2006年10月16日，造價(jià)約1億臺(tái)幣的臺(tái)灣省臺(tái)電香山二號(hào)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組失火。

　　2009年7月14日，內(nèi)蒙古錫林郭勒草原上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備失火，損失近千萬。

　　2010年1月24日華能寶龍山風(fēng)機(jī)-東汽風(fēng)力發(fā)電機(jī)燒毀，損失巨大。主要事故原因是發(fā)電機(jī)超速導(dǎo)致聯(lián)軸器飛車保護(hù)打滑，部件損壞。

　　2002—2005年，德國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)生多起事故。其中，毀滅性火災(zāi)事故就有22起，有16起是由控制柜引發(fā)的。

　　我國(guó)風(fēng)能資源豐富，可開發(fā)利用的風(fēng)能儲(chǔ)量約10億kW。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年大約有 2-3‰ 的風(fēng)機(jī)遭遇火災(zāi)，而大型風(fēng)電機(jī)組發(fā)生火災(zāi)的幾率更高。

　　無獨(dú)有偶，就在幾天前，澳洲電信Telstra位于英國(guó)首都倫敦的托管數(shù)據(jù)中心也發(fā)生火災(zāi)并引起宕機(jī)。一起起火災(zāi)在帶來損失的同時(shí)更是牽動(dòng)著行業(yè)的神經(jīng)，安全責(zé)任重于泰山，警鐘須時(shí)時(shí)長(zhǎng)鳴。

　　本期河姆渡方案館，就為大家奉上一套智慧消防解決方案——風(fēng)電消防安全解決方案解析。

　　風(fēng)電火災(zāi)危險(xiǎn)性分析

　　造成火災(zāi)的因素有很多，非人為因素有：發(fā)電機(jī)電纜與接線盒原因、發(fā)電機(jī)軸承過熱、剎車系統(tǒng)形成高溫、雷擊、發(fā)電機(jī)繞組短路、控制柜、變頻柜短路等;人為因素有：維護(hù)不當(dāng)、管理不當(dāng)、工器具使用不當(dāng)?shù)纫蛩亍?/p>

　　風(fēng)電機(jī)組設(shè)施設(shè)備一般地處偏僻，離地面位置高，無人值守且遠(yuǎn)離救援中心，一旦發(fā)生火災(zāi)后損失巨大。

　　風(fēng)電火災(zāi)危險(xiǎn)性分析：

　�、� 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的火災(zāi)荷載密集，包括液體、固體物質(zhì)和電氣設(shè)備，容易形成火災(zāi)快速蔓延，甚至導(dǎo)致玻璃鋼制造的機(jī)艙和葉片燃燒;

　�、� 火災(zāi)隱患多，容易發(fā)生電氣火災(zāi)、固體火災(zāi)和液體火災(zāi)，且最大特點(diǎn)是部分火災(zāi)的熱源不會(huì)因滅火系統(tǒng)的啟動(dòng)而中斷。例如一旦制動(dòng)系統(tǒng)原因造成火災(zāi)，且葉片繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，將會(huì)產(chǎn)生持續(xù)高溫;

　�、� 通風(fēng)換氣迅速，機(jī)艙內(nèi)氧充分，火焰蔓延較快;

　　④ 容易誘發(fā)森林、草原等火災(zāi);

　　⑤ 火災(zāi)誘因較多，據(jù)事故案例統(tǒng)計(jì)，誘因涉及風(fēng)電機(jī)組的主軸、變速箱潤(rùn)滑油摩擦過熱，剎車系統(tǒng)過熱，電纜過流，電氣設(shè)備運(yùn)行故障;以及雷擊、高溫、大風(fēng)等極端氣候，違章操作、管理不善和外部火災(zāi)等人為或自然因素;

　�、� 設(shè)備價(jià)值高，一旦發(fā)生火災(zāi)，將造成巨大的直接和間接損失。

　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重點(diǎn)防護(hù)部位：

　�、� 輪轂內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制柜、電源柜等;

