变电室通风量计算方法.docx

常用变配电室排风风量计算方法比较
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影响较大。因此准确确定变压器发热量对于通风系统设计而言显得尤为重要。
本文以实际工程为例分别采用常用的三种算法：a.换气次数法；b.估算法；c.详细计算法，分别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。变电室位于公务楼首层，面积为222㎡，层高4.1m，无值班室。火灾危险等级为：丙类，据[7]《建筑设计防火规范》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。
图1.变配电室通风平面图

三、室内外设计参数(地点：天津塘沽)
1.设计送温度(夏季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)夏季通风室外计算温度：28℃；
查[6]第4.5.2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季室温不宜超过40℃；查[5]P162第四节1.3.5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℃。如果考虑安全及其他不可预见因素，室温宜控制在35℃以下。
故，设计排风温度满足要求。
四、通风系统选型
采用边墙风机机械排风，侧墙开防雨百叶自然补风。
此次本文只针对机械排风部分进行比较讨论，故不涉及补风部分的计算。
（查[5]P163第四节2.2.1对于周围空气干净且夏季室外通风温度低于或等于28℃的地区，厂用配电装置室可以采用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]P60-2)换气次数法确定排风风量，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=8×222×4.1=7281.60(m³/h)
（二）估算法
1.设备散热Q(kW)：
(1)变压器：(散热详见[1]P60)
QPb=(1-η1)·η2·Φ·W=(0.0126~0.0152)·W(kW)
式中η1——变压器效率，一般取0.98；
η2——变压器负荷率，一般取0.70~0.95；
Φ——变压器功率因数，一般取0.90~0.95；
W——变压器功率(kV·A)。
∵W=4×2000=8000(kV·A)
∴取QPb=0.0126·W=0.0126·8000=100.8(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，则高压开关柜热损失Q1=1.6kW(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，则低压开关柜热损失Q3=6kW(5)低压电容器柜[2]——低压电容器柜损耗按4W/kvar估算，则高压电容器柜热损失
Q4=4×(8000×0.35)=11.2(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0.35。
其余热损失忽略不计，则变电室总余热量为：
∑Q=QPb+Q1+Q2+Q3+Q4=100.8+1.6+0+6+11.2=119.6(kW)
3.采用全面排风方式消除室内余热，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=1.01(kJ/kg)；
ρ——空气密度，ρ=1.2(kg/m³)；
tp——室内排风设计温度(℃)；
ts——送风温度(℃)；
∵Q=119.6kW，ts=28℃，tp=33℃，Cp=1.005kJ/kg，ρ=1.2kg/m³
∴总排风量LB=71403.00(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=75.08(kW)
b.变压器散热量未知：
若未知变压器散热，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