《毕业设计（论文）基于单片机的变电站消防报警系统设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）基于单片机的变电站消防报警系统设计.doc（25页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、宜宾职业技术学院毕业设计基于单片机的变电站消防报警系统设计 系 部 自动控制工程系 专 业 名 称 发电厂及电力系统 班 级 电力1091班 姓 名 学 号 指 导 教 师 2011年 9 月 20 日摘要变电站所消防系统的正常运行对于安全生产极为重要。本文从设计的角度，介绍了由变电站消防系统的组成元件和各部分设计的原则，对各类气体灭火系统作了比较分析，提出消防设计需要贯穿设计全过程和各专业的紧密配合。本文提出了一种由单片机控制的火灾自动探测消防报警的系统。将烟感，温度传感器器接入单片机，经单片机逻辑判断，经专用声光报警集成电路来进行火灾报警、异常（烟感、温感其中之一动作）、故障报警、并发出不
2、同的声光信号并作出相应的消防动作。关键词：单片机；火灾自动报警；烟感探测器；温感探测器；消防AbstractThe transformer substation fire the normal operation of the system for the safety production is very important. This paper from the point of view of design, introduced by the substation fire system components and the design principle, for all typ
3、es of gas fire extinguishing system were compared and analyzed, the fire design needs to design throughout the whole process and each professional work closely with. This paper presents a microcomputer controlled by the automatic fire detection and fire alarm system. The smoke sensor, temperature se
4、nsor connected with the single chip computer, the single chip microcomputer logic judgment, by a special sound and light alarm integrated circuit to conduct a fire alarm, abnormal ( smoke, temperature sensing one action ), fault alarm, and a different sound and light signals, show the accident type
5、and the location and the corresponding fire action. Key words： single chip microcomputer; automatic fire alarm; smoke detectors; temperature detector; fire1 引言我国的自动消防报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高。目前国内厂家多偏重用于大型仓库、商场、高级写字楼、宾馆等场所大型消防报警系统的研发，他们采用集中区域报警控制方式，其系统复杂、成本较高。而在变电站、居民住宅区、机房、办公室等小型单位，需要设置
