某 110 kV变电站空调通风设计方案

柴 婷

某 110 kV变电站空调通风设计方案

柴 婷

通过对某 110 kV变电站空调设计的介绍,阐述了在此类设计中应如何根据实际功能与使用情况合理设计选用空调系统及通风系统,使之在保证电力设备安全正常运行的前提下,满足空调的使用要求。

110 kV变电站,空调设计,自然进风,机械排风

1 工程概况

本工程是位于北京市东城区的一座110 kV变电站,建筑面积约 3 000m2,地下共计 3层,位于绿化平台下。其中地下 3层为电缆夹层,地下 2层主要设置有变压器室、所内变、10 kV开关室、110 kV GIS室等,地下 1层为主控室,电容器室,通讯室,会议室等。配电装置的布置,导体,电气设备以及架构的选择,满足了在当地环境条件下正常运行,安装检修,短路和过电压时的安全要求,并满足了系统 10年 ～15年规划容量的需求。

2 空调设计方案

2.1 空调设计

1)本工程的特点为：设备发热量大而人员稀少,人员活动区主要集中在 1层和地下 1层。根据计算,人员活动房间的空调冷负荷为 57kW,空调热负荷为 20 kW,采暖耗热量为 24 kW。空调系统全年运行,设计选用变制冷剂流量多联分体式空调系统,分体空调机为风冷热泵型。冬季供热,夏季供冷。该系统室外主机由制冷压缩机、冷凝器和其他制冷附件组成,类似分体式空调器的室外机,末端装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机。一台室外机通过制冷剂管路向若干个室内机输送制冷剂。采用变频技术和电子膨胀阀控制压缩机的制冷剂的循环量和进入室内各换热器的制冷剂的流量。其优点是：通过液体作为载体来传递能量,在系统中液体是单向传输的,在远距离液体的传输过程中,系统的效率远高于气体系统,因此其更节能。室外风冷热泵主机通过与空气不断的换热来补充维持空调末端工作的热量,即当房间使用空调时,空调末端内水的流动,通过室内温、湿度传感器给出的信号来驱动空调水系统的循环水泵运行,风冷热泵主机的自控系统通过对空调水系统的供回水温度和设定温度进行逻辑判断,从而进行与所需负荷相对应的风冷热泵台数的开启和容量的控制。

如果房间没有使用空调,则对应此房间的空调水系统的自控阀门将处于关闭状态,这样可以减少空调水系统的流量,从而达到节能的目的。但冷热水输配管路需要有一定的安装高度空间,对设计过程中土建结构有一定的要求。

2)空调系统产生的冷凝水的排放：本设计中,排水沟设在地下 3层,所以地下 1层空调室内机产生的冷凝水要先汇集到地下1层走廊,通过立管流到地下 3层,且凝水管在穿楼层过程中不能穿过设备间。地下 3层的排水沟设了排水坡度,排放空调机机内冷凝水的排水管设水封。

冷凝水管的管材我们选用了镀锌钢管。防止水暖电集中安装施工过程中被隐性损坏,在系统调试过程中出现漏水现象。水管和冷媒管的保温材料采用难燃B 1级发泡橡塑隔热材料。

2.2 设备间的通风设计

1)电缆隧道,电缆夹层(地下 3层)。

电缆隧道：采用自然通风,夏季排风温度不超过 40℃,其他通风系统的吸风点不能设在电缆隧道处。

电缆夹层：因为本设计中电缆夹层自然通风不足以排除室内的余热,所以采用了机械排风,排风量按换气次数 8次/h计算,选用的风机为排风兼排烟,入口设有 280防火阀,与风机连锁,当发生火灾时,可自行切断通风机电源。风管在布置时必须避让电缆,电缆支架。

2)变压器室。

工程选用的变压器是油浸式变压器,所以设计选用的夏季排风温度为 45℃。各个变压器室的通风系统设计成独立的系统,均采用的是机械通风(自然进风,机械排风)。每个变压器室的通风散热系统均设两台风机,当主变压器正常运行时两台风机一用一备,两台风机运行时间要均衡。

