220kV户内变电站通风设计专题

.220kV变电站通风设计专题报告目 录1 变电站通风设计分类2 变电站通风系统设计3 需注意的问题前 言目前220 kV 变电站尤其是城市变电站的布置形式有向户内布置、无人值守方向发展的趋势，这对变电站通风降温系统的可靠性、智能化提出了较高的要求，另外，户内布置还应考虑消防排烟的问题。本专题依据相关标准规范，同时考虑经济性、适用性等方面的因素 ,对户内布置的220 kV变电站通风系统的设计进行分析和探讨。1.变电站通风设计分类1.1降温通风由于变电站内的变压器和电抗器等设备在运行中均产生一定量的余热，为保证设备运行环境，延长设备寿命，提高供电可靠性，变电站的平时通风以排除余热的换热通风为主。降温通风量计算：式中L 为降温所需的通风量，; Q 为电气设备的余热量，W ；c为空气的比热容，kJ / ( kg ) ；为进排风平均密度，kg/ m3 ；t为进排风温差，。降温通风可以通过热压作用下的自然通风或通过机械通风的方式实现，在满足变电站工艺布置的前提下，应尽可能地采用自然通风的方式排除室内余热,以减少投资及运行费用，方便维护管理以及减少变电站噪声对周围环境的影响。1.2事故通风变电站事故通风主要有以下三种。1.2.1六氟化硫( SF6 )电气设备间通风在变电站电气设备中广泛使用SF6作为绝缘气体和灭弧介质，使得变电站的开关设备高度集成、运行可靠，大大减少了占地面积。SF6气体本身是一种无色、无味、无毒、不燃、可压缩、性能优良的绝缘和灭弧惰性气体，但在生产时会伴有多种有毒气体产生并混入其中。这样的SF6气体在电气设备中经电晕、火花放电和高电压大电流电弧的作用，会产生大量有毒气体和杂质，不仅影响电气设备本身的性能，而且会危及设备运行和检修人员的人身安全，因此必须采取有效的通风措施排除泄漏的SF6气体。根据DL/ T 5218 2005220 kV500 kV变电所设计技术规程的规定，六氟化硫电气设备房间空气中SF6气体的含量不得超过6000mg/m3。为安全和设计简便起见，也可按换气次数法进行计算。平时正常运行时 ,由于 SF6气体密度比空气大，易积留在下部空间，规定下部通风换气次数不每小时2次。运行事故发生后，有害气体外逸，分解为各种气体，成分较复杂，但大多数比空气重，聚集于房间下部，,但其中也有一种氟化氢气体比空气轻，会上升到房间的上部，因此应上下部同时排风，通风换气次数不小于每小时4次。六氟化硫电气设备间通风属于排除有害气体的事故通风。1. 2. 2 蓄电池室通风蓄电池的型式有多种，防酸隔爆蓄电池室的通风量应按空气中的最大含氢量(按体积计) 不超过0.7%计算，且换气次数应不小于每小时6次，通风机采用防腐防爆型，排风口靠近顶棚，以有效排除室内氢气。目前变电站普遍采用免维护蓄电池，正常运行时没有有害气体排出，事故时会排出少量氢气，事故通风换气次数不小于每小时3次即可满足要求。蓄电池室通风属于排除有害气体的事故通风。1. 3消防排烟通风GB50229-2006火力发电厂与变电站设计防火规范对地上变电站排烟设计无具体规定，只要求发生火灾时，应自动切断电气设备间通风机电源。DL/T5218-2005220kV500kV变电所设计技术规程规定，变电所通风系统应与消防系统联锁，并配合消防系统进行防火隔断和排烟。结合目前变电站无人值守的特点，对于地上布置的户内变电站，笔者认为消防通风系统的目的是在火灾后排除室内危害人体健康的烟气，为尽快展开灾后抢修工作创造条件，基本上不存在人员的疏散问题。因此当火灾发生时，应联锁切断通风机电源，以避免大量新鲜空气进入室内导致火灾扩大。而在变电站设计时应尽量使建筑物布局满足自然排烟条件，对于需要设置排烟设施且不具备自然排烟条件的房间，可采用消防通风两用风机，兼顾平时低速通风和火灾扑灭后快速排烟。消防排烟通风属于火灾后的排烟通风。2. 变电站通风系统设计2.1设计依据本专业遵循的专业规范与设计规范：工业建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50019-2015发电厂供暖通风与空气调节设计规范DL/T5035-2016建筑设计防火规范GB50016-2014火力发电厂与变电站设计防火规范GB50029-2006公共建筑设计节能标准 GB 50189-2015通风与空调工程施工质量验收规范GB50243-2002通风与空调工程施工规范GB50738-2011220kV-750kV变电站设计规程DL/T5218-2012建筑专业提供的平、立、剖面图等。