陈奇，牛冲宣*，柴洪梅，白英，郭俊，康鹏，张飞

（1.中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司，西安 710075；2.宁夏宁电电力设计有限公司，银川 750000）

随着电网建设的高速发展，超高压、特高压变电站数量越来越多，且规模越来越大，站内相关建筑物也逐步增多。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。鉴于目前变电站对于消防的要求也越来越高，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重要的。

以往变电站内消防应急照明及疏散指示灯具选用额定电压220 V带有蓄电池的应急照明及疏散指示灯具；控制方式多采用非集中供电方式、非集中控制。每栋建筑物均设有火灾报警模块箱，火灾报警为I/O输出，有火警时输出信号，正常照明电源回路被切掉，应急照明及疏散指示灯具被点亮，由蓄电池供电。GB 51309—2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》于2018年7月10日发布，2019年3月1日实施，其中3.1.2中要求：“1设置消防控制室的场所应选择集中控制型系统；2设置火灾自动报警系统，但未设置消防控制室的场所宜选择集中控制型系统；3其他场所可选择非集中型控制系统。”规范中灯具选择3.2.1条要求设置在距离地面8 m，主电源和带蓄电池的电源灯具，应选用额定工作电压均不应大于DC36 V的A型消防应急灯具。而对于变电站，每栋建筑物按照以上要求，原有变电站消防应急照明的设计方案已不能满足GB 51309—2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》规范的要求。而变电站每栋建筑物按照GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》要求，全部设置有火灾自动报警系统，由此可见，变电站原有消防应急照明及疏散指示的设计已无法满足规范中有关灯具及火灾自动报警系统与消防控制联动要求。

随着“一键顺控”智能变电站的深入推广应用，对于消防控制也向着集中化、智能化方向发展，将每个建筑物的消防应急照明及疏散指示灯具采用集中电源和地址编码控制，与火灾自动报警系统和消防应急疏散照明控制器（主机）能深度融合参与消防控制，是今后发展的必然趋势。文中分析了750 kV变电站的布置特点，给出一套消防应急照明及疏散指示解决方案。

1 750 kV变电站布置特点分析

青山750 kV变电站是目前主流的典型布置方案，变电站有750 kV配电装置区、主变及66 kV配电装置区、330 kV配电装置区和站前区，按照建筑物主要包含750 kV继电器室3座、主变及66 kV继电器室1座、站用交直流配电室1座、330 kV继电器室2座、综合水泵房1座、主控楼1座和雨淋阀室1座；其中主控楼为人员运行维护休息的常驻区域，而继电器室、综合水泵房和雨淋阀室等是需确保工作或活动继续进行的场所。

消防应急照明及疏散指示结合整站建筑物布置及人员巡视特点，考虑各个建筑物，分为1个主机模块和若干子模块，全站共计1个主机和10个就地子块。如图1所示。

图1 750 kV变电站站内建筑物布置图

2 消防应急照明及疏散指示控制系统分析

集中电源集中控制型系统，主要由应急照明控制器、A型应急照明集中电源、消防应急照明灯具和消防疏散指示灯具组成。应急疏散照明控制器（主机）应与火灾自动报警联动控制器（主机）联锁，且需要布置在消防控制室（变电站多为主控楼主控室），A型应急照明集中电源设置在相应建筑物内，采用树形通信总线的集中控制系统，应急疏散照明控制器（主机）至应急疏散照明集中电源箱采用无卤低烟阻燃耐火总线通信，应急疏散照明集中电源箱与下级带地址编码应急照明及疏散指示灯具采用无卤低烟阻燃耐火两线电源及通信电缆，应急照明及疏散指示分别接入应急疏散照明集中电源箱。

在事故情况下，为保证供电电源安全可靠，应急疏散照明控制器（主机）一路电源取自站内的UPS，一路为自带3 h的蓄电池电源；应急疏散照明集中电源箱一路电源取自就地应急备用照明箱，一路为自带蓄电池电源。其中应急备用照明箱为双电源进线（一路取自常规交流电源，一路取自事故照明逆变屏）。应急疏散照明控制器（主机）能对每个疏散指示灯进行控制，不同设备厂家控制及通信方式采用技术路线也不同，例如，电力载波、超五类双屏蔽双绞线和e-bus等控制及通信方式，采用电力载波通信，反应速度较慢，抗干扰性能较差，可用如Modbus、RS-485、RS-232（异步传输标准接口）、TCP/IP（传输协议/互联协议）和LonWorks（现场总线）等进行通信，国内目前主流的火灾自动报警系统均可与之进行通信，接收联动信号并发布指令，实现防火不同分区的智能应急照明及疏散指示联动控制；采用超五类双屏蔽双绞线，采用中继装置后传输距离远，应急疏散照明控制器（主机）与火灾自动报警系统实现防火不同分区的智能应急照明及疏散指示联动控制；e-bus采用CAN二总线技术，目前国内火灾自动报警系统绝大多数采用CAN（控制器域网）总线技术，系统采用RS-232协议，站内每个建筑物不同防火分区对应1个末端联动节点，可实现点对点的智能控制。

