某 110 kV變電站空調(diào)通風(fēng)設(shè)計方案

柴 婷

某 110 kV變電站空調(diào)通風(fēng)設(shè)計方案

柴 婷

通過對某 110 kV變電站空調(diào)設(shè)計的介紹,闡述了在此類設(shè)計中應(yīng)如何根據(jù)實際功能與使用情況合理設(shè)計選用空調(diào)系統(tǒng)及通風(fēng)系統(tǒng),使之在保證電力設(shè)備安全正常運行的前提下,滿足空調(diào)的使用要求。

110 kV變電站,空調(diào)設(shè)計,自然進風(fēng),機械排風(fēng)

1 工程概況

本工程是位于北京市東城區(qū)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(shè)置有變壓器室、所內(nèi)變、10 kV開關(guān)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(dǎo)體,電氣設(shè)備以及架構(gòu)的選擇,滿足了在當(dāng)?shù)丨h(huán)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(tǒng) 10年 ～15年規(guī)劃容量的需求。

2 空調(diào)設(shè)計方案

2.1 空調(diào)設(shè)計

1)本工程的特點為：設(shè)備發(fā)熱量大而人員稀少,人員活動區(qū)主要集中在 1層和地下 1層。根據(jù)計算,人員活動房間的空調(diào)冷負荷為 57kW,空調(diào)熱負荷為 20 kW,采暖耗熱量為 24 kW?？照{(diào)系統(tǒng)全年運行,設(shè)計選用變制冷劑流量多聯(lián)分體式空調(diào)系統(tǒng),分體空調(diào)機為風(fēng)冷熱泵型。冬季供熱,夏季供冷。該系統(tǒng)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(diào)器的室外機,末端裝置是由直接蒸發(fā)式換熱器和風(fēng)機組成的室內(nèi)機。一臺室外機通過制冷劑管路向若干個室內(nèi)機輸送制冷劑。采用變頻技術(shù)和電子膨脹閥控制壓縮機的制冷劑的循環(huán)量和進入室內(nèi)各換熱器的制冷劑的流量。其優(yōu)點是：通過液體作為載體來傳遞能量,在系統(tǒng)中液體是單向傳輸?shù)?在遠距離液體的傳輸過程中,系統(tǒng)的效率遠高于氣體系統(tǒng),因此其更節(jié)能。室外風(fēng)冷熱泵主機通過與空氣不斷的換熱來補充維持空調(diào)末端工作的熱量,即當(dāng)房間使用空調(diào)時,空調(diào)末端內(nèi)水的流動,通過室內(nèi)溫、濕度傳感器給出的信號來驅(qū)動空調(diào)水系統(tǒng)的循環(huán)水泵運行,風(fēng)冷熱泵主機的自控系統(tǒng)通過對空調(diào)水系統(tǒng)的供回水溫度和設(shè)定溫度進行邏輯判斷,從而進行與所需負荷相對應(yīng)的風(fēng)冷熱泵臺數(shù)的開啟和容量的控制。

如果房間沒有使用空調(diào),則對應(yīng)此房間的空調(diào)水系統(tǒng)的自控閥門將處于關(guān)閉狀態(tài),這樣可以減少空調(diào)水系統(tǒng)的流量,從而達到節(jié)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(shè)計過程中土建結(jié)構(gòu)有一定的要求。

2)空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝水的排放：本設(shè)計中,排水溝設(shè)在地下 3層,所以地下 1層空調(diào)室內(nèi)機產(chǎn)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(shè)備間。地下 3層的排水溝設(shè)了排水坡度,排放空調(diào)機機內(nèi)冷凝水的排水管設(shè)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(tǒng)調(diào)試過程中出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。水管和冷媒管的保溫材料采用難燃B 1級發(fā)泡橡塑隔熱材料。

2.2 設(shè)備間的通風(fēng)設(shè)計

1)電纜隧道,電纜夾層(地下 3層)。

電纜隧道：采用自然通風(fēng),夏季排風(fēng)溫度不超過 40℃,其他通風(fēng)系統(tǒng)的吸風(fēng)點不能設(shè)在電纜隧道處。

