500_kV变电站设计中关于备用照明的解读_姜洋.pdf

2023.04 科学技术创新500 kV 变电站设计中关于备用照明的解读姜洋，王勖冲，王萌，满海龙（中国电建集团吉林省电力勘测设计院有限公司，吉林 长春）随着国家电网建设的加速发展，电网主网架中变电站数量越来越多，且规模越来越大，对变电站可靠性要求也提出了更高的要求，使得站内相关建筑物逐步增多。与常规民用建筑不同，变电站内的建筑物相互之间距离较远，大多为独立布置。目前变电站对于消防的要求越来越高，相应带来的消防应急照明及疏散指示的要求也越来越高，研究给出一套合理的解决方案是十分必要且紧迫的。2019 年 3 月 1 日生效的 消防应急照明及疏散指示系统技术标准 GB 51309-20181，标志着我国在消防应急照明系统领域第一次有了专门、细致化的规定，随后在 2020 年 4 月，标准编制组对于新标准备用照明设计部分做了进一步的说明，其中变电站消防应急照明系统设计发生了较大的变化，明确了关于消防应急照明、疏散照明的要求，但在变电站设计在应用的过程中，还需考虑生产备用照明2。本研究以国家电网公司输变电工程通用设计 500-B-4 方案为例，主要探讨如何在 500 kV 变电站中结合发电厂和变电站照明设计技术规定 DL/T 5390-20143中的规定，如何在实际工程设计中贯彻标准，结合实际提出符合 500kV 变电站建筑物特点的消防应急照明设计方案。首先讨论几个概念：从表 1 中可以看出，两本规范关于疏散照明的定义是相同的，但对于应急照明的定义存在区别，国标GB51309-2018 中应急照明指的是消防用应急照明，而 DL/T 5390-2014 中应急照明指的是消防用备用照明、工作用备用照明、疏散照明的总和。本研究以国家电网公司典型设计 500-B-4 方案为例，其 500 kV 侧、220 kV 侧为户外 HGIS 布置，66kV 侧为户外罐式断路器布置，生产综合楼 1 座，500kV 继电保护室 2 座，220 kV 继电保护室 2 座，66 kV及站用电室 1 座，消防水泵房 1 座，雨淋阀室 2 座，警卫室 1 座，见图 1。1备用照明照度要求DL/T 5390-2014 中 6.0.4 条及条文说明明确，变电站应急照明的照度值可按照一般照明照度值的10%15%选取，此处的应急照明照度包括直流长明灯，照度要求见表 2。作者简介：姜洋（1986-），男，本科，工程师，注册电气工程师，主要从事变电站设计中电气一次部分的研究工作。摘要：基于 消防应急照明和疏散指示系统技术指标 发电厂和变电站照明设计技术规定 等规范，以500 kV 变电站配置实例来讨论变电站消防设计中备用照明的供电方式和配置容量的原则，主要讨论火灾时仍需工作的消防照明、火灾时仍需工作的生产照明。提出具有可供参考的设计方案。关键词：消防应急照明；备用照明；500 kV 变电站中图分类号：TU113.6+68;TM63文献标识码：A文章编号：2096-4390（2023）04-0057-04术语概念名称 DL/T 5390-2014发电厂和变电站照明设计技术规定 术语概念名称 GB51309-2018 消防应急照明和疏散指示系统技术指标 正常照明 在正常情况下使用的室内外照明=应急照明 因正常照明的电源失效而启动的照明,包括疏散照明和备用照明 消防应急照明 为人员疏散和发生火灾时仍需工作的场所提供照明 疏散照明 用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的照明 疏散指示系统 为人员疏散和发生火灾时疏散指示的系统 备用照明 用于确保正常活动继续进行的照明=表 1术语对比57-科学技术创新 2023.04表 2DL/T 5390-2014 变电站备用照明要求GB51309-2018 中 3.8.1 条：“避难间（层）及配电室、消防控制室、消防水泵房、自备发电机房等发生火灾时仍需工作、值守的区域应同时设置备用照明、疏散照明和疏散指示标志”。3.8.2 条“系统备用照明的设计应符合下列规定：1 备用照明灯具可采用正常照明灯具，在火灾时应保持正常的照度”。如按照以上要求，变电站照度要求见表 3。表 3GB51309-2018 变电站备用照明要求因 GB51309-2018 中的备用照明要求主要从消防角度出发，主要针对火灾时或者事故时消防工作需要的照明，而 DL/T 5390-2014 中的备用照明包含消防和生产两个角度，而对于工业生产类备用照明，消防规范并未涉及，所以在考虑尽量避免因备用照明造成的电源容量过大的情况，结合实际操作中备用照明使用位置，照度以局部最大要求为基准，备用照明配置工作场所 参考平面及高度 照度标准值(1x)UGR U?Ra 主控制室 0.75 m水平面 500 19 0.6 80 监控室(消防控制室)0.75 m水平面 500(含长明灯)19 0.6 80 0.75 m水平面 300 22 0.6 80 继电器室、站用电屏室 1.5 m垂直面 150 22 0.6 80 蓄电池室 地面 100-0.6 80 消防水泵房、雨淋阀室 地面 100-0.6 60 图 1500 kV-B-4 方案布置工作场所 参考平面及高度 照度标准值(1x)UGR U?Ra 主控制室 0.75 m水平面 5075 19 0.6 80 监控室 0.75 m水平面 5075(含长明灯)19 0.6 80 0.75 m水平面 3045 22 0.6 80 继电器室、站用电屏室 1.5 m垂直面 1522.5 22 0.6 80 蓄电池室 地面 1015-0.6 80 消防水泵房、雨淋阀室 地面 1015-0.6 60 58-2023.04 科学技术创新原则及配置方案见表 4、表 5。表 4备用照明配置原则表 5500 kV 变电站备用照明配置方案2备用照明电压的要求DL/T 5390-2014 中 8.1.1 条：“应急交流照明网络电压应为 380/220 V”。