6、一种单一或区域联网、廉价实用的自动探测消防报警装置，因此，研制一种结构简单、价格低廉的智能消防报警是非常必要的。现场报警器通过对传感器信息的检测，使用智能识别算法实现对灾情的监测。当报警器监测到信息后，直接通过单片机的逻辑分析产生声光报警信号并作出相应的消防动作。为了保障变电站的安全可靠，必须设计出具有可靠性高、实时性好的火灾自动报警与消防系统。2 方案论证与设计2.1单片机的选型单片机是本方案的灵魂，所以我们选择是需要慎之又慎，下面我们来拿8031和AT89C51做一下比较。8031片内不带程序存储器ROM，使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373，外接的程序存储器多为EPROM的27
7、64系列。用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改，必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除，之后再可写入。写入到外接程序存储器的程序代码没有什么保密性可言。由于上述类型的单片机应用的早，影响很大，已成为事实上的工业标准。后来很多芯片厂商以各种方式与Intel公司合作，也推出了同类型的单片机，如同一种单片机的多个版本一样，虽都在不断的改变制造工艺，但内核却一样，也就是说这类单片机指令系统完全兼容，绝大多数管脚也兼容；在使用上基本可以直接互换。我们统称这些与8051内核相同的单片机为51系列单片机。在众多的51系列单片机中，要算 ATMEL 公司的AT89C51更实用，因他不但和8051指令、管
8、脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写，一般专为 ATMEL AT89Cx 做的编程器均带有这些功能。显而易见，这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密，这又很好地保护了你的劳动成果。而且AT89C51目前的售价比8031还低，市场供应也很充足。单对AT89C51来说，在实际电路中可以直接互换8051和8751，替换8031只是第31脚有区别，8031因内部没有ROM，31脚需接地（GND），单片机在启动后就到外面程序存储器读取指令；而8051/8751/89c51因内部有程序存储器
9、，31脚接高电平（Vcc），单片机启动后直接在内部读取指令。也就是51芯片的31脚控制着单片机程序从内部读取还是从外部读取，31脚接电源，程序从内部读取，31脚接地，程序从外部读取，其他无须改动。另外，AT89C51替换8031后因不用外存储器，不必安装原电路的外存储器和373芯片。由于内部RAM的存在，可以减少I/O扩展芯片、锁存器及片外RAM等等，使整个设计显得简单明了，所以我们选择AT89C51。 2.2单元电路设计方案2.2.1系统电源电路设计方案在本系统中的电源主要考虑以下方案。方案一：开关电源。电源的效率高，体积小、重量轻、适应的范围大，它的主要缺点是输出电压中所含纹波较大，对电子
10、设备的干扰较大，而且电路比较复杂，对元器件的要求较高。方案二：采用LM317三端集成可调的稳压电源。此电源的优点是输出电压稳定，可以调节，输出的电压误差小，且电路比较简单，能大幅度地降低电能和电极消耗。根据系统的要求和电路本身的特性，三端集成可调的稳压电源输出电压比开关电源稳定，可以输出多挡不同的电压。电路本身还有过压、过流、过热保护，所以选择方案二。2.2.2模数转换电路方案在系统中，数模转换方案十分重要，有以下方案。方案一：采用单片机内部的ADC转换电路，这种方案节省资源，减轻软件设计难度，但是其转换精度比较低，不适合本系统对精度的要求。方案二：使用ADC0809转换器，ADC0809是美
