江蘇省消防協會團體標準

大型換流變泡沫加強型水噴霧滅火系統技術規范

（征求意見稿）

編制說明

標準起草組

二零二一年十一月

一、必要性

大型換流站作為我國特高壓輸電的核心構成，是電力傳輸的重要載

體，一旦其發生火災事故，不僅僅會造成變電站電力傳輸與使用的中斷，

影響電力供應能力，同時會造成巨大的經濟損失。換流變因大量使用變

壓器油等可燃物，同時在高電壓、大電流、高負荷的工作環境中，一旦

出現電力故障問題，無形之中增加了變電站火災發生的機率。近年來，

大型換流變火災事故時有發生，例如：新疆天山換流站等火災事故。

（一）大型換流變火災特點

換流變內部充滿變壓器油，主要成分包含烷烴、環烷族飽和烴、芳

香族不飽和烴等化合物,其閃點在135～150℃范圍內，相對密度0.895。

換流變故障時產生巨大熱量，變壓器油400℃時會開始輕微分解，長時

間保持該溫度，會分解出甲烷、乙烷和丙烷等飽含碳氫化合物的氣態可

燃物；若過熱溫度大于400℃，分解速度加劇，此時主要產生乙烯、丙

烯等不飽和碳氫化合物；當溫度再升高甚至達到800℃時，分解能力最

強；當過熱溫度超過800℃時，幾乎全部分解為氫、甲烷和乙炔。換流

變硅鋼片的層間絕緣被破壞，可以使鐵芯產生局部過熱，其溫度可達800℃

以上，高能放電可使局部溫度高達3000℃。因此，換流變故障起火時，

火災燃燒過程有可燃液體、可燃氣體等燃燒物，具有油池火、流淌火、

油霧火的特征。通過對特高壓換流變實際火災案例調查分析，總結出換

流變火災特點如下：

（1）由巨大能量引發，油氣瞬間產生并爆炸燃燒；

（2）沒有起火早期燃燒階段，直接進入猛烈轟燃階段；

（3）超高能量、迅速猛烈燃燒、熱值高；

（4）具有油池火、流淌火和油霧火，且呈三維立體燃燒火災。

（二）大型換流變現有滅火設備

通過對江蘇省內的換流變電站進行調研，諸如：常州政平±500kV

換流站、±800kV特高壓蘇州換流變等，目前針對換流變壓器，所采用

的滅火系統均為水噴霧滅火系統。

對于換流變火災特點而言，水噴霧只有冷卻滅火機理起主要作用，

滅火效能較低，滅火速度慢，特殊情況下甚至不能撲滅火災。幾起火災

案例就說明了這一點。

（三）現有標準規范情況

目前還沒有專門針對換流變的滅火技術規范，現行的《水噴霧滅火

系統技術規范》GB50219-2014和《泡沫滅火系統設計規范》GB

50151-2021涉及到油浸式變壓器，并規定了相關設計與設計參數。

《水噴霧滅火系統技術規范》GB50219-2014中針對油浸式變壓器

相關規定：①保護面積要求：除應扣除底面面積以外的變壓器油箱外表

面面積外，還包括散熱器的外表面面積和油枕及集油坑投影面積；②噴

頭布置要求：包括了變壓器絕緣子升高座孔口、油枕、散熱器、集油坑，

且要求水霧錐相交（即完全包絡）；③供給強度要求:變壓器，不小于20L/

（min·m2）；集油坑，不小于6L/（min·m2）；④持續供給時間不小于

24min。

《泡沫滅火系統設計規范》GB50151-2021中針對油浸式變壓器相

關規定：①保護面積要求：按變壓器油箱的水平投影且四周外延1m計

算；②噴頭布置要求：覆蓋變壓器油箱頂面及絕緣套升高座孔口設置單

獨噴頭保護；③供給強度要求：不小于8L/（min·m2）；④持續供給時

間不小于30min；氮氣驅動型系統不小于15min。⑤對于換流變特別要求：

系統應增設流量不低于48L/s可遠程控制的高架泡沫炮，且系統的泡沫

混合液設計流量應增加一臺泡沫炮的流量。

現有兩個規范對于大型換流變規定的固定滅火系統針對性不強，且

存在一定的風險。

（四）必要性

綜上所述，為規范大型換流變泡沫加強型水噴霧滅火系統設計、施

