某 110 kV變電站空調通風設計方案

柴 婷

某 110 kV變電站空調通風設計方案

柴 婷

通過對某 110 kV變電站空調設計的介紹,闡述了在此類設計中應如何根據實際功能與使用情況合理設計選用空調系統及通風系統,使之在保證電力設備安全正常運行的前提下,滿足空調的使用要求。

110 kV變電站,空調設計,自然進風,機械排風

1 工程概況

本工程是位于北京市東城區的一座110 kV變電站,建筑面積約 3 000m2,地下共計 3層,位于綠化平臺下。其中地下 3層為電纜夾層,地下 2層主要設置有變壓器室、所內變、10 kV開關室、110 kV GIS室等,地下 1層為主控室,電容器室,通訊室,會議室等。配電裝置的布置,導體,電氣設備以及架構的選擇,滿足了在當地環境條件下正常運行,安裝檢修,短路和過電壓時的安全要求,并滿足了系統 10年 ～15年規劃容量的需求。

2 空調設計方案

2.1 空調設計

1)本工程的特點為：設備發熱量大而人員稀少,人員活動區主要集中在 1層和地下 1層。根據計算,人員活動房間的空調冷負荷為 57kW,空調熱負荷為 20 kW,采暖耗熱量為 24 kW?？照{系統全年運行,設計選用變制冷劑流量多聯分體式空調系統,分體空調機為風冷熱泵型。冬季供熱,夏季供冷。該系統室外主機由制冷壓縮機、冷凝器和其他制冷附件組成,類似分體式空調器的室外機,末端裝置是由直接蒸發式換熱器和風機組成的室內機。一臺室外機通過制冷劑管路向若干個室內機輸送制冷劑。采用變頻技術和電子膨脹閥控制壓縮機的制冷劑的循環量和進入室內各換熱器的制冷劑的流量。其優點是：通過液體作為載體來傳遞能量,在系統中液體是單向傳輸的,在遠距離液體的傳輸過程中,系統的效率遠高于氣體系統,因此其更節能。室外風冷熱泵主機通過與空氣不斷的換熱來補充維持空調末端工作的熱量,即當房間使用空調時,空調末端內水的流動,通過室內溫、濕度傳感器給出的信號來驅動空調水系統的循環水泵運行,風冷熱泵主機的自控系統通過對空調水系統的供回水溫度和設定溫度進行邏輯判斷,從而進行與所需負荷相對應的風冷熱泵臺數的開啟和容量的控制。

如果房間沒有使用空調,則對應此房間的空調水系統的自控閥門將處于關閉狀態,這樣可以減少空調水系統的流量,從而達到節能的目的。但冷熱水輸配管路需要有一定的安裝高度空間,對設計過程中土建結構有一定的要求。

2)空調系統產生的冷凝水的排放：本設計中,排水溝設在地下 3層,所以地下 1層空調室內機產生的冷凝水要先匯集到地下1層走廊,通過立管流到地下 3層,且凝水管在穿樓層過程中不能穿過設備間。地下 3層的排水溝設了排水坡度,排放空調機機內冷凝水的排水管設水封。

冷凝水管的管材我們選用了鍍鋅鋼管。防止水暖電集中安裝施工過程中被隱性損壞,在系統調試過程中出現漏水現象。水管和冷媒管的保溫材料采用難燃B 1級發泡橡塑隔熱材料。

2.2 設備間的通風設計

1)電纜隧道,電纜夾層(地下 3層)。

電纜隧道：采用自然通風,夏季排風溫度不超過 40℃,其他通風系統的吸風點不能設在電纜隧道處。

電纜夾層：因為本設計中電纜夾層自然通風不足以排除室內的余熱,所以采用了機械排風,排風量按換氣次數 8次/h計算,選用的風機為排風兼排煙,入口設有 280防火閥,與風機連鎖,當發生火災時,可自行切斷通風機電源。風管在布置時必須避讓電纜,電纜支架。