11、国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片。由于本设计的AD转换比较多所以在本设计中，我采用了ADC0809转换器。2.3系统总方框图3 硬件电路设计3.1前向通道硬件的设计3.1.1温度传感器火灾总伴随着火焰、烟雾和温度，随着燃烧，室内温度将上升。将烟雾传感器作为第一感受器，温度传感器作为智能计算的补充传感器。当报警环境出现烟雾后，温度传感器根据设定温度值确定是否报警。为防止漏报，另一组温度传感器设定了温度的报警极
12、限，当温度超过这个极限立刻报警。温度传感器利用半导体PN结的负温度系数工作，它有三路输出，其中两路测量温度梯度，一路测量极限温度。图4-1是一个温度传感器的结构单元。其基本工作原理是利用硅PN结的负温度系数测量环境温度。由、以及,经、分压给的基极提供一个电压基准。这个电压基准使得在常温下不导通，例如，假设在常温下，NPN晶体管的发射结在=0.65V时导通，而电压基准设定为0.60V，这时，处于截止状态。由于硅器件的发射结导通电压是负的温度系数(典型值为-2mV/)，随着温度上升，器件的导通电压线性下降。当温度上升25时，的发射结导通电压下降为0.60V,达到设定值使导通。由原先的高电平输出下降
13、为低电平输出。图4-1 温度传感单元原理图作为电压基准，希望经、分压得到的电压值具有较低的温度系数。在这个电路中，利用正温度系数的齐纳击穿稳压管和PN结的负温度系数实现低温度系数的要求。防火系统采用了复合形式的智能型火灾传感电路，代替了过去的单一形式的传感器，如火焰传感器、温度传感器、烟雾传感器等，这样就不会出现误报情况。此传感器具有不受使用场所无交流电源的限制，静态功耗低、安装比较隐蔽、灵敏度高等特点。4.2 烟雾传感器 工作原理离子烟雾传感器单电离室的工作原理，如图4-2所示。图4-2 电离室工作原理图图4-2（a）是单电离室的结构图，P1和P2是一对电极，在电极之间放有放射性物质241A
14、m，不断放出射线，高速运动的离子撞击极板间的空气分子，将其电离为正离子和负离子，从而使电极之间原来不导电的空气具有了导电性。如果在极板P1和P2之间加上一个电压E，极板间原来杂乱无章的正负离子，在电场的作用下作有规则的运动，从而在极板间形成电离电流，施加的电压越高，则电离电流越大，当电离电流增加到一定值时，将不再增加，此电流称为饱和电流，如图4-2（b）所示。实际使用的离子烟雾传感器电路如图4-3 所示。图4-3 离子烟雾传感器电路图为了减少温度、湿度等环境条件变化对电离电流带来的影响，以提高传感器工作的稳定性，将两个电离室串接起来与电源相接，上面的一个为补偿电离室，下面的一个为检测电离室，在
15、结构上检测电离室做成烟雾容易进入的型式，而补偿电离室做成烟雾很难进入、而空气又能慢慢进入的型式。当有火灾发生时，烟雾进入检测电离室，由于烟离子的阻挡作用，一方面使电离后的正负离子在电场中的运动速度降低，另一方面使射线的电离能力降低，从而使检测电离室的电离电流减小，这一现象，相当于补偿电离室的等效电阻未变，而检测电离室的等效电阻变大，从而使A点的电位升高。显然烟雾浓度越大，烟离子的阻挡作用越强，A 点电位越高。这一电压信号经由T1、T2组成的跟随电路，传送给模/数转换电路，实现对烟雾浓度的采样。采用离子源作为烟敏元件的突出特点是电流消耗极低，适合在系统中使用。图4-3中的为自检电阻器，由于离子源
16、等效电阻很高（一般在10M以上），只要适当选择，就可使上的压降在正常情况下近似为0。对探测器进行自检时，一个逻辑高电压加到上，使传感器输出升高，单片机根据自检前后的模/数转换结果，可判断出模/数转换及传感器两个模块的功能是否正常。4.3运算放大器AD595AD595具有热电偶信号放大和冰点补偿双重功能,AD595适用于型热电偶,是14脚DIP封装。AD595有二个等级(级和级),3的校准准确度。具有以下特性: 低阻抗电压输出:10/ 片内冰点补偿 电源电压范围:+5V15V 低功耗:1MW 热电偶断线报警功能 高阻抗差动输入 可用作摄氏温度传感器 差动输入可抑制热电偶引线上的共模噪声电压 补偿
