设有自动和手动两种触发装置。消防水泵停运应采用手动控制方式。当消防水泵的控制设备采用总线编码模块控制时，应在报警控制中心设置手动直接控制装置，火灾报警控制器应实现手动直接控制消防水泵的功能。
2 消防水泵可通过火灾报警控制器、消防栓按钮或消防联动模块进行启动。
3 消防控制设备对室内消火栓系统应具有下列控制、显示功能：
1) 控制消防水泵的启、停。
2) 显示消防水泵的工作、故障状态。
3) 显示启泵按钮的位置。
5.5.20 排烟风机控制与联动应符合以下要求：
1 排烟风机应设有自动和手动两种触发装置。
2 排烟风机控制系统采用总线编码模块控制时，应在报警控制中心设置手动直接控制装置，火灾报警控制器应具有满足手动直接控制的功能。
3 火灾报警后，消防控制设备对防烟、排烟设施应具有下列控制、显示功能：
1) 停止有关部位的空调送风，关闭电动防火阀，并接收其反馈信号。
2) 启动有关部位的防烟和排烟风机、排烟阀等，并接收其反馈信号。
5.5.21 火灾自动报警系统应与视频监控系统采用标准通信规约进行通信，发生火灾时，火灾自动报警系统能够与火灾发生地点最近的摄像机联动。
5.5.22 确认火灾发生后，消防控制设备应能切断有关部位的非消防电源。
Ⅵ 其他电气设备
5.5.23 气体绝缘金属封闭开关(GIS)设备的气体绝缘管型导体、共箱母线与绝缘母线在通过设备室墙壁时的孔洞，应采用防火封堵材料进行封堵。
5.5.24 电气设备室之间及对外的管沟、孔洞等应采用防火封堵材料进行封堵。
5.5.25 蓄电池室应采用防爆型灯具、通风电动机，室内照明线应采用穿管暗敷，室内不得装设开关和插座。
条文说明
Ⅰ 电缆
5.5.1 本条所规定的场所或回路，均应在外部火势作用下维持一定时间内安全运行，保证人身和设备安全。
5.5.2 电缆火灾事故是电力系统中多发性的事故，据统计，由于外部失火引起电缆火灾事故的约占总事故的75％，由于电缆本身故障自燃引起的约占总事故的25％。因此，在工程设计中对各种场所敷设的电缆采取必要的消防措施，是保证电厂安全运行的重要环节。
由于电缆是线状，在电缆室、电缆夹层、电缆竖井、电缆通(隧、沟)道敷设的电缆，以及通过电缆桥架架空敷设的电缆回路中，发生火灾的概率相对较大。因此，动力电缆、控制电缆、通信电缆及光缆等均应分类、分层排列敷设，在转弯处也应如此。动力电缆的上下层(对于电缆竖井内的动力电缆即为左右列)之间，应装设耐火极限不应低于1.00h耐火隔板阻止火灾蔓延扩大。
我国目前在一般电缆室、电缆夹层、电缆通(隧、沟)道中还难以普遍配备有效的火灾自动报警装置和灭火设施，为了有效防止电缆因短路或外界火源造成电缆引燃或沿电缆延燃，因此在电缆室、电缆夹层、电缆通(隧、沟)道中的关键部位做好防火封堵设施，应作为电缆室、电缆夹层、电缆通(隧、沟)道的基本防火手段。常用的防火封堵设施有防火隔墙、防火包、防火涂料和防火堵料等。
本条规定的三种部位，包括各个电缆集中敷设通道及构筑物的电缆出入口、电气设备电缆引接处及电缆保护管两端。根据工程具体情况，需要设置防火封堵的其他部位，由工程设计决定。
5.5.3 工程中采用阻燃或耐火电缆时，可不设层间防火隔板、不刷防火涂料，但仍应采取其他电缆防火阻燃措施，例如与设备连接后电缆孔仍需进行防火封堵；当阻燃或耐火电缆敷设在电缆室、电缆夹层、电缆通(隧、沟)道中时，电缆可不采取其他防火保护措施，但防火墙仍需按照5.5.2中第3条进行设置。当阻燃或耐火电缆敷设在电缆竖井中时，如果电缆竖井的进出口均进行了封堵，里面的电缆也可不采取其他防火保护措施，反之受限。
Ⅱ 油浸式变压器及其他带油电气设备
5.5.4 参照现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229对容量为125MVA及以上的油浸变压器，考虑其重要性，应设置火灾探测报警系统和固定灭火系统。固定灭火系统除了可采用水喷雾灭火系统外，排油注氮灭火装置和合成泡沫喷淋灭火系统在升压站中的应用在逐渐增加，且均通过了消防检测机构的检测，因此也可作为变压器的消防灭火措施。
