变电室通风量计算方式.docx

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变电室通风量计算方式

经常使用变配电室排风风量计算方式比较

一、摘要

厂用配电装置室内通常布置有干式变压器。

干式变压器设备散热量较大，对变配电室排风量的阻碍较大。

因此准确确信变压器发烧量关于通风系统设计而言显得尤其重要。

本文以实际工程为例别离采纳经常使用的三种算法：

a.换气次数法；b.估算法；c.详细计算法，别离计算变电室排风风量并对其进行比较。

关键字：

变配电室；通风；设计

二、工程概况

本设计为天津某公司工务楼变电室通风系统设计。

变电室位于公事楼首层，面积为222㎡，层高4.1m，无值班室。

火灾危险品级为：

丙类，据[7]《建筑设计防火标准》因面积F=222㎡＜300㎡，故不需设置排烟系统。

变电室内设备：

（由电气专业提供）

干式变压器2000kV·A4台；

高压开关柜8面；

低压开关柜20面；

低压电容补偿柜8面；

高压电容补偿柜0面。

三、室内外设计参数（地址：

天津塘沽）

1.设计送温度（夏日通风室室外计算温度）ts：

28℃；

2.设计排风温度（室内设计温度）tp：

33℃＜40℃；

3.设计送排风温差△t=5℃。

设计排风温度依据：

查[4]天津（塘沽）夏日通风室外计算温度：

28℃；

查[6]第条继电器室、电力电容器室、蓄电池室及屋内配电装置室的夏日室温不宜超过40℃；查[5]P162第四节对布置有干式变压器的厂用配电装置室，设备厂家要求室温不高于40℃。

若是考虑平安及其他不可预见因素，室温宜操纵在35℃以下。

故，设计排风温度知足要求。

四、通风系统选型

采纳边墙风机机械排风，侧墙开防雨百叶自然补风。

这次本文只针对机械排风部份进行比较讨论，故不涉及补风部份的计算。

（查[5]P163第四节关于周围空气干净且夏日室外通风温度低于或等于28℃的地域，厂用配电装置室能够采纳自然进风机械排风系统。

）

五、排风风量计算比较

（一）换气次数法

查[1]P604.4.2-2）换气次数法确信排风风量，变电室5~8次/h。

L=n·V（m³/h）

n——换气次数，次/h；

V——房间体积，m³；

取n=8次/h，得总排风量LA=n·V=8×222×=（m³/h）

（二）估算法

1.设备散热Q（kW）：

（1）变压器：

（散热详见[1]P604.4.2-4，式（kW）

式中η1——变压器效率，一样取；

η2——变压器负荷率，一样取~；

Φ——变压器功率因数，一样取~；

W——变压器功率（kV·A）。

∵W=4×2000=8000（kV·A）

∴取QPb=·W=·8000=（kW）

（2）高压开关柜[2]——高压开关柜损耗按200W/台[2]估算，本项目共8面高压开关柜，那么

高压开关柜热损失Q1=

（3）高压电容器柜Q2——无

（4）低压开关柜[2]——低压开关柜损耗按300W/台[2]估算，本项目共20面低压开关柜，那么

低压开关柜热损失Q3=6kW

（5）低压电容器柜[2]——低压电容器柜损耗按4W/kvar估算，那么高压电容器柜热损失

Q4=4×（8000×=（kW）

注：

电气专业提关于补偿电容器损耗，要求电容柜补偿量至少为30%的变压器的容量，故取补偿系数为。

其余热损失忽略不计，那么变电室总余热量为：

∑Q=QPb+Q1+Q2+Q3+Q4=++0+6+=（kW）

3.采纳全面排风方式排除室内余热，排风量LA（m³/h）：

Q=（L/3600）·Cp·ρ（tp-ts）（kW）

式中Q——室内显热散热量（kW）；

Cp——空气比热容，Cp=（kJ/kg）；

ρ——空气密度，ρ=（kg/m³）；

tp——室内排风设计温度（℃）；

ts——送风温度（℃）；

∵Q=kW，ts=28℃，tp=33℃，Cp=kJ/kg，ρ=1.2kg/m³

∴总排风量LB=（m³/h）

（三）详细计算法

1.设备散热Q（kW）：

（1）变压器：

查[5]变压器的热损失计算公式:

