變壓器室通風(fēng)探討
簡介: 人們設(shè)計中一些不恰當(dāng)做法和規(guī)范里一些差異,再加上現(xiàn)成變壓器房千差萬別,造成變壓器室通風(fēng)效果不佳,尋找自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)存問題,找出通風(fēng)散熱一些解決方法和排風(fēng)量選擇。
關(guān)鍵字:變壓器室通風(fēng) 百頁窗 有效面積 強(qiáng)制通風(fēng) 排風(fēng)量
社會進(jìn)步,電氣化程度不斷提高,電源容量、配變電設(shè)備均顯現(xiàn)出容量不足或變壓器過熱現(xiàn)象越來越頻繁。發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備最大作用,降低設(shè)備故障率,高質(zhì)、穩(wěn)定、連續(xù)、可靠供電,是電力系統(tǒng)義不容辭責(zé)任。據(jù)對某區(qū)變電所變壓器故障調(diào)查統(tǒng)計;變壓器故障79次,變壓器溫度過高造成故障53次,占總故障67.09%。,探討變壓器室溫度、通風(fēng)方式、通風(fēng)量,正確設(shè)計變壓器室通風(fēng)系統(tǒng),對降低室內(nèi)配電變壓器故障率有重要意義。
1 變壓器室溫高原因
國家標(biāo)準(zhǔn)圖88D264(下稱國家標(biāo)準(zhǔn)圖)中變壓器室通風(fēng)窗面積,是按變壓器室夏季通風(fēng)計算溫度不超過+35℃(進(jìn)風(fēng)計算溫度)、出風(fēng)溫度45℃、進(jìn)出風(fēng)溫差不超過15℃條件要求,設(shè)計出變壓器室通風(fēng)窗面積。而變壓器制造廠規(guī)定,變壓器正常使用周圍空氣溫度不超過+40℃。國家標(biāo)準(zhǔn)圖通風(fēng)條件比制造廠規(guī)定正常使用環(huán)境溫度高了5℃,按國家標(biāo)準(zhǔn)圖中變壓器室尺寸設(shè)計變壓器室,已不符合變壓器對周圍空氣溫度要求,夏季氣溫最高時也是電氣負(fù)荷最大時候,變壓器周圍空氣溫度高、負(fù)荷大,變壓器自身溫升過高,變壓器發(fā)生故障就難以避免。
國家標(biāo)準(zhǔn)圖88D264中,給定變壓器室通風(fēng)窗面積為有效面積,通風(fēng)窗有效面積系數(shù)小于1,部分設(shè)計沒有注意到面積與有效面積之間差異,設(shè)計時按標(biāo)準(zhǔn)圖中要求面積向土建提出條件,實(shí)際變壓器室通風(fēng)窗面積又一次被打了折扣。通風(fēng)窗面積不滿足變壓器運(yùn)行要求。
GB 50060-92第6.0.1條第九款規(guī)定《配電裝置室內(nèi)通道應(yīng)保證暢通無阻,不設(shè)立門檻,并不應(yīng)有與配電裝置無關(guān)管路》。一些區(qū)為防鼠類小動物進(jìn)入,變壓器室大門口設(shè)置一道高0.6m防鼠閘即門檻,變壓器室大門上下百葉加篩網(wǎng),變壓器室大門下部一大塊進(jìn)風(fēng)百葉窗面積恰好被遮擋,使變壓器室進(jìn)風(fēng)窗有效面積變小, 通風(fēng)效果變差。
新建變電所中變壓器室尺寸,受整棟建筑物柱距限制,有些變壓器室進(jìn)深過深,變壓器設(shè)遠(yuǎn)離變電所墻上進(jìn)出風(fēng)百頁窗位置,使變壓器周圍通風(fēng)效果又被打了折扣。
新建變壓器室為已建標(biāo)準(zhǔn)廠房一部分時, 有些變壓器室設(shè)計高度受到一定限制,1600kVA、2000 kVA變壓器室,一些區(qū)仍然要求采用臺架式布置,通風(fēng)效果較差。
為提高變壓器進(jìn)出線端子對距離, 變壓器被安裝鋼制臺架上,變壓器室內(nèi)溫度隨距面高度不同而不同, 距面高度越高溫度越高, 變壓器被安裝鋼制臺架上處于距面較高位, 使變壓器處于室內(nèi)溫度較高不利位。
已變壓器室出風(fēng)百頁窗旁加設(shè)了排氣扇,進(jìn)行強(qiáng)制換氣,但排氣扇氣流與出風(fēng)百頁窗氣流間相互較近接近短路,致使排氣扇效率沒有充分到發(fā)揮。
