变配电房通风设计及控制分析

变配电房通风设计及控制分析民用建筑的变配电机房常设置在建筑物的地下，变压器发热量较大，需设置机械通风消除室内余热。夏季室外温度较高的地区,为保证变压器等电气设备正常工作，消除室内余热所需通风量很大，有时土建条件不能满足风道尺寸和室外进排风口面积要求时，常设置空气处理机组对空气进行冷却降温，以减少通风量，而本文主要考虑使用通风消除室内余热。一、变配电室热量计算Q变配电室内温度太高，会影响设备的工作效率。一般要求房间内温度不超过40℃。室内得热包括：1）变压器的热损；2）高压开关柜、低压开关柜、高压电容器柜、低压电容器柜的发热；3）电缆损耗功率；4）建筑围护结构得热和房间照明散热等。由于室内温度较高，后两种得热相对来说所占份额很小，可忽略不计。其它各自散热量如下：（1）、变压器的发热量Q1（kW）可由设备厂商提供或按以下公式计算（一般为变压器功率的1.26%~1.52%）：Q1=（0.0126~0.0152）W其中，W为变压器功率（kV·A）；（2）、高压柜、高压电容器柜及低压柜、低压电容器柜Q2（3）、电缆损耗功率Q3电缆的散热量可由载流电缆的损耗求出。损耗功率是以一年最热季节中可能产生的最大损耗进行计算。由于Q3其计算比较繁琐，可以估算如下：交直流母线的热损失按传输功率的0.25%计算；各种动力电缆及导线的热损失可取为各传动机械电机功率的0.5%计算；二、变配电室通风量计算消除室内余热的通风机风量（m3/h）按下式计算：L=（3600×Q）/（Cp×ρ×△t）；ρ=1.293[273/（273+t）]（B/101.3）；其中：t为实际的空气温度，℃；B为实际的大气压力，kPa；为空气比定压热容，一般取1.01kJ/（kg·℃）；Q为室内冷负荷，kW；ρ为空气密度，kg/m3；△t为室内温度与夏季室外通风计算干球温度之差，℃。工程上，ρ一般取1.2kg/m3，则有：L≈（1000×Q）/（0.337×△t）

三、变配电室通风机控制变配电机房设计热负荷很大，致使其通风量及风机功率较大，因此可以考虑在设计热负荷减小或室外空气温度较低时减少送风量，可将送、排风机设置为双速风机，根据室温控制风机全速、半速或间断运行。作为对温度控制精度要求不高的机房，一般两位控制即可，不考虑采用投资较高、控制复杂的风机变频控制。当采用自动控制时，风机挡位切换临界温度可通过以下风量、热量、温差的基本关系式分析确定。其分析如下：0.337×L≈（1000×Q）/（△t）=（1000×Q）/（tN-tW）式中，tN为室内温度，℃，最高设计温度表示为tNj；tWj为室外新风送风温度，℃，最高设计温度表示为tWj；△t为室内温度与夏季室外通风计算干球温度之差，℃，最不利情况的设计温度表示为△tj；实际运行中，降低室温、消除余热所需风量L由100%变为50%的情况有3种：

1)tW不变，Q减少50%，此时如L不变，实际室温tN1=tNj-（1/2）×△tj，即室温下降了设计温差值的1/2；2)Q不变，tW下降,

与设计室温tNj的差值增大1倍，此时如L不变，实际室内外温差也不会变化，实际室温会随之下降，即tN1=tNj-△tj;3)L和Q同时下降，tN也下降；由于上述2)中的tN1数值低于1)中的数值，因此3种情况中，实际室温tN1最低的最不利假设情况为第2)种情况，此时按2)计算得出的室温

tN1可定为风机低速半风量运行的“挡位切换临界温度”。为更安全起见，把此临界温度采用的室温取值比设计室温tNj降低2℃，并称为“转换控制采用的最高设计室温”，表示为tN0(tN0=tNj-2),则风机挡位切换临界温度由tN1=tNj-△tj改为tN1=tN0-△tj,其中关于设计送风温差△tj的室外温度取值；对于深圳地区，其tNj取40℃；tWj为31.2℃，则△tj=40-31.2=8.8℃；tN1=tN0-△tj=tNj-2-△tj=40-2-8.8=29.2℃；假设室内发热量Q不变,达到tN1时的室外气温tW为t