17、、零点、标度系数都预先用激光校准 可用于型热电偶由于热电偶的输出电势与温度成非线性关系,下列转换函数将决定芯片的实际输出电压:在控制系统中，传感器和检测电路输出的信号，一般都比较小，不能直接进行显示记录和控制。为此，当用传感器把非电量转换成电量后，大都需要放大。AD595芯片说明:图 4-5 AD595结构图44 A/D转换器A/D转换器的功能是将模拟量电信号转换成数字量。在本设计中，我采用了ADC0809转换器，它可以将多路转换器输入的模拟量进行A/D转换，所以省略了多路开关。由于控制系统是对温度和烟的浓度进行检测，相当于A/D转换器的转换时间来说信号变化很慢，所以采样保持器（保持在A/D转
18、换时间内输入的模拟信号不变）也可以省去。因此，模拟信号经过放大后可以直接进入A/D转换器。 4.4.1 A/D转换器的主要参数 (1) 分辨率： 是指A/D转换器可转换成二进制数的位数。 (2) 转换时间： 指从输入启动转换信号开始到转换结束，得到稳定的数字输出量为止的时间其他参数与D/A转换器类似。 A/D转换器与CPU的接口方法(1) ADC转换好的数据必须经过三态缓冲器件与CPU数据总线相连接（在芯片内部没有三态输出缓冲器时）。(2) 为了输入正确的转换结果，必须解决好A/D转换器和CPU取数之间的时间配合问题。 (3) 启动转换信号（START）：是由CPU提供给ADC芯片的，在正脉冲
19、的下降沿转换开始。 (4) 转换结束信号（EOC）：一旦启动转换，EOC立即变低，直至转换结束，EOC输出高电平，通知CPU转换已结束。 (5) 允许输出信号（OE）：ADC转换结束后，转换结果存放在输出锁存器中，并没有送入数据总线上。CPU取数时，发出OE信号选通芯片内部三态输出缓冲器将数据输出。 A/D转换器与CPU之间传送数据的方法(1) 延时等待法延时法是利用CPU执行一条输出指令，启动ADC转换，然后CPU执行延时程序，延时时间大于所选用的ADC芯片转换时间，延时结束，CPU执行输入指令，打开三态门获取ADC转换好的数据。 (2) 查询法 查询法是由CPU来检查EOC信号。当CPU启
20、动ADC芯片开始转换之后，再通过状态端口读取EOC信号，检查ADC是否转换结束。若转换结束，则读取转换结果，否则继续查询。(3) 中断法用中断法可提高CPU的利用率，当ADC转换结束，由EOC信号上升沿通过8255A中断控制逻辑向CPU发出中断请求，CPU响应中断在服务程序中读取结果。 4.4.4 A/D转换芯片 ADC0809及其接口(1) 主要性能 8位逐次逼近型A/D转换器，所有引脚的逻辑电平与TTL兼容； 带有锁存功能的8路模拟量转换开关，可对8路0-5V模拟量进行分时转换； 输出具有三态锁存/缓冲功能； 分辨率：8位，转换时间：100us； 不可调误差：1LSB，功耗：15mW； 工
21、作电压：+5V，参考电压标准值+5V； 片内无时钟，一般需外加640KHz以下且不低于100KHz的时钟信号。 (2) ADC0809内部结构有模拟多路转换开关和A/D转换两大部分组成。模拟多路转换开关由8路模拟开关和3位地址锁存与译码器组成，地址锁存允许信号ALE将三位地址信号ADDC、ADDB和ADDA进行锁存，然后由译码电路选通其中一路摸拟信号加到A/D转换部分进行转换。A/D转换部分包括比较器、逐次逼近寄存器SAR、256R电阻网络、树状电子开关、控制与时序电路等，另外具有三态输出锁存缓冲器，其输出数据线可直接连CPU的DB。具体见下图4-6。图4-6 ADC0809内部结构（3）AD
22、C0809的引脚功能：D7-D0：8位数据输出线；IN7-IN0：8路模拟信号输入；ADDC、ADDB、ADDA：8路模拟信号输入通道的地址选择线；ALE：地址锁存允许，其正跳变锁存地址选择线状态，经译码选通对应的模拟输入信号；START：启动信号，上升沿使片内所有寄存器清零，下降沿启动A/D转换；EOC：转换结束，转换开始后，此引脚变为低电平，转换一结束，此引脚变为高电平；OE：输出允许，此引脚为高电平有效，当有效时，芯片内部三态数据输出锁存缓冲器被打开，转换结果送到D7-D0；CLOCK：时钟，最高可达1280KHz，由外部提供；REF（+）、REF（-）：参考电压正极、负极，通常REF（