變壓器運(yùn)行損耗加熱室內(nèi)空氣,熱空氣上升與進(jìn)出風(fēng)百頁窗構(gòu)成流動氣流通道,進(jìn)出風(fēng)百頁窗高差越大,空氣流動速度越高,通風(fēng)效果越好。變壓器室大門下部和變壓器室頂部墻面開設(shè)進(jìn)出風(fēng)百頁窗,部分變壓器室變壓器門上半部也開設(shè)百頁窗,即開上下進(jìn)出風(fēng)百頁窗中部,這使百頁窗通風(fēng)效果降低。
變壓器所供負(fù)荷逐年增加,變壓器超負(fù)荷運(yùn)行,變壓器也未及時增容,好科學(xué)技術(shù)進(jìn)步,變壓器設(shè)計和制造技術(shù)提高,變壓器損耗下降,過載能力增強(qiáng),緩解了一些變壓器室溫升高帶來問題。
2 變壓器溫升和散熱應(yīng)對方法
針對變壓器溫升和散熱上述原因,我們建議采下一些措施,達(dá)到增強(qiáng)變壓器散熱,降低變壓器溫升目。
注意變壓器房設(shè)計時候通風(fēng)面積是指通風(fēng)有效面積,變壓器房土建設(shè)計時候要進(jìn)行窗體面積與有效通風(fēng)面積系數(shù)折算。(柵格或金屬網(wǎng)罩蓋:增量約15%;用柵格加百頁窗罩蓋增量約50~70% 。
建議增大變壓器室百頁電房門與防鼠檔板距離>0.2㎝,以增加變壓器室進(jìn)風(fēng)口面積。也可以變壓器室門以外,靠近面約40cm墻體下方多開幾個進(jìn)氣窗口,增加進(jìn)風(fēng)口面積。
盡量將變壓器安裝進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口空氣流通之間位置,增強(qiáng)對變壓器通風(fēng)效果。
將大容量變壓器落安裝,采用圍欄或遮網(wǎng),進(jìn)行安全保護(hù),防止人員觸及變壓器帶電部位。這樣,變壓器就置于室內(nèi)較低溫度區(qū)域,增強(qiáng)了變壓器散熱效果。
排氣扇安裝位置應(yīng)與變壓器室上方出風(fēng)口離開較遠(yuǎn)距離,并保證排氣扇與進(jìn)氣口之間空氣對流路徑有效變壓器,以增加變壓器散熱效果。
將變壓器室室門上方百頁取消,增加室內(nèi)有效對流。
盡可能采用低損耗變壓器,或采用帶寬散熱片散熱效果較好變壓器。
有條件生產(chǎn)單位,可以變壓器室內(nèi)安設(shè)大型工業(yè)風(fēng)扇空調(diào),以達(dá)到增加變壓器室散熱降溫效果。
3 變壓器室通風(fēng)窗面積和通風(fēng)量
變壓器室溫偏高可能是上述多種原因中一種。但經(jīng)分析,我們認(rèn)為最主要原因是集中通風(fēng)不良這一點(diǎn)上,而通風(fēng)不良與通風(fēng)面積有莫大關(guān)系。,以下就變壓器室通風(fēng)窗面積和通風(fēng)量進(jìn)行計算分析。
按變壓器室出風(fēng)溫度為45℃和40℃,采用《建筑電氣設(shè)備安裝調(diào)試技術(shù)》公式計算變壓器室進(jìn)出風(fēng)窗面積,并與國家標(biāo)準(zhǔn)圖88D264中進(jìn)出風(fēng)窗面積進(jìn)行比較,出結(jié)果如下:本計算采用了新S11變壓器參數(shù),其損耗小,當(dāng)變壓器室進(jìn)出風(fēng)溫差為5℃、10℃、15℃時,本計算所進(jìn)出風(fēng)窗面積略小于88D264中國家標(biāo)準(zhǔn)面積,符合正常情況。
下面以上述計算結(jié)果為依據(jù),計算變壓器房不同溫度差時通風(fēng)量需要。
(1) 《簡明通風(fēng)設(shè)計手冊》公式(3-1),G1 = 3600Q/[(tp - tj)Cb]計算出每小時通風(fēng)重量。
(2)將上式計算結(jié)果除以空氣密度,將每小時通風(fēng)重量化為每小時通風(fēng)體積量,即G2 = G1/r,查《簡明通風(fēng)設(shè)計手冊》表1-3,干空氣100kPa壓力下密度;干空氣溫度為35℃時密度r = 1.11kg/m3;40℃時密度r = 1.092kg/m3;50℃時密度r = 1.056 kg/m3;45℃時密度可按r = (1.092 + 1.056)/2 = 1.074 kg/m3。代入公式,到不同容量變壓器不同溫度差時自然通風(fēng)量數(shù)據(jù)。
4 抽風(fēng)機(jī)選擇與配置
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