　�、� 機(jī)艙內(nèi)部的發(fā)電機(jī)、液壓系統(tǒng)、齒輪箱、剎車系統(tǒng)、偏航驅(qū)動(dòng)器、控制柜、電容器柜、連接電纜等;

　　③塔底的變流器、控制柜、變壓器、基礎(chǔ)電氣柜、計(jì)算機(jī)柜等。

　　風(fēng)電消防需解決的關(guān)鍵問題

　　① 及早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)和可視化報(bào)警監(jiān)控：風(fēng)電場(chǎng)一般地處偏遠(yuǎn)，不便于人員及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)。另外，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)氣流速度很快，以往的火災(zāi)探測(cè)方法難以適應(yīng)這一要求。

　�、� 有效的火災(zāi)控制、撲救和抗復(fù)燃措施：由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi)氣流速度較快，且由于機(jī)組運(yùn)行的特點(diǎn)，可能產(chǎn)生持續(xù)的高溫，即火災(zāi)存在燃燒的持續(xù)熱源。因此，有效的滅火方案需要快速滅火，并能保持較強(qiáng)的抗復(fù)燃能力。

　�、� 有效的防火和阻火措施：采用經(jīng)濟(jì)的方法，提高機(jī)艙可燃物的耐火性能，同時(shí)阻止火災(zāi)的傳播與蔓延。

　�、� 消防安全系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)能力：由于風(fēng)電場(chǎng)周邊環(huán)境涉及大海、草原等，具有一定的復(fù)雜性，這就要求系統(tǒng)具有較高的環(huán)境適應(yīng)能力。

　�、� 合理的經(jīng)濟(jì)性

　　由此得出風(fēng)電機(jī)組消防安全系統(tǒng)應(yīng)具備的基本要求如下：

　　①無人值守，能提供全天候、不間斷保護(hù)

　�、� 準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)火情，及時(shí)有效報(bào)警，迅速高效滅火

　　③滅火介質(zhì)噴放中、噴放后具有較好抗復(fù)燃效能

　�、� 具有抗振動(dòng)、防風(fēng)、防塵、防鹽霧等

　　⑤ 不受極端氣候和溫度變化影響

　�、尴到y(tǒng)占用空間小，便于安裝和維護(hù)

　�、咦猿审w系，有自啟動(dòng)、電動(dòng)啟動(dòng)等多種啟動(dòng)方式

　�、鄿缁鸷蟋F(xiàn)場(chǎng)易于清理，恢復(fù)成本低

　　綜上，本方案將通過圖像火災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)與自動(dòng)滅火系統(tǒng)等的有效結(jié)合，構(gòu)建風(fēng)力發(fā)電機(jī)消防安全解決方案與防火體系。系統(tǒng)詳情如下：

　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)消防安全解決方案與防火體系

　　圖像火災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)

　　系統(tǒng)總體架構(gòu)示意圖

　　探測(cè)器設(shè)置方案

　�、� 在發(fā)電機(jī)機(jī)艙內(nèi)安裝1套分布式智能圖像火災(zāi)(煙霧、火焰)探測(cè)器，主要用于覆蓋機(jī)艙內(nèi)的主要區(qū)域，尤其是重點(diǎn)部位，包括齒輪箱、剎車盤、發(fā)電機(jī)、控制柜等部位。

　　② 針對(duì)齒輪箱、剎車系統(tǒng)、傳輸電纜變配電柜和發(fā)電機(jī)等部位，以及機(jī)艙的底部容易集油的部位，設(shè)置兩級(jí)報(bào)警開關(guān)量式線型感溫探測(cè)器，報(bào)警溫度可以選擇一級(jí)報(bào)警88℃和二級(jí)報(bào)警105℃，用于早期發(fā)現(xiàn)過熱問題。在塔架內(nèi)敷設(shè)有電纜的位置同樣敷設(shè)這種線型感溫探測(cè)器。

　　③ 在塔架的合適部位安裝一套視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)，用于監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。

　　④ 前端控制箱，包含開關(guān)量報(bào)警輸入、控制輸出、視頻、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、消防電源設(shè)備等。

