变压器室通风探讨
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变压器排风系统规范
1 .变压器室宜采用自然通风,夏季的排风温度不宜高于45℃,且排风与进风的温差不宜大于15℃。
当自然通风不能满足要求时,应增设机械通风。
2 .电容器室应有良好的自然通风,通风量应根据电容器允许的温度,按夏季排风温度不超过电容器所允许的最高环境空气温度计算;当自然通风不能满足要求时,可增设机械通风。
电容器室、蓄电池室、配套有电子类温度敏感器件的高、低压配电室和控制室,应设置环境空气温度指示装置。
3. 当变压器室、电容器室采用机械通风时,其通风管道应采用非燃烧材料制作。
当周围环境污秽时,宜加设空气过滤器。
装有六氟化硫气体绝缘的配电装置的房间,在发生事故时房间内易聚集六氟化硫气体的部位,应装设报警信号和排风装置。
4. 配电室宜采用自然通风。
设置在地下或地下室的变、配电所,宜装设除湿、通风换气设备;控制室和值班室宜设置空气调节设施。
5. 在采暖地区,控制室和值班室应设置采暖装置。
配电室内温度低影响电气设备元件和仪表的正常运行时,也应设置采暖装置或采取局部采暖措施。
控制室和配电室内的采暖装置宜采用钢管焊接,且不应有法兰、螺纹接头和阀门等。
6.变压器室应有良好通风的目的是排出变压器在运行过程中散出的热量,以保证变压器能在额定负荷下且在允许的环境温度中安全运行和有正常的使用寿命。
变电站主变室通风改造论述摘要:目前,城市变电站变压器室的散热通风不良是一个普遍存在的问题。
有些变电站夏季高峰负荷期间,由于通风不畅,造成变压器运行环境温度过高和变压器上层油层温度过高,影响供电的可靠性和降低变压器的使用寿命;有些强调采用强制通风,不仅产生噪音,影响周围居民的正常工作生活,而且强制排风的机械设备需要有人维护,这给无人值班变电站的运行带来不便,本文结合工程实际,从变电站的建筑总平面布置、变压器室室内部局,并运用“热压计算法”计算自然通风所需的换气量、进排风口面积及自然通风不足时机械换风补偿等几个方面,简述解决这个问题的基本原则和计算方法。
关键词:变压器室;通风;改造引言随着经济的快速发展,城市的用电负荷逐年攀升,而中心城区人口稠密、用地紧张,地下变电站是有效利用空间资源的电网发展模式。
和平路变电站,作为首座全地下变电站,担负市中心重要负荷的供电任务,所以其安全稳定运行尤为重要。
1地下变电站城市供电负荷的不断增长,需要更多的变电站来完成高负荷、高质量的供电任务,但是城区土地资源的紧张,更为重负荷地区的变电站规划带来困难。
因此,地下变电站因其节约土地资源、不影响城区市容和极低的噪声污染等优势,成为市中心重要负荷地区变电站的建设的趋势。
但是,因为地下变电站的特殊性,在建造、运行等方面都会遇到不同于传统变电站的问题。
2变压器室散热通风的基本方法变压器室通风应首选自然通风。
它的原理是利用室内外空气的密度差引起的自然重力(或室外风力)而进行的通风换气,要求进入室内的空气量能补偿排出的风量。
充分合理利用自然通风是一种既经济又有效的措施,在自然通风不能满足要求时,可再考虑机械通风补偿。
在利用自然通风降温中,应注意以下方面,不然将使自然通风效果大打折扣。
1)选择适当的进风口位置。
变压器散热依靠其本体外壳和散热器,而外壳与散热器的散面积比约为1∶11至1∶9,因此进风口应主要布置在正对散热器的上风口位置,而不是仅对着变压器本体外壳。
浅谈110kV变电站变压器室通风针对变电站主变压器不同布置形式,对变压器室通风方案设计做了全面的分析比较。
标签:变电站、变压器、通风为满足城市规划的需要,与城市建筑及景观相协调,变电站将会采用地上户内布置,半地下布置及全地下布置。
变压器是变电站的核心设备之一,其工作正常与否直接关系到变电站正常运行与否。
