Обеспечение пожарной безопасности на электрических подстанциях (ПС) требует грамотного и ответственного подхода, ведь несмотря на то, что вероятность пожара в подстанции мала, последствия возгорания могут стать катастрофическими из-за тонн взрывоопасного трансформаторного масла. Чтобы свести все возможные риски к нулю, при установке защитных систем требуется использовать только самое надёжное оборудование. На примере крупнейшей подстанции Подмосковья - «Одинцово» - рассмотрим передовые технологии в области пожарной безопасности.
Новый энергообъект Подмосковья
Сегодня ПС «Одинцово» обеспечивает электроэнергией более 40 тыс. потребителей в промышленном, социальном и жилом секторах одноимённого района Московской области. Подстанция была построена ещё в 1938 году. За прошедшее время от первоначальной установки практически ничего не осталось, так как объект постоянно модернизируется и совершенствуется. В 2014 г. завершилась очередная реконструкция, ставшая самой масштабной в энергетической отрасли Подмосковья за последние несколько лет. Основной задачей проведённых работ было увеличение мощности подстанции со 120 до 286 МВА. Для этого потребовалось строительство КРУЭ 1 110 кВ, монтаж четырёх трансформаторов (два по 63 МВт внутренней установки и два по 80 МВт наружной), монтаж закрытых распределительных устройств (10 и 6 кВ). Проект финансировался по губернаторской программе «Наше Подмосковье», капиталовложения составили 1568,9 млн. руб 2 .
Реконструкция помогла решить давнюю задачу - ликвидировать дефицит мощности в Одинцовском районе. Энергообъект позволит построить почти 1,5 млн кв. м нового жилья - это пятая часть от общего показателя во всём Подмосковье и два годовых объёма в Одинцовском районе и западной части Новой Москвы. Благодаря ПС «Одинцово» стало возможным появление первой ветки наземного метро на участке Москва – Одинцово. Кроме того, повышение мощности подстанции увеличило надёжность электроснабжения железнодорожных веток на Белорусском и Киевском направлениях.
Питающий центр нового поколения
При оборудовании распределительной подстанции в Одинцово использовались разработки только ведущих производителей - компаний «Бреслер», ОАО «Электрозавод», Siemens, GRUNDFOS и пр. Впервые в Московском регионе на базе ПС «Одинцово» началось использование КРУЭ 110 кВ, разработанного китайской компанией XD Electric и произведённого в России. Олег Бударгин, глава ОАО «Россети», отметил, что реализация данного проекта является показательным примером успешного международного энергетического сотрудничества России и Китая и открывает широкие возможности для дальнейшей реализации программы развития электроэнергетики Московской области. КРУЭ отличается компактностью: если ранее комплектное распределительное устройство занимало более 5800 кв. м, то сейчас оно располагается в зале площадью всего 238 кв. м, то есть в 24 раза меньшей. За счёт того, что оборудование КРУЭ находится в закрытом помещении, оно полностью защищено от воздействия внешней среды, экологично и бесшумно.
Подстанция «Одинцово» максимально отвечает требованиям надёжности, эффективности и безопасности. В ходе проекта смонтированы новейшие цифровые системы связи, телемеханики, оптоволоконные каналы связи. Организован отвод масла от силовых трансформаторов, благодаря которому исключается возможность загрязнения почвы нефтепродуктами. Безопасность ПС и окружающих её построек обеспечивает современная система пожаротушения, которая стала одним из самых технически сложных и грамотных с инженерных решений, реализованных за последнее время. Проект признан лучшим в номинации «Безопасность» на региональном этапе всероссийского конкурса «Премия Грундфос-2014» 3 . Ознакомимся подробнее с устройством защиты от огня на рассматриваемой ПС 110 кВ.
Защита от огня
Пожаротушение ПС «Одинцово» выполнено в соответствии со всеми действующими нормативными документами, в частности СО 34.49.101-2003 «Инструкция по проектированию противопожарной защиты энергетических предприятий» и СП 5.131130.2009 «Система противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические». Для обеспечения безопасности предусмотрено:
- Автоматическое пожаротушение автотрансформаторов распылённой водой при помощи дренчерных оросителей ОПДР-15;
- Автоматическое пожаротушение кабелей закрытой подстанции при помощи дренчерных оросителей ДВВо-10;
- Наружное пожаротушение зданий и сооружений из пожарных гидрантов, установленных на кольцевом противопожарном водопроводе;
- Внутреннее пожаротушение в зданиях из пожарных кранов.
