发布时间：2023-10-10 15:35:51
绪论：一篇引人入胜的水利水电工程电缆设计规范，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
1 工程概况
河口五道河一级电站位于河口县瑶山乡，红河流域支流五道河中游地段，其地理位置为东经103°40′～103°42′、北纬20°49′～22°49′。电站距河口县城约58km，距瑶山乡政府13km，交通条件便利。
河口县五道河一级电站工程，由取水拦河坝、引水渠、前池、泄水道、压力管道及主、副厂房、升压站、尾水渠等工程组成，设计装机容量2×2500kW，年发电量2378.31万kW.h。工程的机电设备主要集中在电站厂房、升压站和电站管理区内。电厂内电气设备多且分散，厂内储存有透平油与绝缘油，引起火灾的机率大，火灾引起的后果严重、损失巨大。因此水电站的防火就尤为重要。本电站防火设计主要依据《水利水电工程设计防火规范》（SDJ278-90）、《小型水力发电站设计规范》（GB50071-2002）和国家有关规范。
2 设计原则
本电站的消防设计应贯彻“预防为主、防消结合、自防自救”和“确保重点、兼顾一般、便于管理、经济实用”为原则。在确保消防安全的前提下，尽可能利用常用设备，减少投资费用，做到保障安全、方便使用、经济合理。
3 消防设计
本电站的消防设计主要以机电设备为主，主要包括运行期间的厂房、升压站和生活区。设置水消防系统和化学消防系统。消防供水与技术供水合用一套供水系统，消防给水以减压自流供水为主，从12#镇墩处取水，经消力井消能后供给；水泵供水为备用供水，取水口设于尾水渠中。
3.1 火灾危险分类及耐火等级
按照《水利水电工程设计防火规范》（SDJ278-90）的规定：电站主厂房的耐火等级为二级，火灾危险类别为丁类；主变压器的耐火等级为一级，火灾危险类别为丙类；生产管理区建筑为的耐火等级为二级，火灾危险类别为丁类。
3.2 主、副厂房消防设计
3.2.1厂房建筑物
主厂房内设置消火栓箱2个，单列布置在厂房下游边墙内，其中一个消火栓箱设在副厂房旁边，兼顾副厂房灭火。消火栓箱内配25 m长的水带和ZQ19水枪。厂房消防用水量，按主厂房同时使用2个水枪和充实水柱长度确定的消火栓水量为10 L/s，所需水压0.3 MPa。
主厂房内配置2台MFT35推车式干粉灭火器和2台MPT40推车式泡沫灭火器。在副厂房的电缆夹层配置2台MYT40推车式1211灭火器，在控制室配置4只MY6手提式1211灭火器。
3.2.2安全疏散通道
根据布置需要主厂房设置成地上式一层，主厂房下游侧进厂大门在火灾发生时可以做为安全疏散口，并在主厂房左侧山墙靠上游侧设置疏散口。
副厂房为两层结构，二层为主控制室，一层为电缆夹层。在电缆夹层右侧设有安全疏散口直接通往户外，在左侧设有安全疏散口通往主厂房。主控制室发生火灾时可以从右边楼梯直接下至户外地面，也可以先从左边楼梯下至主厂房在从主厂房安全疏散口至户外。
最远工作点距最近楼梯口距离不超过20 m，各层疏散走道净宽在1.5 m以上，疏散门净宽均在1.2 m及其以上，疏散门采用防火门，各疏散口均安装疏散指示标志。
3.3生活区及升压站消防设计
厂区消防车道利用厂内交通道路，其宽度为5m，回车场地面积为20 m×30 m，可以满足消防车进出。
升压站设有一台主变压器，在主变压器的下面设有集油坑，坑内铺0.30 m厚的卵石层，卵石层下面设有排油管。火灾事故时，变压器的绝缘油和消防水均通过排油管排到下游，以免火灾漫延。在主变压器旁边设置2m×2m×1m的砂坑和3 m×3 m×4 m的消防小间，在消防小间中配置2台MYT40推车式1211灭火器，一条长120m的消防水带，ZQ19水枪一只，铁锹5把和10只消防桶。在升压站旁边设置SS100/65型消防栓一个，消火栓用水量为10 L/s，所需水压0.3 MPa。