2.2通风及空调设计2.2.1蓄电器室通风及空调蓄电池室设不少于 6次/小时的事故排风，事故排风兼做平时通风。采用自然进风、排风机机械排风的通风方式。通风机与电机均为防爆型，并直接连接，通风设备及附件均考虑防腐。自然进风口采用铝合金电动百叶窗（双层防雨防沙）。蓄电池室另设置防爆分体式空调机，当夏季室内温度高于23时，风机自动开启，当室内温度高于25，风机自动关闭，开启防爆式空调机以满足工艺设备对室内温度的要求。当蓄电池室空调被断电后重新接通电源时，空调设备能自动启动。为满足辅助性房间人员舒适度的要求，值守室和检修间设置分体壁挂式空调机（单冷型）。上述房间的夏季室内设计温度为 2628。2.2.2 主控制室通风及空调为保证主控室对电气屏柜的温湿度要求，主控制室内配置单冷型分体柜式空调机，夏季制冷。另外，主控室设置事后通风系统，采用外窗自然进风，轴流风机机械排风的通风方式，通风换气次数不小于5次/h，用于发生火灾时，柜式七氟丙烷灭火装置启动灭火后用于通风换气。2.2.3 卫生间通风卫生间采用自然进风、天花板管道式换气扇机械排风的通风方式，卫生间的门设置门下式百叶。2.2.4 66kVGIS室和220kVGIS室通风GIS室存在六氟化硫气体及其分解气体泄漏积存的风险，需设置平时排风系统和事故排风系统，并设置六氟化硫气体探测报警系统，事故通风系统应能和气体探测报警系统联动。正常运行时的通风换气次数按不小于4次/h计算；事故通风量按换气次数每小时不少于6次计算。事故排风宜由经常使用的下部排风系统和上部排风系统共同保证。GIS室通风系统采用自然进风机械排风的排风方式。机械排风采用上下布置式的渐扩风管，自然进风采用电动百叶窗。2.2.5主变压器室及散热器室和站用接地变室通风主变压器室和站用接地变室设置机械通风系统。主变压器室通风量应根据变压器的发热量，并按照夏季排风温度不超过45，进风和排风温差不超过15的设计要求选择通风设备。主变压器散热器室采用敞开方式不需再考虑通风方式。站用接地变室通风量应根据变压器的发热量，并按照夏季排风温度不超过40，进风和排风温差不超过15的设计要求选择通风设备。站用接地变室采用离心式屋顶排风机机械排风，电动百叶窗自然进风的机械通风系统，电动百叶窗和风机联动启闭。通风设备与火灾探测系统连锁，火灾时切断通风设备电源。当夏季室内温度高于35时，风机自动开启，当室内温度低于30时，风机自动停运。电动百叶窗与风机联动，流程为：风机开百叶窗开；风机关百叶窗关。2.2.6 电缆隧道通风电缆隧道设置机械通风系统，通风量按换气次数不小于6次/h和消除余热通风量较大者选用。考虑电缆隧道空间狭窄，通风阻力较大，布置通风管道困难等因素，本工程电缆隧道通风采用诱导通风系统，由隧道顶板均匀布置的诱导风机、送排风土建风道、离心式屋顶送排风机共同构成电缆隧道完整的机械通风系统。诱导通风系统应能在根据隧道温度自动启停，或人员手动启动。2.2.7 建筑内暗房间通风生产综合楼内个别辅助房间未贴临外墙，自然通风较困难，当建筑面积大于300时，因此此类房间设置送排风竖向通风道，在屋顶设置屋顶风机进行通风换气，通风换气次数初步按照不小于6次/h考虑，具体根据初步设计阶段房间实际功能进行调整。2.2.8 消防泵房通风消防泵房设置了不少于 6 次/小时的通风系统。采用自然进风（或机械送风）、轴流风机机械排风的通风方式。2.3 消防联动通风、空调系统的防火联动控制由火灾自动报警系统完成。在所有设有火灾监控系统的房间，空调设备及风机均应与火灾自动报警系统联动。当火灾报警控制器（控制型）收到满足联动逻辑关系的火灾确认信号后，发出消防联动信号，联动关闭生产综合楼内的所有暖通空调设备，并将动作信号反馈至火灾报警控制器。3. 需注意的问题由于目前 220 kV 变电站多为无人值守变电站，因此除充分利用自然通风外，机械通风降温系统应设置温控装置，六氟化硫电气设备间通风应设置SF6浓度