Perché e quanto per la protezione antincendio delle centrali elettriche?

Il fumo nero si gonfia da un incendio elettrico nella centrale elettrica

Misure di protezione antincendio può essere suddiviso in categorie di sicurezza della vita e di investimento.

Misure di sicurezza sulla vita

Le misure di sicurezza sulla vita sono considerate obbligatorie da codici antincendio, codici di costruzione o codici di sicurezza. In quanto tale, i codici impongono tipi specifici di sottostazione protezione antincendio, con poca fl essibilità nella loro selezione.

Considerazioni sugli investimenti

La protezione antincendio correlata agli investimenti è fornita aproteggere le risorse, conservare le entrate e aiutare a mantenere il servizio ai clienti. Questo tipo di protezione antincendio non è comunemente prescritto dalla legislazione, ma è motivato da motivi economici quali perdite patrimoniali, perdite di reddito e possibili perdite di clienti.

La selezione del fuoco legato all'investimentola protezione può essere effettuata in base alle politiche e agli standard aziendali, alle raccomandazioni di ingegneria assicurativa, alle pratiche del settore, ai codici e agli standard specifici (IEEE 977 e NFPA 850) o all'analisi economica basata sul rischio.

TABELLA 1 - Probabilità di incendio per varie tensioni di trasformatore

Fonte: IEEE 979, Guida per la protezione antincendio delle sottostazioni.

L'analisi economica basata sul rischio è la valutazione delle misure di investimento in relazione alla probabilità di incendio, le potenziali perdite dovute al fuoco e il costo delle misure di protezione antincendio.

Questa analisi richiede un database ragionevole dila probabilità di incendi per le diverse aree o tipi di pericolo, una valutazione dell'efficacia delle misure di protezione antincendio proposte, una stima dei costi di perdita di carico e un buon grado di giudizio ingegneristico. Le perdite potenziali includono solitamente la perdita delle attrezzature e una valutazione delle entrate perse a causa dell'interruzione risultante dalla perdita di attrezzature.

Uno dei più comuni tipi di analisi economica basate sul rischio è un'analisi dei benefici / costi. Questa analisi è calcolata usando la seguente equazione:

Normalmente, questo rapporto dovrebbe essere maggiore di unoe preferibilmente maggiore di due. Un rapporto vantaggi / costi di due significa che il beneficio (costi di perdita di fuoco evitati) è il doppio del costo della protezione antincendio. Pertanto è un buon investimento.

Una delle maggiori difficoltà è stimarela frequenza di fuoco per i rischi speci fi ci. Alcune società hanno vaste storie di perdita di fuoco e database di perdite. Questi database possono essere utilizzati per stimare le frequenze di fuoco specifiche, ma i risultati potrebbero essere carenti a causa della piccola dimensione del campione statistico basata sui record dell'azienda. Esistono numerosi altri database e report di pubblico dominio che forniscono dati utili (ad esempio, data shop NFPA, metodologia di valutazione delle vulnerabilità indotta dal fuoco EPRI e IEEE 979 Transformer Fire Survey). Tabella 1 mostra la probabilità stimata di incendio dall'IEEE 979 Transformer Fire Survey.

Una volta la potenziale perdita finanziaria dovuta a un incendio hastato calcolato, il progettista deve inserire i costi e l'efficacia di qualsiasi misura di protezione antincendio proposta nell'equazione beneficio / costo e determinare il rapporto B / C. Se il rapporto B / C è inferiore a uno, la fornitura della misura di protezione antincendio non è un investimento accettabile.

Esempio di un'analisi economica basata sul rischio

Quello che segue è un esempio semplificato di analisi:

• Una sottostazione ha quattro 138-kV monofase trasformatori isolati con olio. Uno di questi trasformatori è di riserva ed èsituato lontano dagli altri. Il carico fornito da questi trasformatori è di 25 MW. Un sistema a diluvio a spruzzo d'acqua viene considerato per sopprimere o controllare un incendio nei transformatori. Il sistema a diluvio dovrebbe proteggere i trasformatori adiacenti, ma non salvare il trasformatore che cattura il fuoco.
  
  Il costo stimato di un sistema diluvio per tutti e tre i trasformatori è di $ 60.000. I singoli trasformatori hanno un valore di sostituzione di $ 300.000.
• Il capo del settore finanziario della utility si chiede se questo sia un buon investimento.
• La compagnia utilizza un tasso di sconto del 10% erichiede che tutti gli investimenti abbiano un rapporto vantaggi / costi superiore a due. Il valore assegnato di energia è $ 25 / MW. Il periodo standard di ammortamento è di 25 anni.
• La frequenza annuale di fuoco per un singolo trasformatore da 138 kV è stimata come 0.00025 copie / anno. Pertanto, la frequenza combinata per i tre trasformatori è 0.00075 firme / anno.
• L'efficacia stimata del sistema a diluvio che protegge i trasformatori adiacenti è 0.9. Il sistema a diluvio non salverà il trasformatore nel quale il fuoco ha origine; si presume che sia una perdita totale.
• Si presume che il fuoco abbia origine nel centrotrasformatore nella banca di tre trasformatori monofase. Si presume che, in assenza di soppressione, il fuoco si diffonderà per distruggere i due trasformatori adiacenti. Il trasformatore di riserva non è interessato perché è remoto rispetto agli altri trasformatori.
• Il periodo di interruzione della stazione stimato per questolo scenario è la differenza tra il tempo di interruzione per sostituire tutti e tre i trasformatori (un incendio nel trasformatore centrale potrebbe distruggere tutti e tre i trasformatori) e il tempo di interruzione per sostituire il trasformatore centrale (supponendo che il sistema a diluvio protegga i trasformatori adiacenti).

Il tempo di interruzione per sostituire una singola unità è di cinque giorni e la sostituzione di tre unità è di 40 giorni. Pertanto, il periodo di perdita di interruzione previsto è di 35 giorni.

Le entrate perse previste sono 35 giorni × 24 ore / giorno × 25 MW / ora × $ 25 / MW = $ 525.000.

I costi annui stimati delle entrate e delle attrezzature = (frequenza di fuoco annuale composita) ×
(perdita di entrate per il periodo di interruzione della stazione + valore di sostituzione dei trasformatori adiacenti) =
(0,00075 prezzo / anno) × [$ 525,000 + (2 × $ 300,000)] = $ 843,75 / anno.

Il valore attuale netto delle entrate annuali e delle perdite di attrezzature per il periodo di ammortamento di 25 anni ad un tasso di sconto del 10% = $ 7659.

Il rapporto beneficio / costo = $ 7659 / [$ 60.000 × (1,0 / 0,9)] = 0,115.

FONTE // Sottostazione Protezione antincendio - Don Delcourt, BC Hydro