在生活楼每层楼梯旁配置4只MZT5手提式CO2灭火器，并在生活楼旁设置SS100/65型消防栓一个，消火栓用水量为10 L/s，所需水压0.3 MPa。
3.4通风系统防火与排烟设计
本电站厂故排烟设施与正常通风系统相结合，在主厂房上下游侧都安装有玻璃窗，当火灾发生时，可通过玻璃窗将烟排至厂外。
3.5消防电气的防火设计
3.5.1火灾事故照明和疏散指示标志
为了保证发生火灾时运行人员安全疏散，厂内主要疏散通道、安全出口和楼梯均设置事故照明。平时事故照明采用交流供电，一旦交流电源消失，自动装置将迅速把事故照明切换到直流电源。事故照明最低照度不低于0.5 lx。所有的安全出口均设置疏散指示标志，疏散指示标志采用应急灯，应急时间为1 h。
3.5.2电缆防火设计
动力电缆、控制电缆一律采用分层排列敷设，电缆桥架层间装设耐火隔板，耐火隔板耐火极限大于0.5 h。
厂房电缆沟和电缆层分别按机组段和设备房间进行分隔，设置防火墙或防火段。电缆通过防火墙和进出开关柜、配电屏、励磁屏、计算机单元控制屏和继电保护屏等处的孔洞，一律采用速固耐火堵料和柔性耐火堵料封堵。防火墙和阻火段两侧各1 m及屏下1 m的电缆区段，刷防火涂料防止串火。升压站的电缆沟应分隔成若干个防火隔离段，分隔处亦采用速固耐火堵料和柔性耐火堵料封堵。
中图分类号：TU998文献标识码： A 文章编号：
一、水电站厂房火灾危险性
水电站由于设备众多、线路复杂、带油设备繁多,发电机、主变压器、油浸变压器(电抗器)、油开关、电缆、蓄电池等电力、电气设备,柴油发电机、绝缘油和透平油系统等场所火灾危险性大。水电站厂房地下部分空间密闭,一旦发生火灾,宜造成人员疏散困难,火灾扑救难度大,从而产生社会影响，造成巨大经济损失，后果严重。
二、水电站消防设计特点
1重点突出
水电站工艺布置与运行情况不同于其他工业建筑,主厂房空间高大,较长时间的烟气聚集不会影响到人员疏散,而且随着电站管理自动化程度的提高,大部分场所无人值班或少人值守,人员疏散与民用建筑有所不同。因此在消防设计中,保证机电设备安全和人员安全疏散应是水电站厂房消防设计的重点。
2消防措施综合运用
在消防设计中,首先应突出“防”,争取将火灾危险性降到最低程度；其次合理布置各个功能区,有针对性的对火灾危险性高属丙类的场所、部位进行分隔，采取多重消防灭火保障措施。在预防-报警-灭火设施启动多重环节保护下，尽量减少火灾蔓延的可能性发生。
3立足自防自救
“预防为主、防消结合”是消防工作方针。水电站一般远离城镇,可借助的社会消防力量有限,消防安全立足自防自救。在确保消防需要的前提下,充分发挥水消防优势,尽可能与正常使用的设备相结合,重点部位采用先进技术,做到保障安全、使用方便、经济合理。
三、消防设计常见问题分析
西部地区水电站厂房生产的火灾危险性类别通常为丁类。部分场所如中央控制室、油浸变压器室、油处理室、柴油发电机室、室外主变压器场等为丙类。在消防设计中通常根据厂房建筑的火灾危险性类别和危险等级，按照以下防火规范进行设计：
(1)《水利水电工程设计防火规范》SDJ 278-90、
(2)《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229-2006、
(3)《建筑设计防火规范》GB 50016-2006、
(4)《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222—95(2001年修订版)
(5)《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140-2005
