變壓器室內(nèi)通風的探討
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國家標準圖88D264(下稱國家標準圖)中變壓器室通風窗面積，是按變壓器室夏季通風計算溫度不超過+35℃(進風計算溫度)、出風溫度45℃、進出風溫差不超過15℃條件要求，設計出變壓器室通風窗面積。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℃。國家標準圖通風條件比制造廠規(guī)定正常使用環(huán)境溫度高了5℃，按國家標準圖中變壓器室尺寸設計變壓器室，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荷最大時候，變壓器周圍空氣溫度高、負荷大，變壓器自身溫升過高，變壓器發(fā)生故障就難以避免。
國家標準圖88D264中，給定變壓器室通風窗面積為有效面積，通風窗有效面積系數(shù)小于1，部分設計沒有注意到面積與有效面積之間差異，設計時按標準圖中要求面積向土建提出條件，實際變壓器室通風窗面積又一次被打了折扣。通風窗面積不滿足變壓器運行要求。
GB50060-92第6.0.1條第九款規(guī)定《配電裝置室內(nèi)通道應保證暢通無阻,不設立門檻，并不應有與配電裝置無關管路》。一些區(qū)為防鼠類小動物進入,變壓器室大門口設置一道高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風百葉窗面積恰好被遮擋，使變壓器室進風窗有效面積變小,通風效果變差。
新建變電所中變壓器室尺寸，受整棟建筑物柱距限制，有些變壓器室進深過深，變壓器設遠離變電所墻上進出風百頁窗位置，使變壓器周圍通風效果又被打了折扣。
新建變壓器室為已建標準廠房一部分時,有些變壓器室設計高度受到一定限制,1600kVA、2000kVA變壓器室，一些區(qū)仍然要求采用臺架式布置，通風效果較差。
為提高變壓器進出線端子對距離,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。
已變壓器室出風百頁窗旁加設了排氣扇,進行強制換氣,但排氣扇氣流與出風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。
變壓器運行損耗加熱室內(nèi)空氣，熱空氣上升與進出風百頁窗構成流動氣流通道，進出風百頁窗高差越大，空氣流動速度越高，通風效果越好。變壓器室大門下部和變壓器室頂部墻面開設進出風百頁窗，部分變壓器室變壓器門上半部也開設百頁窗，即開上下進出風百頁窗中部，這使百頁窗通風效果降低。
變壓器所供負荷逐年增加，變壓器超負荷運行，變壓器也未及時增容，好科學技術進步，變壓器設計和制造技術提高，變壓器損耗下降，過載能力增強，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，達到增強變壓器散熱，降低變壓器溫升目。
建議增大變壓器室百頁電房門與防鼠檔板距離>0.2㎝，以增加變壓器室進風口面積。也可以變壓器室門以外，靠近面約40cm墻體下方多開幾個進氣窗口，增加進風口面積。
盡量將變壓器安裝進風口與出風口空氣流通之間位置，增強對變壓器通風效果。
將大容量變壓器落安裝，采用圍欄或遮網(wǎng)，進行安全保護，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，增強了變壓器散熱效果。
排氣扇安裝位置應與變壓器室上方出風口離開較遠距離，并保證排氣扇與進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)安設大型工業(yè)風扇空調(diào)，以達到增加變壓器室散熱降溫效果。
3變壓器室通風窗面積和通風量
變壓器室溫偏高可能是上述多種原因中一種。但經(jīng)分析，我們認為最主要原因是集中通風不良這一點上，而通風不良與通風面積有莫大關系。，以下就變壓器室通風窗面積和通風量進行計算分析。
按變壓器室出風溫度為45℃和40℃，采用《建筑電氣設備安裝調(diào)試技術》公式計算變壓器室進出風窗面積，并與國家標準圖88D264中進出風窗面積進行比較，出結果如下：本計算采用了新S11變壓器參數(shù)，其損耗小，當變壓器室進出風溫差為5℃、10℃、15℃時，本計算所進出風窗面積略小于88D264中國家標準面積，符合正常情況。
下面以上述計算結果為依據(jù)，計算變壓器房不同溫度差時通風量需要。
(1)《簡明通風設計手冊》公式(3-1)，G1=3600Q/[(tp-tj)Cb]計算出每小時通風重量。
(2)將上式計算結果除以空氣密度，將每小時通風重量化為每小時通風體積量，即G2=G1/r，查《簡明通風設計手冊》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=1.056kg/m3;45℃時密度可按r=(1.092+1.056)/2=1.074kg/m3。代入公式，到不同容量變壓器不同溫度差時自然通風量數(shù)據(jù)。
4抽風機選擇與配置
從計算結果看，變壓器室進出風溫差為15℃時，1600kVA及以下變壓器、進出風溫差為10℃時，1000kVA及以下變壓器、進出風溫差為5℃時，630kVA及以下變壓器變壓器室設所需自然進出風窗面積相對容易滿足，沒有什么困難。
變壓器室所需自然進出風窗有困難變壓器室增設機械排風。機械排風量G4=G2×(1-k),G4機械排風量,G2總排風量，k為變壓器室自然進出風窗面積占總面積比例。標準圖進出風窗面積比最大取1:1.5，增設機械排風僅補償排風量，進風窗面積未補償，進出風窗面積比可按1:2，則可求出機械排風采進出風百頁窗加機械排風，共同完成變壓器室通風任務。達到夏季和變壓器負荷較滿時，排風機需投入運行。進風溫度為25℃及以下或變壓器油面溫度90℃及以下時，排風扇均可停運。通風機選擇DGF型風機，安裝變壓器室或兩面?zhèn)葔ψ罡咛?，室外管口與外墻面垂直，室外管口內(nèi)設不大于10×10mm2孔不銹鋼網(wǎng)。計算表明，不同容量變壓器不同溫度差時，采用不同臺數(shù)抽風機，以滿足通風散熱需要。
5結論
變壓器溫度上升和散熱與多種因素有關，比較復雜，我們要清楚分析其主要溫升原因，找出解決辦法，盡最大可能增加散熱減少溫升，以降低變壓器損耗和提高變壓器負載能力，自然對流通風方面，我們要更加注意有效通風面積和有效對流通道，以提高對自然對流通風效果，自然通風不能滿足情況下，我們必須采用強制通風，采用機械通風時應注意抽氣扇安裝位置和不同溫度差時所需要通風量，以達到強制通風散熱降溫目。
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