由于变压器存在投资高,体积、重量大,散热量大,噪音高,储油量大,火灾危险性等级高,可通风外墙体面积小,通风难度大等诸多问题,要解决好变压器通风,必须从通风设备选型、通风方式选择及布置等多方面考虑。
目前用于户内电站的油绝缘变压器主要有三种散热方式,第一种是油循环水冷技术,第二种是油循环油冷技术,第三种是强油循环风冷技术。
比较这三种技术而言,油-水循环或油-油循环技术均比较复杂且不安全,而强油循环风冷技术比较简单有效,符合户内布置的实际需求。
这种技术是直接将散热器布置在变压器本体之上,即散热器布置在地面,变压器本体布置在地下,这种类型变压器因省却油水混冷交换器及水冷系统,因而简单的多。
但是因油循环上下布置液位差较大,对制造工艺、环境温度要求较高。
由于干式变压器容量有限,下面以油浸式变压器室为例来说明。
以50MV A 的油浸式变压器为例,单台散热量一般在220~280kW,根据西安地区气象参数,夏季通风室外计算温度为31℃,则通风量为43075~54820 m3/h通风设备选择说明:由于变压器通风主要用于夏季,室外温度越高,变压器带电负荷越大,其散热量也就越大,同时要求的排风温差就越小,导致排风量越大,为满足变压器正常工作的需要,通风设备考虑多台并联,且考虑部分备用。
这样不仅可以减少能耗,同时可降低通风设备噪音。
通风方式选择:1)地上布置:可采用自然通风、机械通风、自然通风与机械通风相结合等三种通风方式。
由于变压器室进、排风温差不超过15℃,且变压器室高度一般都只有11~12米,外墙可开启的通风面积有限,若采用全自然通风,排风热压差较小,通风效果较差,很难满足通风要求。
一、概述变压器室是输电系统中非常重要的组成部分,它承担着传输电能、升降压、保护设备等重要功能。
而通风孔则是变压器室中的关键部件之一,其作用是保证变压器室内空气的流通,维持内部的温度和湿度,确保变压器正常运行。
然而,如果变压器室通风孔间隙过大没有得到处理,可能会对变压器室的正常运行造成严重影响。
二、通风孔间隙过大的风险1. 温度控制不力变压器室内部需要保持稳定的温度,以确保变压器正常运行。
通风孔间隙过大会导致外界空气直接进入变压器室,使内部温度无法得到有效控制,容易出现过热或者过冷的情况。
2. 湿度失控变压器室内部的湿度也需要得到有效的控制,过高或者过低的湿度都会对变压器设备产生不利影响。
未经处理的通风孔间隙过大会导致外界水汽直接进入变压器室,使内部湿度失控,可能导致设备绝缘故障,甚至损坏设备。
3. 绝缘性能下降变压器室内部的设备需要保持良好的绝缘性能,以防止电气故障发生。
通风孔间隙过大会导致外界灰尘、杂物等进入变压器室,污染设备表面,影响绝缘性能,从而增加设备的故障风险。
三、通风孔间隙过大的原因1. 设计不当部分变压器室在设计时没有充分考虑通风孔的大小和布局,导致通风孔间隙过大。
2. 维护不及时变压器室通风孔部分需要定期清理和维护,以确保畅通的气流通道。
如果长期不进行维护,通风孔的间隙可能会逐渐变大。
3. 受外界因素影响有些变压器室可能因为外界环境变化,例如气候变化、建筑工程等,使得通风孔间隙逐渐变大。
四、解决通风孔间隙过大的方法1. 定期清理和维护通风孔对于变压器室通风孔,需定期进行清理和维护,以确保通风孔间隙不会过大。
主要包括清理通风孔周围的杂物、灰尘等,确保通风孔通畅。
2. 安装滤尘设备可以在通风孔口安装滤尘设备,以阻隔外界灰尘、杂物等进入变压器室,减少对设备的污染。
3. 调整通风孔布局对于设计不当的变压器室通风孔,可以考虑重新规划和调整通风孔的布局,以确保通风孔间隙合理,通风效果良好。
五、结论通风孔间隙过大可能会对变压器室的正常运行产生严重影响,因此需要引起足够的重视。
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人们在设计中的一些不恰当做法和规范里的一些差异,再加上现成的变压器房千差万别,造成变压器室通风效果不佳,通过寻找自然通风和强制通风存在的问题,找出通风散热的一些解决方法和排风量选择。