23、+）接Vcc，REF（-）接GND；Vcc：电源，+5V，GND：地线。 在论文的硬件设计中ADC0809因内部带有三态门输出锁存器，故它可以直接和AT89C51的P0口相连，ALE和START由和P2.7口经或非门后控制，输出允许OE由和P2.7口经或非门后控制，转换结束输出信号EOC经反向器后和 INT1非相连，以提供A/D转换的中断方式。ADC0809的时钟输入信号CLK有ALE经二分频后提供，也可由外部500kHZ 时钟源提供，八路模拟量有IN7-IN0端输入。接口电路图 4-7 ADC0809与89C51的接口电路图电源电路的设计 系统电源系统的控制系统中的AT89C51单片机、A/
24、D转换电路、执行机构电路、键盘显示电路都需要有稳定的直流电源供电才能正常工作。系统中需要12V和+5V电源，系统采用串联型的集成稳压器来实现。采用集成稳压器外接元件少，使用方便，安全可靠，精度、稳定性高，噪声小。直流稳压电源系统包括整流器、滤波器、直流稳压器和高频滤波器等几部分，常用的直流稳压电路如图4-10所示。一般直流稳压电源用的整流器多位单项桥式整流，直流侧常用电容滤波。图4-9 中C1为平滑滤波电容，常选用几百几千F的瓷片电容，用以减轻整流桥输出电压的脉动。C2为高频滤波电容，常选用0.010.1F的瓷片电容，用于抑制浪涌的尖峰。作为直流稳压器件，现在常选用的就是三端稳压器78和79系
25、列芯片，这类稳压器结构简单，使用方便，负载稳定度为15mV，具有过电流和输出短路保护，可用于一般微机系统。三端稳压电源的输出端常接两个电容C3和C4，C3主要起负载匹配作用，常选用几十几百F的电解电容；C4为抗高频干扰电容，常选用0.01-0.1F的瓷片电容。图4-10 电源原理图系统电源的工作原理为：220V市电经过一个双18V变压器和二极管整流桥输出，两路输出分别进入三端固定正电压稳压器MC7812K和三端固定负电压稳压器MC7912K，由这两个电压稳压器输出就是我们需要12V电源，再将+12电压经过正电压稳压器MC7805T，就得到了+5V电源。后向通道的设计自动喷淋控制 固态继电器SS
26、R工作原理固态继电器又名固态开关。是一种新颖的四端以弱控器的无触点功率控制元件。一般施加输入信号后其主控回路呈导通状态,无信号时呈阻断状态,固态继电器为一个四端组件:两个输入控制器,两个输出受控端。它由三部分组成:输入控制部分、隔离部分及输出受控部分。输入控制部分一般由限流电阻或恒流电路及光电二极管组成;隔离部分一般由光电隔离器组成,也有用变压器隔离的。输出部分一般由光敏控制器、电压过零控制器、驱动器、可控硅及阻容吸收部分组成。固态继电器的方框图如图5-3所示。图5-3 固态继电器方框图 固态继电器有如下特点:(1) 输入控制电压低(314V) , 驱动电流小(315mA) , 输入控制电压与
27、TTL 、DTL 、HTL 电平兼容,直流或脉冲电压均能作输入控制电压;(2) 输出与输入之间采用光电隔离,可实现在以弱控强的同时,做到强电与弱电完全隔离,两部分之间的安全绝缘电压大于2kV , 符合国际电气标准UL 的器件;(3) 输出无触点、无噪音、无火花、开关速度快;(4) 输出部分内部一般含有RC 过压吸收电路,以防止瞬间过压而损坏固态继电器;(5) 有多种规格可选择: 输入有电阻限流直流、恒流直流、交流等类型。输出有直流输出方式和交流输出方式。输出额定电压有(220380V) 交流电压及(30180V) 直流电压。交流输出中有过零触发型和非过零触发型(移相型) ;(6) 过零触发型固
