变电室通风量计算方法.doc

常用变配电室排风风量计算方法比较常用变配电室排风风量计算方法比较一、摘要厂用配电装置室内通常布置有干式变压器。干式变压器设备散热量较大，对变配电室排风量的影响较大。因此准确确定变压器发热量对于通风系统设计而言显得尤为重要。本文以实际工程为例分别采用常用的三种算法：a.换气次数法；b.估算法；c.详细计算法，分别计算变电室排风风量并对其进行比较。关键字：变配电室；通风；设计二、工程概况本设计为天津某公司工务楼变电室通风系统设计。变电室位于公务楼首层，面积为222，层高4.1m，无值班室。火灾危险等级为：丙类，据7建筑设计防火规范因面积F=222300，故不需设置排烟系统。变电室内设备：(由电气专业提供)干式变压器 2000kVA 4 台；高压开关柜 8 面；低压开关柜 20 面；低压电容补偿柜 8 面；高压电容补偿柜 0 面。图1.变配电室通风平面图三、室内外设计参数 (地点：天津 塘沽)1.设计送温度(夏季通风室室外计算温度)ts：28；2.设计排风温度(室内设计温度)tp：3340；3.设计送排风温差t=5。设计排风温度依据：查4天津(塘沽)夏季通风室外计算温度：28；查6第4.5.2条继电器室、电力电容器室、蓄电池室及屋内配电装置室的夏季室温不宜超过40；查5P162第四节1.3.5对布置有干式变压器的厂用配电装置室，设备厂家要求室温不高于40。如果考虑安全及其他不可预见因素，室温宜控制在35以下。故，设计排风温度满足要求。四、通风系统选型采用边墙风机机械排风，侧墙开防雨百叶自然补风。此次本文只针对机械排风部分进行比较讨论，故不涉及补风部分的计算。（查5P163第四节2.2.1对于周围空气干净且夏季室外通风温度低于或等于28的地区，厂用配电装置室可以采用自然进风机械排风系统。）五、排风风量计算比较（一）换气次数法查1P60 4.4.2-2)换气次数法确定排风风量，变电室58次/h。L= nV (m/h)n 换气次数，次/h；V房间体积，m；取n=8次/h，得总排风量LA=nV=82224.1=7281.60(m/h)（二）估算法1. 设备散热Q(kW)：(1)变压器：(散热详见1P60 4.4.2-4，式4.4.2)QPb=(1-1)2W=(0.01260.0152)W (kW)式中1 变压器效率，一般取0.98；2 变压器负荷率，一般取0.700.95； 变压器功率因数，一般取0.900.95；W 变压器功率(kVA)。W=42000=8000(kVA)取QPb=0.0126W=0.01268000=100.8(kW)(2) 高压开关柜2高压开关柜损耗按200W/台2估算，本项目共8面高压开关柜，则高压开关柜热损失 Q1=1.6kW (3)高压电容器柜Q2无(4)低压开关柜2低压开关柜损耗按300W/台2估算，本项目共20面低压开关柜，则低压开关柜热损失 Q3=6 kW (5) 低压电容器柜2低压电容器柜损耗按4W/kvar估算，则高压电容器柜热损失Q4=4(80000.35)=11.2 (kW)注：电气专业提关于补偿电容器损耗，要求电容柜补偿量至少为30%的变压器的容量，故取补偿系数为0.35。其余热损失忽略不计，则变电室总余热量为：Q=QPb+Q1+Q2+Q3+Q4=100.8+1.6+0+6+11.2=119.6 (kW)3.采用全面排风方式消除室内余热，排风量LA(m/h)：Q=(L/3600)Cp(tp-ts) (kW)式中Q室内显热散热量(kW)；Cp空气比热容，Cp=1.01(kJ/kg)； 空气密度，=1.2(kg/m)；tp 室内排风设计温度()；ts送风温度()；Q=119.6 kW，ts=28，tp=33，Cp=1.005 kJ/kg，=1.2 kg/m总排风量LB=71403.00(m/h)（三）详细计算法1.设备散热Q(kW)：(1)变压器：查5变压器的热损失计算公式:(详见5P160 式3-4)Q变=Pul+Plo (kW)Q变变压器的热损失(kW)Pul变压器的空载损耗(kW) Plo变压器的负载功耗(也称为短路损耗)(kW) a.