　　分布智能圖像火災(zāi)探測(cè)器

　　基于可見光、近紅外視頻圖像，針對(duì)其中的煙霧、火焰進(jìn)行模式識(shí)別的探測(cè)方法。圖像煙霧火焰探測(cè)系統(tǒng)主要分析視頻中的亮度、對(duì)比度、邊沿信息、清晰度、紋理和運(yùn)動(dòng)等特征和變化，以識(shí)別煙霧和火焰。探測(cè)裝置一般包括輸出數(shù)字和模擬視頻的攝像頭、圖像采集與處理單元，以及與火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)連接輸入輸出界面。

　　分布智能圖像

　　火災(zāi)探測(cè)器的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)

　　①自學(xué)習(xí)能力和較強(qiáng)的防誤報(bào)能力

　　② 較強(qiáng)的遮擋火探測(cè)能力

　　③ 較強(qiáng)的抗污染能力

　　④ 及時(shí)確認(rèn)與火情監(jiān)控

　　⑤ 可與智能監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用

　　對(duì)于風(fēng)力發(fā)電廠而言，智能監(jiān)控可提供對(duì)風(fēng)機(jī)葉片工作狀態(tài)、周邊情況的自動(dòng)監(jiān)控報(bào)警。與圖像火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)共用顯示、存儲(chǔ)、管理系統(tǒng)。

　　自動(dòng)滅火系統(tǒng)

　　新型滅火劑自動(dòng)滅火系統(tǒng)

　　新型水系高效滅火劑是一種高效滅火劑，是濃縮型、泡沫型和抗溶型水成膜滅火劑。主要由碳?xì)浔砻婊钚詣�、氟碳表面活性劑、助劑穩(wěn)定劑等組成，可在油類和固體燃料表面形成一層能抑制燃料蒸發(fā)的膜，靠膜和泡沫的雙重作用快速隔離氧氣，冷卻物體表面，從而達(dá)到快速撲滅火、防止復(fù)燃的目的。其中D38型滅火劑可用于低溫環(huán)境-38度以下。

　　新型滅火劑自啟動(dòng)滅火系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)是由裝有高效滅火劑的氣瓶、集成容器閥組和火焰檢測(cè)管組成。安裝時(shí)將火焰檢測(cè)管設(shè)置在最可能起火處�；鹧鏅z測(cè)管具有靈敏的熱源探測(cè)功能，一旦著火，管體會(huì)在受熱最高處自動(dòng)爆裂并形成噴口，將滅火介質(zhì)通過火焰檢測(cè)管本身(直接系統(tǒng))或噴嘴(間接系統(tǒng))釋放到被保護(hù)區(qū)域滅火，在滅火的同時(shí)發(fā)出警報(bào)。

　　滅火時(shí)間小于20秒

　　自動(dòng)滅火系統(tǒng)方案及流程

　　A 固定滅火系統(tǒng)采用耐-40℃的新型水系滅火器，罐內(nèi)充裝60~200L滅火劑，采用氮?dú)馔扑投����？刂撇捎秒姶砰y，可以通過線型感溫探測(cè)器和圖像火災(zāi)探測(cè)器的報(bào)警輸出直接聯(lián)動(dòng)，也可以通過遠(yuǎn)程進(jìn)行控制。一個(gè)機(jī)艙內(nèi)考慮采用兩套新型滅火器系統(tǒng)，各帶6~8只細(xì)水霧噴頭，塔底針對(duì)電氣柜和電纜再設(shè)一套滅火器。

　　B 當(dāng)圖像火災(zāi)探測(cè)器和線型感溫探測(cè)器同時(shí)報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)立即聯(lián)動(dòng)滅火器啟動(dòng)滅火。當(dāng)只有圖像探測(cè)器或線型感溫探測(cè)器報(bào)警時(shí)，監(jiān)控中心可以立即獲得機(jī)艙的火災(zāi)狀況圖像，當(dāng)確認(rèn)火警時(shí)，可遠(yuǎn)程手動(dòng)控制啟動(dòng)滅火。

　　C 在條件允許的情況下，可設(shè)置一條外部供水管，通過外部的消防車等不間斷輸送壓力水進(jìn)行滅火和冷卻。

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