Грамотно подобрать оборудование для каждого из указанных процессов помогли соответствующие вычисления. Так, расчётный расход воды для пожаротушения на подстанции складывается из трёх составляющих: объём воды на автоматическое тушение трансформатора, расход из внутренних пожарных кранов и от наружного пожаротушения. В итоге суммарное расчётное потребление воды на нужды пожаротушения составляет 118,4 л/с, или 427,0 м3/час, а требуемый напор в системе – 82,0 м. Необходимое давление воды в системе противопожарного водопровода достигается при помощи комплектной насосной установки Hydro MX от GRUNDFOS, ведущего мирового производителя насосного оборудования. Это оборудование может применяться в спринклерных и дренчерных системах водяного и пенного пожаротушения, а также в системах с гидрантами.
Данная установка Hydro MX базируется на двух консольно-моноблочных насосах серии NB (один рабочий, один резервный) производительностью 427,0 м3/час, напором 62 м и мощностью 110 кВт каждый. Управление насосами осуществляется при помощи системы управления Control MX. Такое решение способно в случае аварии быстро обеспечить подачу больших объёмов воды. «Помещение, в котором установлено оборудование пожаротушения, имеет небольшую площадь, что сыграло существенную роль при реализации проекта, но благодаря компактным размерам установки Hydro MX мы успешно справились с данным ограничением, - отмечает Евгений Стренаков, проектировщик компании «СевЗап НТЦ» филиал «Институт Тулаэнергосетьпроект», занимавшейся реализацией проекта на ПС «Одинцово». - На сегодняшний день система пожаротушения подстанции «Одинцово» прошла испытания и введена в эксплуатацию».
Всё по-новому
Решающим фактором при выборе оборудования для системы пожаротушения стало то, что установки Hydro MX собираются в России, в подмосковном городе Истра, а их компоновка и алгоритмы функционирования разработаны в соответствии с ФЗ №123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и сводом правил СП 5.131300.2009 «Системы противопожарной зашиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические». Кроме того, в 2014 г., после вступления в действие нового ГОСТ Р 53325-2012 «Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики», «ГРУНДФОС» представил обновлённые установки Hydro MX 1/1 с приборами управления пожарными (ППУ) Control MX 1/1.
Оборудование стало универсальным: теперь одна установка может использоваться для дренчерного и спринклерного пожаротушения и в системе с кранами и гидрантами. Также расширены возможности регулирования - при помощи ППУ можно выявлять такие неисправности силовых и сигнальных линий, как обрыв и короткое замыкание, а также управлять одной задвижкой с электроприводом (3х380 В). «Несмотря на то, что после принятия ГОСТ Р 53325-2012 прошло почти 1,5 года, его требованиям соответствует лишь 20% противопожарного оборудования, присутствующего сейчас на рынке, - акцентирует внимание Роман Марихбейн, руководитель по развитию бизнеса Департамента промышленного оборудования компании «ГРУНДФОС». - Главное преимущество обновлённых установок Hydro MX от GRUNDFOS - полное соответствие всем отечественным нормам».
Самый печальный пример пожара на трансформаторной подстанции в истории отечественной энергетики - возгорание ПС на Васильевском острове в Санкт-Петербурге в 2002 году. Тогда в огне оказались четыре масляных трансформатора, и каждую минуту мог прогреметь взрыв. Сотрудники полиции эвакуировали людей и оцепили потенциально опасную зону. Чтобы ликвидировать аварию, пришлось обесточить огромный район - сотни домов, больницы и детские сады остались без электричества, пропала связь со станциями «скорой помощи», остановился электротранспорт. Город оказался на грани чрезвычайного положения. Как выяснилось позже, загоревшаяся подстанция была построена в 1926 году, а последний ремонт и замена оборудования проводились на ней в 1970-х гг. Этот случай ещё раз доказывает важность своевременной реконструкции энергообъектов и необходимость использования опыта уже реализованных проектов, таких как ПС 110 кВ «Одинцово».