2)變壓器室。

工程選用的變壓器是油浸式變壓器,所以設計選用的夏季排風溫度為 45℃。各個變壓器室的通風系統設計成獨立的系統,均采用的是機械通風(自然進風,機械排風)。每個變壓器室的通風散熱系統均設兩臺風機,當主變壓器正常運行時兩臺風機一用一備,兩臺風機運行時間要均衡。

3)GIS室,10 kV開關室,所內變及所內盤室。

以上三個設備采用獨立的通風系統。

在以上三個設備間,采用機械通風,事故排風與平時排風兼用。所有排風房間采用自然進風,機械排風,每個排風房間在面向走廊的隔墻上均設防火風口,并配可拆卸粗效過濾器。電氣設備正常運行時的通風換氣次數按 8次/h計算。

4)排風形式。

以上所有的電力設備間內的電氣設備均會釋放出 SF6氣體,因為SF6氣體是酸性氣體,會腐蝕室內電氣設備,所以應單獨設立SF6氣體排放系統,并且室內排出的氣體不能循環利用,SF6氣體的比重是空氣的 6倍所以容易沉積在地面,電氣設備還會產生大量的熱,熱氣流會上升,所以本設計除特別注明外,都為從排風總管向上,向下支出支管,下支管的下部排風口盡量接近地面,以排除SF6氣體,風量占總風量的 1/3,上支管的排風口,主要排除設備產生的熱氣流,上部排風量占總排風量的 2/3。地下所有房間的排風接至排風豎井后,在首層綠化平臺下排放。首層主變壓器吊裝孔兼作進風豎井,進風口采用有效率不低于 30%的防雨百葉,室內側安裝可拆卸粗效過濾器。

2.3 排煙系統

1)排煙風機：

本設計設備房間的風機均為排風兼排煙,所有通風系統又兼作事故排煙系統,雙速型風機在平時低速運轉,用于排風換氣,在火災發生時可高速運行,排除煙氣,換風量按 6次/h計算,事故排風由經常使用的下部排風系統和上部排風系統共同保證。

2)排煙系統：

在主變運輸通道,走廊,通訊室,主控室,休息室,會議室,值班室,料具間等設機械事故排煙系統,排煙量按照擔負的防煙分區的面積計算,換氣次數不少于 5次/h。排煙風機采用排煙風機箱,排煙管道采用鍍鋅鋼管。排煙支管和排煙風機入口均設超過280能自動關閉的排煙防火閥,并與排煙風機連鎖。排煙風機進、出口采用防火軟管。排煙時利用進風豎井自然補風,所有防煙樓梯間均設置獨立的機械加壓送風系統。加壓送風機安裝于首層屋頂。地下防煙樓梯間每層設一個加壓送風口,風口為自垂百葉。防煙樓梯間的余壓為 40Pa～50 Pa。

3)變電所的防火：

變電所的火災絕大部分系由電氣設備特別是帶油設備所引起的,所以通風設備,風管及其附件設有防腐措施。風管穿防火隔墻時,設防火閥,防火閥的兩側各 2m范圍內的風管保溫材料應采用非燃燒材料,穿過處的空隙應采用非燃燒材料填塞。

3 結語

暖通空調設計方案的選擇是一個直接關系到暖通空調工程項目的成敗和經濟效益高低的重要問題。在設計方案比較,選擇時必須對工程設計項目的各項實際需求,環境條件的變化趨勢等情況進行深入的調查研究,對各種技術方案的特點,適用條件和范圍進行客觀深入地分析,尤其必須對各種設計方案的可行性,可靠性,安全性,投資,能耗,運行費用,調節性,操作管理的方便性,環境影響,舒適性和美觀性等技術經濟評價因素進行客觀準確的計算和綜合對比分析。

[1]GB 50019-2003,采暖通風與空氣調節設計規范[S].

[2]GB 50016-2006,建筑設計防火規范[S].

[3]GB 50370-2005,氣體滅火系統設計規范[S].

[4]王鐵軍,朱 輝.新疆特變電工電磁線廠通風空調設計[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,助理工程師,中國中元國際工程公司,北京 100089