5.5.5 本条第1款参照现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229相关条款编制，考虑到风电场中有采用磁控电抗器(MCR)作为无功补偿装置布置在升压站内的情况，这种电抗器外形和结构形式与油浸变压器基本相似，所以引用了现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229相关条款并增加了对油浸式电抗器的规定。本条第1款为强制性条款。
Ⅲ 消防供电、应急照明及疏散指示标志
5.5.9 本条是对消防供电的规定。
本条第1款和第2款根据现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229相关条款编写。考虑到消防供电的重要性，这两款也与现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229一样作为强制性条款。
最末一级配电箱是指直接与消防设施连接的配电箱或控制电源箱。在设置自动切换设备时，要有防止由于消防设备本身故障且开关拒动时造成的全站站用电停电的保护措施，因此应配置必要的控制回路和备用设备，保证可靠的切换。同时消防用电供电回路必须与其他动力、照明回路分开设置，即与其他照明动力回路不共用该回路。消防供电回路应有明显的标示，便于在紧急情况下人员正确操作，避免发生误操作。其中，排烟设施中多个轴流风机的供电可以采用从400V主配电盘引出两路电源分别引至轴流风机的控制箱内(箱内设置双电源切换装置)；如果轴流风机控制箱较多，则可以采用并联的方式引接该两路电源。
目前风电场升压站大部分都使用EPS电源系统。为保证消防应急照明和疏散指示标志可靠工作，除使用EPS电源系统外也可采用直流电源、自带蓄电池的应急灯作为备用电源，并根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016有关条文，规定了蓄电池作为备用电源的连续供电时间。
5.5.10 为保证事故情况下人员的安全疏散，应急照明灯一般都装设在通道的墙面或顶棚上，其具体安装位置还有以下几种：楼梯间内一般设在墙面或休息平台楼板下，楼梯口和安全出口一般设在门口上方。疏散指示标志按条文规定要求设置，具体安装位置允许按照实际工程需要做适当调整，可在楼板面以上1m以内的墙面上选择(该范围符合一般人行走时目视前方的习惯，容易发现标志)。但疏散指示标志如设在吊顶上，有被烟气遮挡的可能，设计中应予避免。
Ⅳ 火灾自动报警系统
5.5.11 本条参照现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229相关条款编制。考虑到风电场工程有按无人值班原则设计的升压站(开闭站)、风电场由远方集中控制中心监控的实际需求，确定本条也按强制性条款执行。
5.5.12 本条参照现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116相关条款制定。对于风电工程来说，电气设备布置相对集中，火灾报警探测点较少，可将整个工程设置为1个报警区域，整个工程可采用区域报警系统结构或集中报警系统结构，报警及联动控制设备集中布置，便于维护管理。这样划分的优点有利于运行维护管理，并能节省电缆用量，降低系统成本。
5.5.13 火灾自动报警系统的设计，应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116规定。
1 设计火灾自动报警系统时，自动和手动两套触发装置应同时设置，即在火灾自动报警系统中设置火灾探测器的同时，还应设置一定数量的手动火灾报警按钮。
本规定目的是为了进一步提高火灾自动报警系统的可靠性和报警的准确性。
2 为适应风电场分期建设的实际情况，在设计升压站消防工程中选择火灾报警控制器容量时，宜考虑留有一定余量，以便后期设备的接入。
3 系统中火灾报警设备型号都应在报警控制器上集中显示，控制器对消防联动设备均应进行联动控制和显示其动作状态。联动控制的方式可以是集中控制，也可以是分散控制。
4 区域报警系统宜用于二级保护对象；集中报警系统，宜用于一级和二级保护对象。有关保护对象分级详见本规范条文说明表7。