(6)《水力发电厂房采暖通风与空气调节设计规程》(DL /T5165-2002)进行相应的消防设计。
(7)《建筑防火封堵应用技术规程》CECS 154:2003
在水电站消防设计审查中通常存在以下几个问题:
1.将主、副厂房作为同样的功能分区,划分为一个防火分区。
丙类场所内部装修设计燃烧性能等级设计不合理。顶棚、墙面材料较多使用燃烧性能等级为B1级的装修材料,地面、隔断使用B2级；丙类场所防火分隔中,建筑装修材料的燃烧性能等级设计遗漏。
厂房内各部位火灾危险性定性不全、划分不准确,导致主变室、油系统、中控室等重要部位消防设计不完整。
安全疏散不能符合新标准要求,两座水电站都仅设置了敞开楼梯间作为安全出口,且地下层与地上层共用楼梯间；作为工作人员主要聚集地的办公室只设有一条疏散线路,且设在主变室上方,无法保障人员安全疏散。
油系统事故排烟系统未独立设置,油罐和油处理室排出的油气火灾危险性大,易发生油气火灾,与厂房通风系统共用通风总管道,一旦发生火灾,势必造成火势向其他通风子系统蔓延扩大。
电站的消防电源均取自厂用电系统两端的母线上,一旦发生火灾, 则两端母线均无法供电,无法满足消防电源的要求。
对不同形式的墙、楼板、井在穿管、开洞时其防火封堵组件设计笼统，交代不清或设计不合理。
四、水电站消防设计建议
1防火分区和丙类场所防火分隔与内部装修
根据《水利水电工程设计防火规范》(SDJ278-90,以下简称《水规》)规定:水电站主厂房和高度在24m以下的副厂房,其防火分区最大允许占地面积不限,是指各自的防火分区面积不限,但并不是表明二者可以划分为一个防火分区。根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006,以下简称《建规》)第 2.0.20条、7.1.5条,在主、副厂房按照不同防火分区划分时,相邻之间应设置防火墙分隔,防火墙上门窗洞口应为甲级防火门、窗。
水电站厂房的丙类场所主要有:中控室、发电机配电装置室、油浸变压器室、油处理室、柴油发电机室、电缆夹层、室外主变压器等场所。根据《水规》第 4.1.1条规定，丙类生产场所应作局部防火分隔,防火分隔宜按照《建规》第 5.4.2.3、5.4.2.5条、第 5.4.3.2条规定,采用耐火极限不低于2.0h不燃烧体隔墙和耐火极限不低于1.50h的楼板及甲级防火门窗与厂房其他部分隔开。
根据《建筑内部装修设计防火规范》GB50222- 95（2001修订版）第4.0.3条规定,电子设备室等丙类场所顶棚和墙面装修材料燃烧性能不应低于 A级,地面和其他部位不应低于 B1级。中控室根据《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229-2006第 11.1.5条规定：控制室内装修应采用不燃材料。
2安全疏散出口、疏散距离和楼梯间
安全疏散出口：根据《水规》第2.0.2、4.1.1条规定，水利发电厂的主、副厂房生产的火灾危险性类别为丁类，耐火等级为二级。水电站厂房的安全疏散出口宜根据《建规》第3.7.2.4、3.7.2.5条、《水规》第4.2.4条规定设计, 按照耐火等级为二级的厂房进行设计,厂房的每个防火分区、一个防火分区内的每个楼层,当“建筑面积大于400m2,且同一时间的生产人数超过 30人”或“地下厂房其建筑面积大于 50m2,经常停留人数超过15人”时, 应当设置两个安全出口。根据《水规》第4.2.4条规定，当副厂房每层建筑面积不超过800㎡时，且同时值班人数不超过15人时，可设一个安全疏散出口。
疏散距离：根据《水规》第4.2.5条规定，发电机层室内最远工作地点到该层最近的安全疏散出口的距离不应超过60m，根据《建规》表3.7.4规定，地下厂房内任一点到最近安全出口的距离为45m。