Пресс-служба компании «ГРУНДФОС»
1 Комплектное распределительное устройство с элегазовой изоляцией
2 Согласно данным «Схемы перспективного развития электроэнергетики Московской области на период 2014-2018 гг.»
3 Традиционный всероссийский конкурс компании «ГРУНДФОС», цель которого – развитие современных инженерных систем зданий и сооружений. В 2014 г. за звание лучшего боролись более 830 проектов из всех федеральных округов.
1. Общие положения
1.1. Настоящая инструкция разработана в соответствии с Правилами противопожарного режима в Российской Федерации, утв. постановлением Правительства РФ от 25.04.2012 № 390, и устанавливает требования пожарной безопасности для трансформаторной подстанции.
1.2. Каждый работник должен четко знать и выполнять требования Правил противопожарного режима, не допускать лично и останавливать действия других лиц, которые могут привести к пожару или загоранию.
1.3. Работники должны проходить противопожарный инструктаж, регулярно участвовать в противопожарных тренировках и проходить проверку знаний Правил противопожарного режима.
1.4. Работники должны быть обучены приемам работы с огнетушителем, пожарным краном в случае пожара и знать место их установки, которое обозначено знаками.
2. Меры пожарной безопасности на трансформаторной подстанции
2.1. Трансформаторные подстанции должны быть защищены от попадания в них снега и дождя.
2.2. Двери всех трансформаторных помещений должны быть выполнены из негорючих материалов и открываться наружу или в другое помещение, не связанное с постоянным пребыванием людей и не являющееся эвакуационным путем.
2.3. Доступ в трансформаторные помещения должен быть ограничен.
2.4. Надежная эксплуатация трансформаторов и их пожарная безопасность должны обеспечиваться:
содержанием в исправном состоянии устройств охлаждения, регулирования и защиты оборудования;
качественным выполнением ремонтов основного и вспомогательного оборудования, устройств автоматики и защиты.
2.5. Маслоприемные устройства под трансформаторами должны содержаться в исправном состоянии для исключения при аварии растекания масла и попадания его в кабельные каналы и другие сооружения.
2.6. Запрещается при пожаре на трансформаторе сливать масло из корпуса, так как это может привести к распространению огня на его обмотку и затруднить тушение пожара.
2.7. В местах установки пожарной техники должны быть оборудованы и обозначены места заземления.
2.8. Запрещается включение в эксплуатацию трансформаторов на электростанциях и подстанциях, если не обеспечена полная готовность к работе установок пожаротушения, предусмотренных проектом.
2.9. Пуск автоматической установки пожаротушения трансформатора (реактора) должен производиться только после снятий напряжения при срабатывании газовой и дифференциальной защиты и дистанционно со щита управления.
2.10. При любом виде пуска установки пожаротушения на трансформаторе должны быть отключены через выходные реле все его выключатели. Установки пожаротушения должны приводиться в действие после отключения выключателей или при отсутствии напряжения на трансформаторе.
2.11. В установке пожаротушения трансформатора должна предусматриваться выдача сигнала на закрытие отсечного клапана, устанавливаемого в трубопроводе масла между трансформатором и расширителем. Последующее открытие клапана производится вручную.
2.12. Необходимо свести к минимуму выделение токсичных газов и непрозрачного дыма из трансформатора в случае пожара.
3. Действия работников при пожаре
3.1 Работник, обнаруживший пожар или признаки горения (задымление, запах гари, повышение температуры), немедленно должен сообщить по телефону в пожарную охрану и сотрудникам охраны, указать объект и место возникновения пожара, сообщить свою фамилию.