電纜夾層：因為本設(shè)計中電纜夾層自然通風(fēng)不足以排除室內(nèi)的余熱,所以采用了機械排風(fēng),排風(fēng)量按換氣次數(shù) 8次/h計算,選用的風(fēng)機為排風(fēng)兼排煙,入口設(shè)有 280防火閥,與風(fēng)機連鎖,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,可自行切斷通風(fēng)機電源。風(fēng)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(shè)計選用的夏季排風(fēng)溫度為 45℃。各個變壓器室的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計成獨立的系統(tǒng),均采用的是機械通風(fēng)(自然進風(fēng),機械排風(fēng))。每個變壓器室的通風(fēng)散熱系統(tǒng)均設(shè)兩臺風(fēng)機,當(dāng)主變壓器正常運行時兩臺風(fēng)機一用一備,兩臺風(fēng)機運行時間要均衡。

3)GIS室,10 kV開關(guān)室,所內(nèi)變及所內(nèi)盤室。

以上三個設(shè)備采用獨立的通風(fēng)系統(tǒng)。

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

4)排風(fēng)形式。

以上所有的電力設(shè)備間內(nèi)的電氣設(shè)備均會釋放出 SF6氣體,因為SF6氣體是酸性氣體,會腐蝕室內(nèi)電氣設(shè)備,所以應(yīng)單獨設(shè)立SF6氣體排放系統(tǒng),并且室內(nèi)排出的氣體不能循環(huán)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(shè)備還會產(chǎn)生大量的熱,熱氣流會上升,所以本設(shè)計除特別注明外,都為從排風(fēng)總管向上,向下支出支管,下支管的下部排風(fēng)口盡量接近地面,以排除SF6氣體,風(fēng)量占總風(fēng)量的 1/3,上支管的排風(fēng)口,主要排除設(shè)備產(chǎn)生的熱氣流,上部排風(fēng)量占總排風(fēng)量的 2/3。地下所有房間的排風(fēng)接至排風(fēng)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(fēng)豎井,進風(fēng)口采用有效率不低于 30%的防雨百葉,室內(nèi)側(cè)安裝可拆卸粗效過濾器。

2.3 排煙系統(tǒng)

1)排煙風(fēng)機：

本設(shè)計設(shè)備房間的風(fēng)機均為排風(fēng)兼排煙,所有通風(fēng)系統(tǒng)又兼作事故排煙系統(tǒng),雙速型風(fēng)機在平時低速運轉(zhuǎn),用于排風(fēng)換氣,在火災(zāi)發(fā)生時可高速運行,排除煙氣,換風(fēng)量按 6次/h計算,事故排風(fēng)由經(jīng)常使用的下部排風(fēng)系統(tǒng)和上部排風(fēng)系統(tǒng)共同保證。

2)排煙系統(tǒng)：

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(shè)機械事故排煙系統(tǒng),排煙量按照擔(dān)負的防煙分區(qū)的面積計算,換氣次數(shù)不少于 5次/h。排煙風(fēng)機采用排煙風(fēng)機箱,排煙管道采用鍍鋅鋼管。排煙支管和排煙風(fēng)機入口均設(shè)超過280能自動關(guān)閉的排煙防火閥,并與排煙風(fēng)機連鎖。排煙風(fēng)機進、出口采用防火軟管。排煙時利用進風(fēng)豎井自然補風(fēng),所有防煙樓梯間均設(shè)置獨立的機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。加壓送風(fēng)機安裝于首層屋頂。地下防煙樓梯間每層設(shè)一個加壓送風(fēng)口,風(fēng)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(zāi)絕大部分系由電氣設(shè)備特別是帶油設(shè)備所引起的,所以通風(fēng)設(shè)備,風(fēng)管及其附件設(shè)有防腐措施。風(fēng)管穿防火隔墻時,設(shè)防火閥,防火閥的兩側(cè)各 2m范圍內(nèi)的風(fēng)管保溫材料應(yīng)采用非燃燒材料,穿過處的空隙應(yīng)采用非燃燒材料填塞。

3 結(jié)語

暖通空調(diào)設(shè)計方案的選擇是一個直接關(guān)系到暖通空調(diào)工程項目的成敗和經(jīng)濟效益高低的重要問題。在設(shè)計方案比較,選擇時必須對工程設(shè)計項目的各項實際需求,環(huán)境條件的變化趨勢等情況進行深入的調(diào)查研究,對各種技術(shù)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(shè)計方案的可行性,可靠性,安全性,投資,能耗,運行費用,調(diào)節(jié)性,操作管理的方便性,環(huán)境影響,舒適性和美觀性等技術(shù)經(jīng)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(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范[S].

[2]GB 50016-2006,建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].

[3]GB 50370-2005,氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].

[4]王鐵軍,朱 輝.新疆特變電工電磁線廠通風(fēng)空調(diào)設(shè)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