变压器散热量：(厂家提供)查SCB9干式变压器：2000kVA：变压器的空载损耗Pul=3470(W)；变压器的负载功耗Plo=15300(W)Q变=(Pul+Plo)4=75.08(kW)b.变压器散热量未知：若未知变压器散热，可参考5表3-2表3-2 空载功率和负载功率损耗变压器容量(kVA)空载损耗Pul(W)短路损耗Plo(W)变压器容量(kVA)空载损耗Pul(W)短路损耗Plo(W)油浸式变压器干式变压器50010806900500160044405100630140085006301360185052006380800166010400800156021006340761010001930121801000181024507450899012502350144901250222029008980107001600300017300160026003400107301280020003600208002000315046001295015600以本项目为例：变压器为干式2000kVA共四台，查5表3-2可知：Pul=3.875(kW), Plo=14.275(kW)则变压器热损失Q变=(Pul+Plo)4=18.154=72.6(kW)(2) 高压开关柜2高压开关柜损耗按每台200W估算，本项目共8面高压开关柜，则高压开关柜热损失 Q1=1.6(kW)(3) 高压电容器柜无(4)低压开关柜2低压开关柜损耗按每台300W估算，本项目共20面低压开关柜，则低压开关柜热损失 Q3=6(kW) (5)低压电容器柜2低压电容器柜损耗按4W/kvar估算，则高压电容器柜热损失Q4=4(80000.35)=11.2 (kW)其余热损失忽略不计，则变电室总余热量为：a.厂家提供设备散热：Q= Q变 +Q1+Q2+Q3+Q4=93.88 (kW)b.查估算表：Q= Q变 +Q1+Q2+Q3+Q4=91.4 (kW)3.采用全面排风方式消除室内余热，排风量L(m/h)：Q=(L/3600)Cp(tp-ts) (kW)式中Q室内显热散热量(kW)；Cp空气比热容，Cp=1.01(kJ/kg)； 空气密度，=1.2(kg/m)；tp 室内排风设计温度()；ts送风温度()；(1)厂家提变压器散热：Q变=93.88 kW，ts=28，tp=33，Cp=1.005 kJ/kg，=1.2 kg/m总排风量LC=56047.76(m/h)(2)查5表3-2变压器散热：Q变=91.4 kW，ts=28，tp=33，Cp=1.005 kJ/kg，=1.2 kg/m总排风量LC=54567.16(m/h)由此可见查5表3-2计算排风量LC与查变压器样本所计算排风量LC相差不大。（四）三种算法比较1.换气次数法(取换气次数=8次/h参考1)：LA=7281.60(m/h)；2.估算法(参考1)：LB=71403.00(m/h)；3.详细计算法(参考5)：a.LC=56047.76(m/h)；(查变压器样本)其中，变压器散热量：75.08kW，所需送风量：L变=44601.98(m/h)；其余设备散热：18.8 kW，所需送风量：L余=11168.3(m/h)。b.LC=54567.16(m/h)；(查5表3-2)其中，变压器散热量：72.60kW，所需送风量：L变=43128.7(m/h)；其余设备散热：18.8 kW，所需送风量：L余=11168.3(m/h)。六、结论对于布置有变压器的变配电室，变压器散热为主要设备散热。若简单的采用换气次数法计算排风量，会因设计排风量不足且实际设备散热量过大，致使变电室内实际运行温度偏高，无法满足最初的设计要求。相对于详细计算法，估算法计算所得的排风量偏大，虽能满足变配电室实际运行需求，但并不经济。综上，对于布置有变压器的变配电室，不宜采用换气次数法计算其排风量。而应对设备散热进行详细计算，求取所需排风量。七、参考文献1全国民用建筑工程设计技术措施(暖通动力2009版)中国建筑标准设计院 住房和城乡建设部工程质量安全监管司 中国