GB51309-2018 中 3.2.1.4“设置在距地面 8 m 及以下的灯具的电压等级及供电方式应符合下列规定：应选择 A 型灯具”。对于有火灾危害时为消防工作而设置的备用照明，均按照国标要求为 36 V A 类灯具；对于仅有故障、检修、事故时为生产工作而设置的备用照明，仍采用 220 V 供电。表 6为 500 kV 变电站备用照明灯具电压选择方案。3备用照明供电方式DL/T5390-2014中 8.3.5 条：“变电站应急照明宜采用交流照明灯由直流系统逆变供电或采用自带蓄电池的应急照明灯具。应急照明切换装置应布置 在 方 便 操 作 的 地方”。GB51309-2018 中 3.8.2 条“2 备用照明灯具应由正常照明电源和消防电源专用应急回路互投后供电”。GB50229-2019 火力发电厂与变电站设计防火标准4中第 11.7.1 条“消防应急照明应采用蓄电池直流系统供电，继续工作应急照明连续供电时间不应少于 3 h”。结合三本规范要求，对于有火灾危害时为消防工作而设置的备用照明应由正常照明电源和消防电源专用应急回路互投后供电5，消防专用应急电源应能保证连续供电时间不少于 3 h6；对于仅有故障、检修、事故时为生产工作而设置的备用照明采用交流照明灯由直流系统逆变供电或采用自带蓄电池的应急照明灯具。两者供电方式的区别在于后者无需接入消防集中控制型系统电源7。事故照明总电源由事故照明屏提供，接线图见图2；消防备用照明在其下级配电箱单独配置交直流转备用照明类别 照度要求 备注 火灾时仍需工作的消防照明(消防备用照明)l00%一般照明 火灾时仍需工作的生产照明(生产备用照明)l0%l5%一般照明 按照同房间最大取 工作场所 参考平面及高度 照度标准值(1x)UGR U?Ra 主控制室 0.75 m水平面 5075 l9 0.6 80 监控室(消防控制室)0.75 m水平面 500(含长明灯)l9 0.6 80 0.75 m水平面 3045 22 0.6 80 继电器室 l.5 m垂直面 l522.5 22 0.6 80 0.75 m水平面 300 22 0.6 80 站用电屏室 l.5 m垂直面 l50 22 0.6 80 蓄电池室 地面 l00=0.6 80 消防水泵房、雨淋阀室 地面 l00=0.6 60 工作场所 DL/T 5390-2014 GB51309-2018 结论 主控制室 220 V 无消防备用照明 220 V 监控室(消防控制室)220 V 36 V 36 V 继电器室 220 V 无消防备用照明 220 V 站用电屏室 220 V 36 V 36 V 蓄电池室 220 V 36 V 36 V 消防水泵房、雨淋阀室 220 V 36 V 36 V 图 2事故照明屏接线表 6500 kV 变电站备用照明灯具电压选择方案59-科学技术创新 2023.04换模块、充电模块和通信模块，使其满足 24 V 直流供电、事故后 3 h 供电需求和与火灾报警集中控制系统通信的需求，其电源箱接线图见图 3。4结论因变电站内建筑物属于生产类建筑，且有对应的行业标准，应在积极全面的应用新版国家标准的时候，结合行业标准，避免盲目扩大应用范围，提高设计标准，影响工程造价。本研究提出的设计方案积极贯彻绿色、节能型设计理念，为变电站应急照明系统设计提供参考。参考文献1消防应急照明和疏散指示系统技术标准：GB 51309-2018S.北京：中国计划出版社，2018.2 中国电力工程顾问集团有限公司，中国能源建设集团规划设计有限公司.电力工程设计手册变电站设计M.北京：中国电力出版社，2019.3 发电厂和变电站照明设计技术规定：DL/T 5390-2014S.北京：中国计划出版社，2014.4 火力发电厂与变电站设计防火标准：GB 50229-2019S.北京：中国计划出版社，2019.5 林晓宁.消防应急照明及疏散指示系统技术标准在变电站消防应急照明设计中的应用研究J.智能建筑电气技术,2022,16(3):111-115.6刘然,张涛,颜士海.站用电系统设计中争议问题的探讨J.东北电力技术,2021,42(12):54-56.7陈奇,牛冲宣,柴洪梅,等.消防应急照明及疏散指示控制系统优化研究以青山 750 kV 变电站为例J.科技创新与应用,2022,12(32):124-127.图 3消防应急照明电源箱接线Interpretation of Stand-by Lighting in theDesign of 500 kV SubstationJiang Yang，Wang Xuchong，Wang Meng，Man Hailong（POWERCHINA Jilin Electric Power Engineering Co.,Ltd.,Changchun，China）Abstract：Based on the technical standards such as Technical standard for fire emergency lighting andevacuate indicating system and Technical code for design of lighting of power plants and substations,discuss the power supply mode and configuration capacity principle of standby lighting in the fire protectiondesign of the substation with the configuration example of 500 kV substation,mainly discusses the fireprotection lighting that still needs to work in case of fire and the production lighting that still needs to workin case