5 风电场工程大多按“无人值班、少人值守”原则设计，仅在中控室有人员值守。根据现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116要求，必须将集中火灾报警控制器、消防联动控制设备等布置在有人员值班的控制室或值班室内。因此，在风电场工程中采用中控室兼作消防控制中心，有利于值班人员对火情的监视。无人值班的升压站是指该站正常运行时，无人值班，也无人值守。因此，消防控制中心需设置在远方集控中心或远方值守室内。
6 安装火灾自动报警系统的场所均为重要的场所。火灾自动报警系统及时、准确的报警，可以使火灾损失大为减少，所以要求其主电源的可靠性高，有两个或两个以上电源供电，并能进行自动切换。同时，还要有蓄电池备用电源，来确保其供电的切实可靠。
7 消防专用电话网络应为独立的消防通信系统。
风电场工程的通信系统采用单独布线，调度通信系统为直接通话方式，通信调度台一般都布置在中控室内，与消防专用电话要求的快速、直接通话功能相一致，可以满足消防通信的要求。作为消防专用电话的调度电话布线需按火灾自动报警系统的布线要求设置，电话配置需满足现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116有关规定。
8 由于火灾事故在风电场中具有危害性大、不易控制且必须及时处理的特殊性，要求运行人员能及时、正确判断火灾事故，消除麻痹思想，特规定消防报警的音响应区别于其他音响。
9 风电场升压站均设有公共接地网，能满足电力系统设备接地的要求。火灾自动报警系统作为工程电气设备，接入公共接地网。
5.5.14 本条提出了风电场升压站中火灾报警系统常用的报警探测器类型及其分别适用的场所。本条依据现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116和《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229要求，结合近几年来我国风电场升压站火灾自动报警系统设计经验，给出了风电场升压站内不同场所适合的报警探测器的种类。
表6结合风电场实际情况，给出升压站内各重要场所和设备选用的火灾探测报警器类型，以供参考。
表6 火灾探测报警器类型
5.5.15 本条依据现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116要求，结合风电场升压站的具体情况，给出了适用于电场升压站的点型火灾探测器的设置及安装原则。
风电场升压站火灾自动报警系统的保护对象根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度分为一级和二级，并宜符合表7的规定。
表7 火灾自动报警系统保护对象分级
5.5.16 本条依据现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116要求，结合风电场升压站的具体情况，给出了适用于风电场升压站的线型火灾探测器的设置及安装原则。
Ⅴ 消防联动控制系统
5.5.18 本条依据现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116和《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229要求，结合风电场升压站的具体情况编写。
根据风电场实际情况，火灾自动报警系统至少应实现与消防水泵、排烟系统的联动功能，较先进的风电场升压站可实现火灾自动报警系统与视频监控系统的联动功能。控制系统一般采用总线编码模块形式，编码模块可采用监视模块和控制模块两种，监视模块主要监视消防水泵、排烟系统的运行状态，控制模块可实现设备的启、停控制。
Ⅵ 其他电气设备
5.5.25 本条依据现行国家标准《电气装置安装工程 蓄电池施工及验收规范》GB 50172相关条款要求，增加了蓄电池室防爆设计内容，所以本条再次作为强制性条文，在风电场工程中以引起足够重视。
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