楼梯间：水电站厂房发电机层以下部分宜设置封闭楼梯间, 根据《建规》第7.4.4条规定，地下室的楼梯间,在首层应采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体隔墙和乙级防火门与其他部位完全隔开, 并应直通室外。
地下厂房的楼梯间宜按照《建规》第7.4.2.1、7.4.3.1条规定要求，按照防烟楼梯间设计。
3水喷雾灭火系统
根据《水规》规定,考虑用水作为灭火介质方便、经济,一般水轮发电机、主变、绝缘油和透平油系统、 大型电缆室、电缆隧道和竖井等部位采用水喷雾灭火装置。系统设备有:火灾自动报警系统、 手动或电动球阀、压力表、喷头、末端试水及管网等。以水轮机水喷雾灭火系统设计为例:应按照《水喷雾灭火系统设计规范》(GB50129-95)要求,在发电机定子上下端各配一圈灭火环管,环管上安装水喷雾喷头,设计喷雾强度13L·min- 1·m- 2, 火灾延续时间应按时间40min计算, 最不利点水雾喷头工作压力不小于0.35MPa , 发生火灾时由火灾自动报警系统探测并自动打开电动球阀启动水喷雾灭火系统灭火,系统反应时间不大于45s,喷头选用离心雾化型水雾喷头, 末端试水在厂内进行,用于日常系统检测。
4火灾自动报警系统
根据电站保护对象的使用性质及火灾危险性的特点, 将报警区域按照防火分区及不同危险区域划分。主厂房、副厂房、开关站,其中一级保护对象有:发电机、变压器、电缆管沟、油罐和油处理室, 其余为二级保护对象。每个报警区域设置一台区域火灾报警控制器, 每个探测区域面积不大于 500m2。火灾自动报警系统划分和配置如表 1所示。
表 1火灾自动报警系统划分和配置
5消防给水系统
水电站消防给水通常有自流供水、水泵供水、消防水池方式。水电站适宜以水库水作为消防水源, 根据建筑体积和《建规》的规定, 确定室外消防用水量和室内消防用水量。在电站上游应设置一座消防水池和补水设施,通过高度差形成常高压消防给水系统, 引两根消防主干管采用环状布置分别向下游厂区和开关站的消火栓系统和水喷雾系统供水。
根据《水规》第9.2.2条规定，当给水设施采用自流供水方式时，取水口不应少于两个，必须在任何情况下保证消防给水。
在厂房周围及其它建筑外、厂房内各层按照《水规》第9.3.2、9.3.3条规定，合理布置消火栓。
6事故排烟系统
地下厂房、封闭厂房、坝内厂房的油浸变压器、油处理室、电缆室等场所应设置独立的排烟系统,不得跨越其他房间。具体按照《水力发电厂房采暖通风与空气调节设计规程》(DL /T5165-2002) 进行设计。疏散走道、楼梯间的排烟可与厂房内排风系统结合。
7建筑防火封堵
在水电站消防设计中，很少有针对不同性质的墙、楼板、井在穿管、开洞时做具体的防火封堵组件设计措施。大多仅在图纸说明中交代几句。没有根据《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154:2003对各类孔口、建筑缝隙的不同性质、位置画图进行防火封堵组件设计。因而出现防火封堵材料使用不当，防火封堵组件设计未考虑其结构本身的稳定、开裂、位移及耐久性。
8其他需注意的事项
水电站厂房灭火器配置，应根据《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140-2005的规定，确定各灭火器配置场所的火灾种类和危险等级；按照建筑每个防火单元的面积，经计算确定灭火器配置数量和类型。水电站厂房火灾种类一般为固体火灾（A类）、液体火灾（B类）、物体带电燃烧火灾（C类）三种类型。灭火器可选择可扑灭A、B、C类手提式干粉灭火器、卤代烷灭火器或二氧化碳灭火器；消防电源应符合二级负荷要求, 宜自备发电, 电缆布置都不得穿越易燃易爆危险场所。此外, 目前的水电站消防设计规范亟须修订,对水电站的专项消防设计应按最新消防技术规范执行。