28、态继电器对外界的干扰非常小;(7) 采用环氧树脂全灌封装,具有防尘、耐湿、寿命长等优点。 自动喷淋工作原理当AT89C51输出为高电平信号时，经过或非门后为低电平信号固态继电器SSR 导通，使电磁阀开通，从而达到自动喷淋效果。相反，输出为低电平信号时，经过或非门为高电平信号，固态继电器SSR 截止。自动喷淋电路图5-4如下图5-4 自动喷淋原理图报警电路设计声光报警电路在单片机P1口的控制下，可以根据不同情况(火灾、异常、故障)发出不同的声光报警信号。声音信号由专用语音芯片提供。通过给语音芯片的S1和S2端输入不同的逻辑电平(00，01，10，11)，便可以获得4种不同的声音信号。由单片机的P
29、10和P11控制。另外该芯片还需要一个选通信号，由P13提供。只有当该信号为高电平时，芯片才会根据S1和S2端的控制信号发出不同的报警声，否则不会发声报警。由P1口的P14P17分别控制4个发光二极管，予以光报警。P14P17控制的灯依次为绿色(正常信号灯)、黄色(故障信号灯)、红色(异常信号灯)和红色(火灾信号灯)。当这些输出端输出低电平时，对应的信号灯便会发光报警。消防电路的设计 自动喷淋控制 固态继电器SSR工作原理固态继电器又名固态开关。是一种新颖的四端以弱控器的无触点功率控制元件。一般施加输入信号后其主控回路呈导通状态,无信号时呈阻断状态,固态继电器为一个四端组件:两个输入控制器,两
30、个输出受控端。它由三部分组成:输入控制部分、隔离部分及输出受控部分。输入控制部分一般由限流电阻或恒流电路及光电二极管组成;隔离部分一般由光电隔离器组成,也有用变压器隔离的。输出部分一般由光敏控制器、电压过零控制器、驱动器、可控硅及阻容吸收部分组成。固态继电器的方框图如图5-3所示。图5-3 固态继电器方框图 固态继电器有如下特点:(1) 输入控制电压低(314V) , 驱动电流小(315mA) , 输入控制电压与TTL 、DTL 、HTL 电平兼容,直流或脉冲电压均能作输入控制电压;(2) 输出与输入之间采用光电隔离,可实现在以弱控强的同时,做到强电与弱电完全隔离,两部分之间的安全绝缘电压大于
31、2kV , 符合国际电气标准UL 的器件;(3) 输出无触点、无噪音、无火花、开关速度快;(4) 输出部分内部一般含有RC 过压吸收电路,以防止瞬间过压而损坏固态继电器;(5) 有多种规格可选择: 输入有电阻限流直流、恒流直流、交流等类型。输出有直流输出方式和交流输出方式。输出额定电压有(220380V) 交流电压及(30180V) 直流电压。交流输出中有过零触发型和非过零触发型(移相型) ;(6) 过零触发型固态继电器对外界的干扰非常小;(7) 采用环氧树脂全灌封装,具有防尘、耐湿、寿命长等优点。.3 自动喷淋工作原理当AT89C51输出为高电平信号时，经过或非门后为低电平信号固态继电器SS
32、R 导通，使电磁阀开通，从而达到自动喷淋效果。相反，输出为低电平信号时，经过或非门为高电平信号，固态继电器SSR 截止。.4 自动喷淋电路图5-4如下图5-4 自动喷淋原理图硬件的安装设计由于本设计的安装地点是变电站，所以在灭火器的选择上非常的重要，以下就简单的介绍几种消防灭火系统。一、二氧化碳灭火系统：工业发达国家应用二氧化碳灭火系统时间较长。二氧化碳来源广泛、价格低廉。二氧化碳以物理作用灭火，其中窒息作用为主，冷却作用其次。可扑救的火灾类型有：液体或可熔化的固体（如石蜡、沥青）火灾；固体表面火灾及部分固体（如棉花、纸张）深位火灾；电气火灾；气体火灾（灭火时不能切断气源的除外）；二氧化碳灭火
33、系统的防护区大多是变电所中重点要害部位或是可能无人在场的场所。因此需要自动控制，二氧化碳系统防护区应采用机械排风装置，排风口设在防护区下部，进风口设在上部。根据保护对象空间是否封闭，二氧化碳灭火系统分为全淹没系统与局部施用系统两种类型。全淹没灭火系统使用的二氧化碳设计浓度为34或更高，对人是致命浓度。所以在设有自动控制的防护区外，需设置喷射指示灯和自动手动转换开关及专用的呼吸器，以避免对人可能产生的危害。二、惰性气体灭火系统在变电所内也可采用惰性气体灭火系统（烟烙尽）：烟烙尽（INERGEN）药剂是三种惰性气体的混合物，即52氮气、40氩气、8二氧化碳。它是把氧气浓度降低到不能支持燃烧来扑灭火
