戶內(nèi)變電站主變壓器室風(fēng)機(jī)溫度控制箱的應(yīng)用研究

廣東電網(wǎng)公司廣州供電局規(guī)劃研究中心 陳明蘭 程 志

隨著城市中心區(qū)的戶內(nèi)變電站越來越多，主變壓器室風(fēng)機(jī)溫度控制問題越來越嚴(yán)重，本文從減少能耗、降低了噪音角度分析了110kV變電站主變壓器室風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式，研制了主變壓器室風(fēng)機(jī)溫度控制箱，提高變電站智能運(yùn)維水平。

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市中心區(qū)的戶內(nèi)變電站越來越多，廣州地區(qū)110kV、220kV戶內(nèi)主變壓器室通風(fēng)設(shè)計(jì)均采用自然進(jìn)風(fēng)、機(jī)械排風(fēng)的通風(fēng)散熱方式，由于主變散熱量較大通常一臺變壓器室設(shè)置四臺排風(fēng)風(fēng)機(jī)，以往風(fēng)機(jī)只進(jìn)行了配電設(shè)計(jì)并沒有考慮風(fēng)機(jī)的運(yùn)行控制方式，運(yùn)行方式依靠運(yùn)行人員根據(jù)室外溫度對風(fēng)機(jī)進(jìn)行人工全開或全關(guān)的模式，風(fēng)機(jī)在全工況運(yùn)行時帶來了耗能大，噪音高的情況，因此研制主變壓器室風(fēng)機(jī)溫度控制箱意義重大。

1 原有的運(yùn)行方式

現(xiàn)有的運(yùn)行方式需要依靠運(yùn)行人員根據(jù)室外溫度的情況對風(fēng)機(jī)進(jìn)行啟停工作，這樣人工的啟停方式有時導(dǎo)致風(fēng)機(jī)全年常開或是風(fēng)機(jī)在高溫時沒有開啟，風(fēng)機(jī)經(jīng)常全開運(yùn)行會導(dǎo)致站變耗電量多，風(fēng)機(jī)使用壽命減少；風(fēng)機(jī)在高溫時沒有開啟時則會導(dǎo)致主變壓器高溫報警或是降低負(fù)荷運(yùn)行等情況的發(fā)生。

圖1 主變室風(fēng)機(jī)控制回路

由于廣州地區(qū)的天氣比較炎熱，主變室的風(fēng)機(jī)經(jīng)常處于全開的狀態(tài)，導(dǎo)致對外排放的噪聲量比較大；為了節(jié)能，運(yùn)行人員需要根據(jù)室外溫度情況對風(fēng)機(jī)進(jìn)行啟停工作，增加了工作量，同時容易造成誤操作。

2 現(xiàn)在智能的運(yùn)行方式

基于節(jié)能、減排以及智能運(yùn)維等原因設(shè)計(jì)了主變壓器室風(fēng)機(jī)溫度控制箱，風(fēng)機(jī)控制回路如圖1所示，風(fēng)機(jī)數(shù)量配置，每臺風(fēng)機(jī)配一套控制回路，每臺主變設(shè)一個控制箱；溫度傳感器為外置式，裝在控制箱外主變室適當(dāng)?shù)奈恢蒙?；每臺風(fēng)機(jī)根據(jù)主變室室內(nèi)溫度分組開啟或停止，根據(jù)溫度不同整定值精確控制風(fēng)機(jī)的啟停。溫度器具有不同整定值：第一組：啟動值為30℃返回值為26℃；第二組：啟動值為33℃返回值為29℃；第三組：啟動值為36℃返回值為32℃；第四組：啟動值為39℃返回值為35℃。當(dāng)主變室溫為30℃時#1風(fēng)機(jī)開啟，室溫為26℃時#1風(fēng)機(jī)停運(yùn)；當(dāng)主變室溫為33℃時#2風(fēng)機(jī)開啟，29℃時#2風(fēng)機(jī)停運(yùn)；當(dāng)主變室溫為36℃時#3風(fēng)機(jī)開啟，32℃時#3風(fēng)機(jī)停運(yùn)；當(dāng)主變室溫為39℃時#4風(fēng)機(jī)開啟，35℃時#4風(fēng)機(jī)停運(yùn)。

3 在110kV戶內(nèi)變壓器中的應(yīng)用

每臺110kV戶內(nèi)變壓器配置的排風(fēng)機(jī)：4臺低噪音柜式風(fēng)機(jī)，每臺排風(fēng)量22500CMH，全壓262Pa，噪聲小于65dB，功率7.5kW。

3.1 按照聲壓級疊加的計(jì)算方法，四臺風(fēng)機(jī)疊加后的噪聲值為71dB

復(fù)合噪聲的計(jì)算方法如下：

兩個聲源，其聲壓級分別是LP1和LP2（設(shè)LP1≥LP2），疊加后的總聲壓級應(yīng)按下式計(jì)算：

式中：LP為疊加后的聲壓級，dB；

N為聲壓級差附加值，dB，可查表1。

表1 聲壓級疊加值

按照聲壓級疊加的計(jì)算方法，4臺排風(fēng)機(jī)復(fù)合疊加后的總聲壓級為71dB，如圖2所示。

圖2 噪音疊加計(jì)算值

3.2 風(fēng)機(jī)在不同運(yùn)行模式下對應(yīng)的風(fēng)量、功率和噪音值見表2

表2 風(fēng)量、功率和噪音值

4 運(yùn)行效果

主變壓器室風(fēng)機(jī)溫度控制箱在110kV、220kV戶內(nèi)主變室中運(yùn)行后可以實(shí)現(xiàn)以下三方面功能：

（1）在保證變電站良好的散熱前提下減少了風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)量，減少了噪音的排放量；

（2）風(fēng)機(jī)根據(jù)室溫開停風(fēng)機(jī)，減少了風(fēng)機(jī)全工況運(yùn)行的時間，減少耗電量；

（3）應(yīng)用了智能化風(fēng)機(jī)控制運(yùn)行技術(shù)減少了運(yùn)行人員啟停風(fēng)機(jī)的工作量。

綜上所述這一技術(shù)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排，大力推廣開展資源節(jié)約型、環(huán)境友好型電網(wǎng)建設(shè)，進(jìn)一步提高了變電站智能運(yùn)維水平。