变压器室通风百页窗有效面积强制通风排风量随着社会的进步,电气化程度的不断提高,电源容量、配变电设备均显现出容量不足或变压器过热的现象越来越频繁。
发挥现有设备的最大作用,降低设备故障率,高质、稳定、连续、可靠地供电,是电力系统义不容辞的责任。
据对某区变电所变压器故障调查统计;变压器故障79次,由于变压器温度过高造成的故障53次,占总故障的67.09%。
所以,探讨变压器室的温度、通风方式、通风量,正确设计变压器室的通风系统,对降低室内配电变压器的故障率有重要意义。
1 变压器室温高的原因变压器室温高的原因变压器室温高的原因变压器室温高的原因国家标准图88D264(下称国家标准图)中的变压器室通风窗的面积,是按变压器室夏季通风计算温度不超过+35℃(进风计算温度)、出风温度45℃、进出风温差不超过15℃的条件要求,设计出变压器室通风窗的面积。
而变压器制造厂规定,变压器正常使用周围空气温度不超过+40℃。
国家标准图通风条件比制造厂规定的正常使用环境温度高了5℃,按国家标准图中变压器室的尺寸设计的变压器室,已不符合变压器对周围空气温度的要求,夏季气温最高时也是电气负荷最大的时候,变压器周围空气温度高、负荷大,变压器自身温升过高,变压器发生故障就难以避免。
国家标准图88D264中,给定变压器室通风窗的面积为有效面积,通风窗的有效面积系数小于1,部分设计没有注意到面积与有效面积之间的差异,设计时按标准图中要求的面积向土建提出条件,实际变压器室的通风窗面积又一次被打了折扣。
通风窗的面积不满足变压器运行的要求。
GB 50060-92第6.0.1条第九款规定《配电装置室内通道应保证畅通无阻,不得设立门槛,并不应有与配电装置无关的管路通过》。
一些地区为防鼠类小动物进入,在变压器室大门口设置一道高0.6m的防鼠闸即门槛,变压器室大门上下百叶加筛网,变压器室大门下部的一大块进风百叶窗面积恰好被遮挡,使变压器室的进风窗有效面积变小, 通风效果变差。
新建变电所中的变压器室尺寸,受整栋建筑物柱距的限制,有些变压器室的进深过深,变压器设在远离变电所墙上的进出风百页窗的位置,使变压器周围的通风效果又被打了折扣。
新建变压器室为已建标准厂房的一部分时, 有些变压器室的设计高度受到一定限制,1600kV A、2000 kVA的变压器室,一些地区仍然要求采用台架式布置,通风效果较差。
为提高变压器进出线端子的对地距离, 变压器被安装在钢制台架上,变压器室内温度随距地面的高度不同而不同, 距地面的高度越高温度越高, 变压器被安装在钢制台架上处于距地面较高的地位, 使变压器处于室内温度较高的不利地位。
虽然已在变压器室出风百页窗旁加设了排气扇,进行强制换气,但由于排气扇的气流与出风百页窗气流间相互较近接近短路,致使排气扇的效率没有充分得到发挥。
变压器运行损耗加热室内空气,热空气上升与进出风百页窗构成流动气流通道,进出风百页窗的高差越大,空气流动速度越高,通风效果越好。
在变压器室大门下部和变压器室顶部墙面开设进出风百页窗,但是部分变压器室在变压器门上半部也开设百页窗,即开在上下进出风百页窗中部,这使百页窗的通风效果降低。
变压器所供负荷逐年增加,变压器超负荷运行,变压器也未及时增容,好在随着
科学技术的进步,变压器设计和制造技术的提高,变压器损耗在下降,过载能力在增强,缓解了一些变压器室温升高带来问题。
不过,部分变压器本身还存在损耗过高等质量问题
2 变压器温升和散热应对方法变压器温升和散热应对方法变压器温升和散热应对方法变压器温升和散热应对方法针对变压器温升和散热的上述原因,我们建议采用以下一些措施,达到增强变压器散热,降低变压器温升的目的。
注意变压器房设计时候的通风面积是指通风有效面积,在变压器房土建设计的时候要进行窗体面积与有效通风面积的系数折算。
(栅格或金属网罩盖:增量约15%;用栅格加百页窗罩盖增量约50~70% 。