3)GIS室,10 kV开关室,所内变及所内盘室。

以上三个设备采用独立的通风系统。

在以上三个设备间,采用机械通风,事故排风与平时排风兼用。所有排风房间采用自然进风,机械排风,每个排风房间在面向走廊的隔墙上均设防火风口,并配可拆卸粗效过滤器。电气设备正常运行时的通风换气次数按 8次/h计算。

4)排风形式。

以上所有的电力设备间内的电气设备均会释放出 SF6气体,因为SF6气体是酸性气体,会腐蚀室内电气设备,所以应单独设立SF6气体排放系统,并且室内排出的气体不能循环利用,SF6气体的比重是空气的 6倍所以容易沉积在地面,电气设备还会产生大量的热,热气流会上升,所以本设计除特别注明外,都为从排风总管向上,向下支出支管,下支管的下部排风口尽量接近地面,以排除SF6气体,风量占总风量的 1/3,上支管的排风口,主要排除设备产生的热气流,上部排风量占总排风量的 2/3。地下所有房间的排风接至排风竖井后,在首层绿化平台下排放。首层主变压器吊装孔兼作进风竖井,进风口采用有效率不低于 30%的防雨百叶,室内侧安装可拆卸粗效过滤器。

2.3 排烟系统

1)排烟风机：

本设计设备房间的风机均为排风兼排烟,所有通风系统又兼作事故排烟系统,双速型风机在平时低速运转,用于排风换气,在火灾发生时可高速运行,排除烟气,换风量按 6次/h计算,事故排风由经常使用的下部排风系统和上部排风系统共同保证。

2)排烟系统：

在主变运输通道,走廊,通讯室,主控室,休息室,会议室,值班室,料具间等设机械事故排烟系统,排烟量按照担负的防烟分区的面积计算,换气次数不少于 5次/h。排烟风机采用排烟风机箱,排烟管道采用镀锌钢管。排烟支管和排烟风机入口均设超过280能自动关闭的排烟防火阀,并与排烟风机连锁。排烟风机进、出口采用防火软管。排烟时利用进风竖井自然补风,所有防烟楼梯间均设置独立的机械加压送风系统。加压送风机安装于首层屋顶。地下防烟楼梯间每层设一个加压送风口,风口为自垂百叶。防烟楼梯间的余压为 40Pa～50 Pa。

3)变电所的防火：

变电所的火灾绝大部分系由电气设备特别是带油设备所引起的,所以通风设备,风管及其附件设有防腐措施。风管穿防火隔墙时,设防火阀,防火阀的两侧各 2m范围内的风管保温材料应采用非燃烧材料,穿过处的空隙应采用非燃烧材料填塞。

3 结语

暖通空调设计方案的选择是一个直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益高低的重要问题。在设计方案比较,选择时必须对工程设计项目的各项实际需求,环境条件的变化趋势等情况进行深入的调查研究,对各种技术方案的特点,适用条件和范围进行客观深入地分析,尤其必须对各种设计方案的可行性,可靠性,安全性,投资,能耗,运行费用,调节性,操作管理的方便性,环境影响,舒适性和美观性等技术经济评价因素进行客观准确的计算和综合对比分析。

[1]GB 50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S].

[2]GB 50016-2006,建筑设计防火规范[S].

[3]GB 50370-2005,气体灭火系统设计规范[S].

[4]王铁军,朱 辉.新疆特变电工电磁线厂通风空调设计[J].山西建筑,2010,36(2)：198-199.

On air-conditioner ventilation design scheme for some 110 kV substation

CHA ITing

According to the introduction of the air-conditioner design of some 110 kV substation,the paper illustrates the ways ofhow to reasonable design and select the air-conditioner system and the ventilation system according to the factual functions and the use,so as to meet the demand of the air-conditioner with the premise of ensuring the smooth operation for electrical power equipment.

110 kV substation,air-conditioner design,natural inward wind,mechanical

TU831.8

A

1009-6825(2011)03-0126-02

2010-09-25

柴 婷(1982-),女,助理工程师,中国中元国际工程公司,北京 100089