（详见[5]P160式3-4）

Q变=Pul+Plo（kW）

　　Q变—变压器的热损失（kW）

　　Pul—变压器的空载损耗（kW）

Plo—变压器的负载功耗（也称为短路损耗）（kW）

a.变压器散热量：

（厂家提供）

查SCB9干式变压器：

2000kV·A：

变压器的空载损耗Pul=3470（W）；

变压器的负载功耗Plo=15300（W）

Q变=（Pul+Plo）×4=（kW）

b.变压器散热量未知：

假设未知变压器散热，可参考[5]表3-2

表3-2空载功率和负载功率损耗

变压器容量（kV·A）

空载损耗Pul（W）

短路损耗Plo（W）

变压器容量（kV·A）

空载损耗Pul（W）

短路损耗Plo（W）

油浸式变压器

干式变压器

500

1080

6900

500

1600

4440~5100

630

1400

8500

630

1360~1850

5200~6380

800

1660

10400

800

1560~2100

6340~7610

1000

1930

12180

1000

1810~2450

7450~8990

1250

2350

14490

1250

2220~2900

8980~10700

1600

3000

17300

1600

2600~3400

10730~12800

2000

3600

20800

2000

3150~4600

12950~15600

以本项目为例：

变压器为干式2000kV·A共四台，查[5]表3-2可知：

Pul=（kW）,Plo=（kW）那么变压器热损失

Q变’=（Pul+Plo）×4=×4=（kW）

（2）高压开关柜[2]——高压开关柜损耗按每台200W估算，本项目共8面高压开关柜，那么

高压开关柜热损失Q1=（kW）

（3）高压电容器柜——无

（4）低压开关柜[2]——低压开关柜损耗按每台300W估算，本项目共20面低压开关柜，那么

低压开关柜热损失Q3=6（kW）

（5）低压电容器柜[2]——低压电容器柜损耗按4W/kvar估算，那么高压电容器柜热损失

Q4=4×（8000×=（kW）

其余热损失忽略不计，那么变电室总余热量为：

a.厂家提供设备散热：

∑Q=Q变’+Q1+Q2+Q3+Q4=（kW）

b.查估算表：

∑Q’=Q变’+Q1+Q2+Q3+Q4=（kW）

3.采纳全面排风方式排除室内余热，排风量L（m³/h）：

Q=（L/3600）·Cp·ρ（tp-ts）（kW）

式中Q——室内显热散热量（kW）；

Cp——空气比热容，Cp=（kJ/kg）；

ρ——空气密度，ρ=（kg/m³）；

tp——室内排风设计温度（℃）；

ts——送风温度（℃）；

（1）厂家提变压器散热：

∵Q变=kW，ts=28℃，tp=33℃，Cp=kJ/kg，ρ=1.2kg/m³

∴总排风量LC=（m³/h）

（2）查[5]表3-2变压器散热：

∵Q变’=kW，ts=28℃，tp=33℃，Cp=kJ/kg，ρ=1.2kg/m³

∴总排风量LC’=（m³/h）

由此可见查[5]表3-2计算排风量LC’与查变压器样本所计算排风量LC相差不大。

（四）三种算法比较

1.换气次数法（取换气次数=8次/h参考[1]）：

LA=（m³/h）；

2.估算法（参考[1]）：

LB=（m³/h）；

3.详细计算法（参考[5]）：

=（m³/h）；（查变压器样本）

其中，

变压器散热量：

，所需送风量：

L变=（m³/h）；

其余设备散热：

kW，所需送风量：

L余=（m³/h）。

’=（m³/h）；（查[5]表3-2）

其中，

变压器散热量：

，所需送风量：

L变=（m³/h）；

其余设备散热：

kW，所需送风量：

L余=（m³/h）。

六、结论

关于布置有变压器的变配电室，变压器散热为要紧设备散热。

若简单的采纳换气次数法计算排风量，会因设计排风量不足且实际设备散热量过大，致使变电室内实际运行温度偏高，无法知足最初的设计要求。

相关于详细计算法，估算法计算所得的排风量偏大，虽能知足变配电室实际运行需求，但并非经济。

综上，关于布置有变压器的变配电室，不宜采纳换气次数法计算其排风量。

而应对设备散热进行详细计算，求取所需排风量。

七、参考文献

[1]《全国民用建筑工程设计技术方法》（暖通·动力2020版）中国建筑标准设计院住房和城乡建设部工程质量平安监管司中国打算出版社

[2]《工业与民用配电设计手册》任元会卞铠生姚家祎中国电力出版社

[3]《钢铁企业电力设计手册》<钢铁企业电力设计手册>编委会冶金工业出版社出版

[4]《供暖通风设计手册》陆耀庆中国建筑工业出版社

[5]《火力发电厂及变电所供暖通风设计手册》李善化康慧孙相军中国电力出版社

[6]《35～110KV变电所设计标准》GB50059－92

[7]《建筑设计防火标准》GB50016-2006