建议增大变压器室百页电房门与防鼠档板距离>0.2㎝,以增加变压器室进风口的面积。
也可以在变压器室门以外,靠近地面约40cm的墙体的下方多开几个进气窗口,增加进风口的面积。
尽量将变压器安装在进风口与出风口空气流通之间的位置,增强对变压器通风的效果。
将大容量的变压器落地安装,采用围栏或遮网,进行安全保护,防止人员触及变压器带电部位。
这样,变压器就置于室内较低温度的区域,增强了变压器散热效果。
排气扇的安装位置应与变压器室上方的出风口离开较远的距离,并保证排气扇与进气口之间的空气对流路径有效经过变压器,以增加变压器散热的效果。
将变压器室室门上方的百页取消,增加室内有效的对流。
尽可能采用低损耗的变压器,或采用带宽散热片的散热效果较好的变压器。
有条件的生产单位,可以在变压器室内安设大型工业业风扇甚至空调,以达到增加变压器室散热降温的效果。
3 变压器室通风窗的面积和通风变压器室温偏高可能是上述多种原因中的一种。
但经分析,我们认为最主要的原因是集中在通风不良这一点上,而通风不良与通风面积有莫大的关系。
因此,以下就变压器室通风窗的面积和通风量进行计算分析。
按变压器室出风温度为45℃和40℃,采用《建筑电气设备安装调试技术》公式计算变压器室进出风窗的面积,并与国家标准图88D264中的进出风窗面积进行比较,得出结果如下:由于本计算采用了新S11变压器的参数,其损耗小,当变压器室进出风温差为5℃、10℃、15℃时,本计算所得的进出风窗面积略小于88D264中国家标准的面积,符合正常情况。
下面以上述计算结果为依据,计算变压器房不同温度差时的通风量的需要。
(1) 根据《简明通风设计手册》公式(3-1),G1 = 3600Q/[(tp - tj)Cb]计算出每小时的通风重量。
(2)将上式计算结果除以空气的密度,将每小时的通风重量化为每小时的通风体积量,即G2 = G1/r,查《简明通风设计手册》表1-3,干空气在100kPa压力下密度;干空气温度为35℃时的密度r = 1.11kg/m3;在40℃时的密度r = 1.092kg/m3;50℃时的密度r = 1.056 kg/m3;45℃时的密度可按r = (1.092 + 1.056)/2 = 1.074 kg/m3。
代入公式,得到不同容量变压器在不同温度差时的自然通风量的数据。
4 抽风机选择与配置抽风机选择与配置抽风机选择与配置抽风机选择与配置
从计算结果看,变压器室进出风温差为15℃时,1600kV A及以下变压器、进出风温差为10℃时,1000kV A及以下变压器、进出风温差为5℃时,630kV A
及以下变压器在变压器室设所需自然进出风窗的面积相对容易满足,没有什么困难。
在变压器室所需自然进出风窗有困难的变压器室增设机械排风。
机械排风量G4 = G2×(1-k), G4机械排风量, G2总排风量,k为变压器室自然进出风窗面积占总面积的比例。
标准图进出风窗面积比最大取1:1.5,增设机械排风仅补偿排风量,进风窗面积未补偿,所以进出风窗面积比可按1:2,则可求出机械排风量。
采用以进出风百页窗加机械排风,共同完成变压器室的通风任务。
达到夏季和变压器负荷较满时,排风机需投入运行。
进风温度为25℃及以下或变压器油面温度90℃及以下时,排风扇均可停运。
通风机选择DGF型风机,安装在变压器室一面或两面侧墙最高处,室外管口与外墙面垂直,室外管口内设不大于10×10mm2孔的不锈钢网。
计算表明,不同容量变压器在不同温度差时,采用不同台数的抽风机,以满足通风散热的需要。
5 结论结论结论结论变压器的温度上升和散热与多种因素有关,比较复杂,我们要清楚分析其主要的温升原因,找出解决的办法,尽最大可能的增加散热减少温升,以降低变压器的损耗和提高变压器的负载能力,在自然对流通风方面,我们要更加注意有效的通风面积和有效的对流通道,以提高对自然对流通风的效果,在自然通风不能满足的情况下,我们必须采用强制通风,采用机械通。