五、结束语
水电站消防设计较为复杂,各专业应根据建筑内部功能火灾危险性及建筑空间的特点进行综合分析,根据规范要求，进行合理设计。同时积极引进先进设计理念，采用科技含量高和可靠性、自动化程度高的设施设备,以适应新的形势和经济发展要求。只有这样,才能较好地解决水电站消防设计中存在的问题和矛盾,做到安全适用、经济合理,以达到整个工程的消防安全。
1.水利工程闸井施工技术
在水利水电工程中，闸井在工程中为常见的施工项，在一些大型水利工程中闸井一般为重要分部工程，其特点主要为施工高度较高、材料周转困难、作业面狭窄等，在一些工期要求特别紧的工程中，其赶工措施施工难度较大。如吉音水库底孔泄洪洞，其高度为66 m，工期紧，在施工准备中为保证按时完成施工，在井筒施工过程中采用滑模施工工艺，经过实际论证，该工艺有效减少了人员的投入，有效的缩短了工期。
2.滑模与常规钢模施工对比分析
根据以往的施工经验，等截面结构构筑物的混凝土衬砌工程采用滑模施工要比传统的支模施工更能保证质量，降低成本，提高工效，减少安全隐患。采用滑模施工由于混凝土是连续浇筑的，故可以最大限度地减少甚至避免施工缝，使混凝土的整体性更好；避免了支模、拆模，搭拆脚手架等多种重复性工作，故进度更快；工效更高；材料消耗更少。因此，根据吉音水库放空洞闸井的结构特征，及现场设备配备情况，拟采用EL：2462.87以下采用常规立模进行施工，以上采用滑模施工的施工方案
3 .滑模施工工艺
3.1模板设计
采用液压调平内爬式滑升模板，滑模装置为便于加工，提高复用率，有足够的强度、刚度及稳定性，整个模体设计为钢结构，模板、围圈、操作盘、提升架等构件之间均为焊接连接，整个滑模装置主要由模板、围圈、操作盘，提升架、支撑杆（俗称“爬杆”），液压系统等几部分构成。
模板均采用6mm的钢板制成；围圈采用角钢制成1m×1m矩形桁架梁，围圈与模板的连接采用50×50×5mm的角钢；提升架是滑模与混凝土间的联系构件，主要采用“F”型和“开”型提升架，“F”型提升架用18号槽钢钢组合制作而成。“开”型提升架采用18#槽钢作为立杆，并用两层共三根12#槽钢作为开型架横梁；
操作盘是滑模的主要受力构件之一，也是滑模施工的主要工作场地，选用∠75×75×7mm和∠63×63×6mm角钢加工成桁架，利用角钢互相连接工作盘，形成网架，盘面铺板采用50mm木板或花纹钢板，防止混凝土撒落。
3.2模板荷载分析计算
滑模结构自重：钢结构：G1=23704.4kg； 施工荷载：工作人员30人×75kg/人=2250kg，一般工具及材料3000kg，考虑2倍的动力系数及1.3倍的不均匀系数，施工荷载为 G2=（2250+3000）×2×1.3=13650kg；单位面积上的滑升摩擦阻力按照计算，同时考虑附加系数为1.5，所以整圈模板上的滑升摩擦阻力为：（按每平方200kg计算） 混凝土对模板的侧压力：当采用插入式振捣器时，混凝土对模板的侧压力为：P=r（h+0.05）
式中： r--混凝土的容重，取2500kg/m3， h--每层浇筑混凝土厚度，取0.3m
同时考虑浇筑混凝土时，动荷载对模板的侧压力，P2=200kg/m2故：P=P1+P2=875+200=1075kg/m2