工和運行維護管理，提高滅火系統的有效性、可靠性統一技術標準和檢

驗標準，促進大型換流變固定滅火系統的應用，提高電網的安全運行，

有必要制定本標準。

二、工作簡況

江蘇省消防協會2021年10月28日發布了《大型換流變泡沫加強型

水噴霧滅火系統技術規范》團體標準立項的通知。

本標準制定過程中，編制組對江蘇省內±500kV以上換流變電站的

消防設施的設置與使用情況進行了調查研究，并對國內相關換流變電站

發生火災進行了分析研究，同時開展了必要的技術研討和試驗，編制了

該標準。目前處于標準的征求意見稿階段。

三、標準編制原則和主要內容

編制本標準遵循原則：技術先進性、經濟合理性、適用性以及與現

有相關標準的統一性和協調性。

本標準共分7章，主要技術內容是：范圍，規范性引用文件、術語，

設計，施工，驗收，維護管理。主題章節分為4章，由設計、施工、驗

收、維護管理組成。這4章構成本標準的總體結構，第4章明確了系統

的基本設計參數、保護面積、噴頭選擇與布置、泡沫液和系統組件、給

水、控制及水力計算要求；第5章明確了系統施工要求；第5章規范了

系統的驗收要求；第6章規定了系統運行維護管理要求。

四、技術論證與效果

編制組組織了相關設計、換流變運維、安全質量、滅火系統制造等

方面的專家，進行多次討論論證，并進行了水噴霧滅火系統與加強型泡

沫水噴霧系統的滅火性能對比試驗，充分論證了該標準規定內容可行性。

并計劃在政平±500kV換流變進行改造工程試點。

滅火性能對比試驗分為小火災模型和實體火災模擬試驗。具體如下：

（1）小火災模型試驗

火災模型：采用邊長為1m×1m，面積為1m2的方形油盤，加KI25X

變壓器油50L（油層厚度50mm），火情當量為2MW，預燃3min。

試驗噴頭選型、布置、壓力：試驗采用噴頭見表1試驗數據，噴頭

布置與油盤正上方，噴頭壓力按水噴霧系數最不利壓力0.35MPa標定。

泡沫滅火劑：采用3%AFFF水成膜滅火劑。

試驗數據見下表。

試驗數據

序壓力流量噴頭高度噴霧強度

型號滅火時間

號（MPa）（L/min）（m）（L/m2.min）

純水噴霧不能滅火

1ZSTWB12/900.3522.451.852.09

泡沫噴霧21s

純水噴霧不能滅火

2ZSTWB35/1000.3565.481.854.29

泡沫噴霧15s

純水噴霧1min23s

3ZSTWB16/600.3529.931.858.35

泡沫噴霧8s

純水噴霧1min04s

4ZSTWB35/1000.3565.480.8520.31

泡沫噴霧5s

（2）實體火災模擬試驗見滅火試驗報告

五、對標情況

主要與現行的國家標準《水噴霧滅火系統技術規范》GB50219-2014

和《泡沫滅火系統設計規范》GB50151-2021中涉及到油浸式變壓器的

相關規定進行對比，具體見下表：

GB50219-2014GB50151-2021

本標準

水噴霧滅火系統技術規范泡沫滅火系統設計規范

除應扣除底面面積以外的變

壓器油箱外表面面積外，還包按變壓器油箱的水平投影且

計算面積同水噴霧

括散熱器的外表面面積和油四周外延1m計算

枕及集油坑投影面積

包括了變壓器絕緣子升高座

覆蓋變壓器油箱頂面及絕緣

孔口、油枕、散熱器、集油坑，

噴頭布置套升高座孔口設置單獨噴頭同水噴霧

且要求水霧錐相交（即完全包

保護

絡）

變壓器不小于20L/(min·m2)

供給強度不小于8L/(min·m2)同水噴霧

集油坑不小于6L/(min·m2)

不小于30min；氮氣驅動型系

持續供給時間不小于24min15min

統不小于15min