3.2. При возникновении пожара в трансформаторном помещении необходимо:
проверить, отключился ли автоматический масляный выключатель загоревшегося трансформатора, если нет, то немедленно его отключить;
отключить загоревшийся трансформатор разъединителями от высокого и низкого напряжения;
открыть аварийный вентиль для слива масла из горящего трансформатора в маслосборное устройство (емкость);
приступить к тушению пожара имеющимися огнетушителями, а в крайнем случае - песком;
при угрозе переброски огня на аппаратуру, находящуюся под горящим трансформатором, или осаждении копоти и сажи на работающую аппаратуру и воздушные провода принять меры к снятию с них напряжения.
Наиболее сложной и достаточно распространенной проблемой является пожаротушение трансформаторов. Ведь именно трансформаторы считаются достаточно пожароопасными объектами на всей подстанции. Такое суждение сформировалось ввиду использования горючего масла в качестве охлаждающей жидкости, а также изоляции. И только правильная эксплуатация трансформатора становится залогом того, что масло не вспыхнет от возможного короткого внутреннего замыкания.
Оперативно проведенное пожаротушение в случае непредвиденных обстоятельств может значительно снизить количество человеческих жертв либо же возникшие в связи с этим убытки. Поэтому на современных трансформаторных подстанциях предусмотрено использование определенных технических средств, принадлежащих к автоматической пожарной системе. И их наличие обеспечивает своевременное обнаружение, локализацию, а также тушение пожара.
Пожаротушение трансформаторных станций – виды автоматических установок
На самом деле наличие подобной автоматической системы не может быть панацеей от всех бед, но сможет существенно облегчить жизнь.
И уже в зависимости от того, какой она состав имеет, различают несколько видов:- пенные;
- аэрозольные;
- водяные;
- порошковые;
- газовые;
- комбинированные.
Системы, которые используются при автоматическом пожаротушении трансформаторов, также могут классифицироваться и по другим признакам. Например, по степени их автоматизации они бывают либо же ручными, либо же автоматическими, автоматизированными. В зависимости от способа тушения различают поверхностные, локально-поверхностные, объемные или же применяются локально-объемные. Системы по виду самого привода делятся на электрические, с механическим приводом, пневматические или гидравлические.
В любом случае подобные системы являются гарантом вашей безопасности, ведь никто точно не знает, насколько быстро прибудет пожарная служба в случае с загоранием трансформаторной подстанции. А именно тогда каждая минута идет на вес золота – пожар может распространяться на огромные площади очень быстро. При этом даже малейшее промедление может стоить чьей-то жизни.
Промышленное серийное производство трансформаторных подстанций налажено многими предприятиями. Проекты подстанций различного типа предусматривают не только их надежную функциональность в качестве преобразующего и распределительного узла, но и безопасную эксплуатацию.
Многие КТП устанавливаются в населенных пунктах, на предприятиях, вблизи транспортных магистралей. Пожарная безопасность трансформаторных подстанций - одно из главных требований при монтаже и эксплуатации.С этой целью разработаны определенные правила строительства и оборудования трансформаторных подстанций, обязательные для выполнения как строителями, так и энергетиками.
Эти правила собраны в специальных документах - «Руководстве по защите ТП от пожаров», «Требованиях пожарной безопасности» относительно КТП и других сборниках. В них проанализированы основные причины возгораний и указаны возможности минимизации последствий.
Основные источники возможных возгораний
Риск возгорания кабелей при коротком замыкании, воспламенение масляных высоковольтных выключателей, трансформаторов тока довольно велик и возможность возникновения пожара по вине электрооборудования полностью устранить нельзя. Но можно многократно уменьшить последствия этих возгораний.
- Одна из наибольших опасностей возгорания угрожает кабельным линиям. Кабели и провода от трансформаторных станций к распределительным щитам должны прокладываться в огнестойких каналах раздельного типа и быть оборудованы негорючей изоляцией. Все линии электропередач внутри и снаружи здания должны оборудоваться автоматикой аварийного отключения при перегрузках или КЗ.
- Линии, к которым подключены устройства пожарной безопасности, оборудуются огневой защитой или изоляцией с таким классом огнестойкости, чтобы при пожаре система могла сохранять работоспособность столько времени, сколько требуется по нормативам, чтобы эвакуировать весь персонал.