支撑杆（爬杆）允许承载能力：P=3.142EI/K（ul）2，E： 支撑杆的弹性模量 E=2.1×106kg/cm2。I撑杆的截面惯性矩 I=11.35cm4，k： 安全系数取2，ul： 计算长度0.6×1.8=1.08m计，则 p/2=3.142×2.1×106×11.35/[2×（0.6×1.8×100）2] =5037kg/cm2，1/2p0=10000×0.5=5000kg，p0： 千斤顶允许承载能力；因此支撑杆的数量（千斤顶的数量），n=w/cp，w： 支撑杆承载w=G1+G2+G3， P：支撑杆允许承载能力取5000kg，C：载荷不均衡系数取0.8，n=83074.4.4/0.8*5000=20.8。
3.3滑模的施工
滑模组装检查合格后，安装千斤顶 ，液压系统，插入爬杆并进行加固，然后进行试滑升3～5个行程，对提升系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面检查。施工现场需敷设一趟3×25+1电缆，提供380伏电源，为确保滑模施工顺利进行，不发生粘模事故，做好备用电源准备工作。
滑模施工的特点是钢筋绑扎、混凝土浇筑、滑模滑升平行作业，连续进行互相适应，模体就位后，按设计进行钢筋绑扎，为保证滑升速度，立筋采用套筒联接，分布筋根据钢筋大小采用绑扎连接或者正反丝套筒连接。搭接长度和丝扣要符合设计规范要求，根据滑模的工艺特点，滑模用爬杆（Ф48×3.5mm）需代替部分立筋，且立筋布置于混凝土保护层一侧，以保证滑升过程中钢筋的顺利绑扎。滑升施工中，爬杆在同一水平内接头不超过1/4，因此第一套爬杆要有3种以上长度（6m、3m 、2m ），错开布置，正常滑升时，每根爬杆长3m 或6m，要求平整无锈皮，当千斤顶 滑升距爬杆顶端小于350mm时，应接长爬杆，接头对齐，不平处用角模机找平磨光，爬杆同环筋相连焊接加固。
混凝土的水平运输及垂直入仓能力是影响滑模施工的关键，因此 必须有足够的混凝土拌合和入仓能力。同时为保证滑模运行稳定性，以及施工材料和工器具的提升，现场还必须准备切实可行的备用下料方式。
根据该工地的特点以及现场设备配备情况和工期安排情况， 为满足滑模施工工艺均匀布料的特殊要求，我方建议闸井的混凝土最好采用从上面利用混凝土输料管垂直入仓的方式来实现，下料管底部安装缓存器来防止混凝土分离，根据仓号情况，可布置两套下料管，从而满足滑模均匀平仓的需要。
滑模施工按以下顺序进行：下料--平仓振捣--滑升--钢筋绑扎--下料。滑模滑升要求对称均匀下料，按分层30cm一层进行，采用70插入式振捣器振捣，经常变换振捣方向，并避免直接振动爬杆及模板，振捣器插入深度不得超过下层混凝土内50mm，模板滑升时停止振捣。滑模正常滑升根据现场施工情况确定合理的滑升速度，按正常滑升每次间隔2小时，控制滑升高度30cm，日滑升高度控制在2.5m左右。
混凝土初次浇筑和模板初次滑升应严格按以下六个步骤进行：第一次浇筑100mm厚半骨料的混凝土或砂浆，接着按分层300mm浇筑两层，厚度达到700mm时，开始滑升30--50mm检查脱模的混凝土凝固是否合适，第四层浇筑后滑升150mm，继续浇筑第五层，滑升150--200mm， 第六层浇筑后滑200mm，若无异常情况，便可进行正常浇筑和滑升。
模板初次滑升要缓慢进行，并在此过程中对提升系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面检查，发现问题及时处理，待一切正常后方可进行正常浇筑和滑升。
施工进入正常浇筑和滑升时，应尽量保持连续施工，并设专人观察和分析混凝土表面情况，根据现场条件确定合理的滑升速度和分层浇筑高度。依据下列情况进行鉴别：滑升过程中能听到“沙沙”的声音；出模的混凝土无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉，并留有1mm左右的指印；能用抹子抹平。
滑升过程中有专人检查千斤顶的情况，观察爬杆上的压痕和受力状态是否正常，检查滑模中心线及操作盘的水平度