34、灾。烟烙尽气体喷放后氧浓度降低，二氧化碳浓度提高，促使加快人的呼吸频率，使人员获得更多的氧气，保证即使有人在防护区也不至于产生危害。系统类型为全淹没方式，设计时，应把灭火喷放情况下对处于保护区内的人的危害减低到最低程度。灭火剂以干燥有压气态方式贮存，灭火剂在管路中膨胀并喷放到保护区，系统设计应包括手动操作装置使得人可以操作，延迟药剂喷放，让人员可以撤离完毕和关闭保护区。四、FM200灭火系统FM200（七氟丙烷）灭火系统：此种灭火系统是作为1301 灭火系统的替代品出现的，它具有卤代烷1301灭火剂的全部优点，同时又对环境无害。在变电所内FM2000灭火系统使用的设备、管道及配置方式与1301
35、几乎完全相同。五、 EBM气溶胶灭火系统EBM气溶胶灭火系统：这是一种新型灭火系统。EBM气溶胶是一种烟雾型全淹没式灭火剂，由不含卤族元素的固体含氧物质合成，采用固体火箭推进技术，其结构设计以燃烧化学、空气动力学为基础，点火燃烧时形成气溶胶烟雾，并迅速向四周扩散。EBM气溶胶释放后，空间含氧量无明显变化。此种灭火剂应设置在变电所的特殊设备内其灭火效率高、无毒害、无污染、电绝缘性良好、设计安装维护管理简便可靠、存储不需压力容器、处于常温常压状态。但EBM气溶胶释放后能见对于主变的消防系统，还可以采用主变排油注氮灭火系统。电力变压器是变电所中最昂贵最重要的设备之一，对火场逃生有不利影响。变压器本身
36、体内含有大量的易燃性物质，变压器着火时，会将火喷至附近的设备，所以需要特别注意对变压器的保护。变压器爆炸及燃烧一般是因内部绝缘破坏引起的，原因可能是过负荷、操作过电压和雷电过电压、绝缘逐渐退化、油位下降、潮湿或油酸解及绝缘套管损坏等。针对这些情况，法国SERGI公司研制出变压器防爆防火保护系统，通过在油刚一着火的时侯启动灭火程序来防止变压器爆炸及着火。目前我国已引进并进行了国产化，取得了较好的应用效果。此系统是通过两种信号来启动的，一是保护变压器的断路器跳闸和压力释放装置动作；二是温度保护和瓦斯保护动作。系统收到信号后，打开快速排油阀将压力释放，防止变压器爆炸。同时关闭油枕断流阀，使变压器本体
37、油位下降至顶盖下方20厘米，并将油枕内的油与本体隔离。在油排出3秒后，氮气从变压器底部进入本体内，氮气的注入和在油中的搅拌，使得油温立刻降低到闪点之下，使火在1分钟内熄灭。注入氮气将持续45分钟以冷却变压器本体及顶盖，防止重燃。主变排油注氮灭火系统集报警与灭火系统于一身，可防止变压器爆炸，制造较简单，价格较低，系统维护费用较小，但需对变压器本体进行改造，一旦系统发生误动作，对整个系统和变压器的影响会很大，所以选择合理的灭火系统对变电所的设计十分重要。在变电所内，除了配置气体灭火系统外，还需根据房间面积和规范要求配置移动式灭火器。变电所的灭火器宜按中级危险和B类火灾危险场所配置，扑救B类火灾的灭
38、火器类型有：干粉灭火器；（国家标准中仅含碳酸氢钠和磷酸铵盐干粉灭火器）泡沫灭火器；卤代烷灭火器；二氧化碳灭火器；在同一灭火器配置场所，宜配置操作方法相同的灭火器，以在灭火时避免混乱，且便于训练和维修。不同种类灭火器应能相容，即要求灭火器充装的灭火剂在同时或先后灭火时，不应产生相互破坏而导致不利灭火的反作用。灭火器设置位置应明显，便于取用和不影响安全疏散。可见，变电所内可采用的灭火系统是多种多样的，而且这些系统目前正在发展完善之中。为此，设计时应根据不同情况，充分考虑各种影响因素，做好经济技术评价，选择可靠、经济、管理维护简单的系统，保障变电所的安全运行。 变电所的其他各个消防区域可按以上方法选择：1 主控室采用气体消防；2 变电所设计按分区消防报警系统；3 储油管区（如果有的话）采用泡沫消防；4 控制楼内，凡布置易燃设备的房间应当采用耐燃砖墙，5 变电所其他不会因为水消防引起触电事故的区域，均采用水消防；变电所设置环形水消防管道及消防栓等；6 控制楼内按消防规定放置手提消防灭火器、粉末灭火器、沙箱、水消防栓等 4 软件设计