- Трансформаторные подстанции типа КТПБ - одни из самых безопасных в плане пожарной безопасности. Несгораемые стены и пол позволяют локализовать пожар внутри здания без угрозы его распространения. Но внутри помещений не должны храниться горючие материалы, баллоны с газом, ветошь и другие опасные в пожарном отношении вещества.
- Все работы внутри подстанции, сопряженные с появлением искр или высокой температурой - сварка, резка болгаркой, сверление производятся только при полном соблюдении соответствующих правил и наличии средств оперативного пожаротушения.
- Распределительные щиты выполняются из негорючего материала и надежно изолируются от оборудования. Все электрораспределительное оборудование и трансформаторы должны соответствовать классу помещения по взрывоопасности и пожароопасности и регулярно проверяться согласно плану ТО.
- Вся растительность, угрожающая распространением горения от подстанции, или способная привлечь огонь от сторонних источников к ТП должна удаляться по всему периметру участка, на котором расположен трансформатор. Кровли и перекрытия подстанций выполняются из несгораемых материалов. Все деревянные элементы обрабатываются антипиренами.
Я воспользовался услугами компании «Вариант Безопасности». Помимо подготовки проекта пожарной безопасности трансформаторной станции они занимаются установкой пожарно-охранной сигнализации в театрах, школах, дошкольных учреждениях, гостиницах, работают с другими предприятиями. Если интересно, в Москве их можно найти здесь.
Насчет Умных и сУмнительных предложений... Я же сказал, что это почти рекламная пауза. Почему не скрываю? Потому, что врать не привык. Мне не интересно "впарить". Я ввязался в обсуждение в попытке помочь. Впрочем, это лирика. А теперь по существу.Пожарную опасность трансформаторов составляет огромное количество трансформаторного масла, а также провода, кабели, сгораемые изоляторы, по которым пламя может уйти в соседние помещения.
Как развивается пожар трансформатора? ВНУТРИ трансформатора происходит (например)межвитковое замыкание, что приводит к очень быстрому, практически мгновенному повышению температуры и вскипанию масла. При этом после повышения температуры охлаждающего (трансформаторного) масла происходит автоматическое отключение трансформатора(так рассказывали энергетики). Однако внутри трансформатора процесс горения УЖЕ идет, что приводит к вскипанию масла. На такой случай конструкцией трансформатора предусмотрен СЛИВ масла в подземные резервуары. ОДНАКО процесс вскипания (увеличения объема) масла идет настолько быстро, что частично масло выбрасывается через расширительный бачок. Это ЧАСТИЧНО может составлять до 2 - 3-х тонн (опять-же со слов энергетиков). Лично в моем случае (не буду лукавить - единственном за 20 лет в пож охране) масло горело на площади около 50 м кв.
Таким образом задача по тушению состоит из 2-х задач: 1 - тушение пролива масла для защиты рядом расположенных помещений, самого здания и т.п.; 2 - тушение остатков масла В САМОМ трансформаторе.
По 2-й задаче - некоторые (например французы из SERGI) предлагают в рубашку (внутрь трансформатора) подавать инертные газы. Подобная операция возможна только на стадии производства трансформатора. На РАБОТАЮЩЕМ трансформаторе это весьма сУмнительно (начинаю использовать Ваш слэнг).
По 1-й задаче огнетушащие порошки справляются на-раз (вам любой дипломированный пожарный скажет, что ЛВЖ-ГЖ можно тушить либо пеной, либо порошками).
И ещё... Вижу, что Вы, уважаемые, имеете весьма смутное представление о тушении трансформаторов. Впрочем, как и я. И это действительно сложная тема. Хотя-бы потому, что находится на стыке двух направлений: пожаротушение и энергетика. Подтверждением тому служат шараханья в самих документах РАО ЕС - здесь можно, а вот там нельзя (Вы сами писали со ссылками на РД). Учитывая закрытость энергетиков (попробуйте пройдите без пропуска на их объект) тема автоматического тушения плохо изучена, в пожарных учебниках пишут только про тактику тушения оперативными подразделениями.
Поэтому и пытаюсь поделиться и разобраться ВМЕСТЕ.
В общем-то, мне и сайт 0-1 только этим и интересен: позволяет пообщаться с коллегами не только на выставках.