综合考虑以上不同的应用技术，变电站采用e-bus技术方案既可以适应火灾自动报警系统的RS-232协议，也可实现防火分区点对点的信息联动，此方式可很好地适应变电站的布置特点。需要注意的是由于e-bus系统通过RS-232协议与火灾自动报警系统通信获得信息点数多，即可组合的应急疏散方案也更多，需要事前核对每个应急疏散方案，保证应急疏散方案的正确性。

3 应急备用、应急疏散照明联动

青山750 kV变电站照明系统电压为380 V/220 V，配电系统采用TN-S系统。站内每个防火分区内分别设置照明配电箱、应急备用照明配电箱和应急疏散照明集中电源箱，防火分区内正常照明、应急备用照明和应急疏散照明同时设置，照明供电系统为三合一的供电方式。当正常照明电源切除或失电后，继电器室、综合水泵房和雨淋阀室等继续进行工作和活动的场所，应急备用照明和应急疏散照明投入，应急疏散照明灯具使用带地址编码的集中电源集中控制型灯具，将在需及时疏散人员的走廊、楼梯间的应急疏散照明灯和疏散指示标志灯点亮。

在控制室、继电器室、综合水泵房和雨淋阀室等设置一定数量的火灾报警探头和手动报警按钮，监控中心的火灾自动报警联动控制器（主机）联动控制应急备用照明配电箱的工作状态。火灾自动报警及消防控制联动示意图如图2所示。

图2 火灾自动报警及消防控制联动示意图

发生火灾并确认后，火灾自动报警联动控制器（主机）在1 s内将应急转换联动控制信号发至正常照明配电箱，控制发生火灾区域的正常照明配电箱切断相关输出回路供电，控制应急备用照明配电箱内控制器在5 s内按照预设程序控制应急备用照明配电箱切换至备用电源。同时，火灾自动报警联动控制器（主机）并行在1 s内将应急转换联动控制信号发至应急疏散照明控制器（主机），应急疏散照明控制器（主机）发通信信号至就地应急疏散照明集中电源箱，就地的应急疏散照明集中电源箱使连接的灯具转入应急点亮状态，并将回路应急疏散灯具的工作状态反馈至应急疏散照明控制器（主机），由应急疏散照明控制器（主机）集中反馈至火灾自动报警联动控制器（主机）。

4 应急照明集中电源就地解决方案

全站包含10个应急照明集中电源箱，以典型的330 kV #1继电器室为例。如图3所示。

图3 330 kV #1继电器室布置图

应急疏散照明集中电源箱含控制显示单元、通信单元和充电单元等，当带地址编码的应急照明灯具和疏散指示灯具接入时，既能实现控制灯具供电，又能将灯具通过通信模块实现与远方的应急照明控制通信，实现灯具的远程控制。

应急照明和疏散指示灯具串并联分别接入应急疏散照明集中电源箱，共计4回接入，应急疏散照明集中电源箱自带不少于3 h蓄电池，应急照明和疏散指示灯具由应急疏散照明集中电源箱供电。

为配合不同疏散方案，所有受控应急照明及疏散指示灯具不仅均带有地址编码模块，且具有持续、非持续、闪烁、方向调节、强制和可编程时间点亮等功能。为了保证疏散灯具的可靠性，疏散灯具也应具有中断保持功能，即由于通信线路损毁或未知原因通知信号中断，疏散灯具可保持中断前工作状态。

实例中，330 kV #1继电器室距离较长，且疏散出口位于建筑物南北2侧，当处于事故状态时，消防应急标志灯接收应急疏散照明集中电源箱的通信信号，控制消防应急标志灯的指示方向朝向330 kV继电器室南北2侧的疏散出口。详见图4应急疏散照明集中电源箱接线示意图。

图4 应急疏散照明集中电源箱接线示意图

当火灾发生在330 kV继电器室中部或非疏散路径位置时，火灾自动报警系统探测发生火灾的具体位置，上传至火灾自动报警联动控制器（主机），火灾自动报警联动控制器（主机）转换联动控制信号发至应急疏散照明控制器（主机），应急疏散照明控制器（主机）发通信信号至就地应急疏散照明集中电源箱，就地应急疏散照明集中电源箱按照预编程的最短疏散距离方案控制应急照明和疏散指示灯具，指示逃生人员朝向安全疏散出口，迅速撤离火灾现场。

当火灾发生在330 kV继电器室某个安全出口处时，火灾自动报警联动控制器（主机）转换联动控制信号发至应急疏散照明控制器（主机），应急疏散照明控制器（主机）发通信信号至就地应急疏散照明集中电源箱，控制发生火灾的安全出口应急照明及疏散指示灯具关闭，同样按照预编程的最短疏散距离方案控制应急照明和疏散指示灯具，指示逃生人员朝向另外一个安全疏散出口，迅速撤离火灾现场。

5 结束语

本文结合750 kV变电站布置特点，以青山750 kV变电站为例，将集中电源集中控制型消防应急照明及疏散指示解决方案引入750 kV变电站，结合750 kV变电站的消防控制和火灾自动报警系统方案，给出了一套750 kV变电站的消防应急照明及疏散指示解决方案，此方案采用集中电源集中控制型，能契合750 kV变电站的布置特点，且系统设计构架简洁、控制方式简单，为今后750 kV变电站的消防应急照明及疏散指示提供可供应用借鉴的简洁方案。