變壓器室通風探討

簡介： 人們設計中一些不恰當做法和規范里一些差異，再加上現成變壓器房千差萬別，造成變壓器室通風效果不佳,尋找自然通風和強制通風存問題，找出通風散熱一些解決方法和排風量選擇。

關鍵字：變壓器室通風 百頁窗 有效面積 強制通風 排風量

社會進步，電氣化程度不斷提高，電源容量、配變電設備均顯現出容量不足或變壓器過熱現象越來越頻繁。發揮現有設備最大作用，降低設備故障率，高質、穩定、連續、可靠供電，是電力系統義不容辭責任。據對某區變電所變壓器故障調查統計；變壓器故障79次，變壓器溫度過高造成故障53次，占總故障67.09%。，探討變壓器室溫度、通風方式、通風量，正確設計變壓器室通風系統，對降低室內配電變壓器故障率有重要意義。

1 變壓器室溫高原因

　　國家標準圖88D264（下稱國家標準圖）中變壓器室通風窗面積，是按變壓器室夏季通風計算溫度不超過+35℃（進風計算溫度）、出風溫度45℃、進出風溫差不超過15℃條件要求，設計出變壓器室通風窗面積。而變壓器制造廠規定，變壓器正常使用周圍空氣溫度不超過+40℃。國家標準圖通風條件比制造廠規定正常使用環境溫度高了5℃，按國家標準圖中變壓器室尺寸設計變壓器室，已不符合變壓器對周圍空氣溫度要求，夏季氣溫最高時也是電氣負荷最大時候，變壓器周圍空氣溫度高、負荷大，變壓器自身溫升過高，變壓器發生故障就難以避免。

　　國家標準圖88D264中，給定變壓器室通風窗面積為有效面積，通風窗有效面積系數小于1，部分設計沒有注意到面積與有效面積之間差異，設計時按標準圖中要求面積向土建提出條件，實際變壓器室通風窗面積又一次被打了折扣。通風窗面積不滿足變壓器運行要求。

　　GB 50060-92第6.0.1條第九款規定《配電裝置室內通道應保證暢通無阻,不設立門檻，并不應有與配電裝置無關管路》。一些區為防鼠類小動物進入,變壓器室大門口設置一道高0.6m防鼠閘即門檻，變壓器室大門上下百葉加篩網，變壓器室大門下部一大塊進風百葉窗面積恰好被遮擋，使變壓器室進風窗有效面積變小, 通風效果變差。

　　新建變電所中變壓器室尺寸，受整棟建筑物柱距限制，有些變壓器室進深過深，變壓器設遠離變電所墻上進出風百頁窗位置，使變壓器周圍通風效果又被打了折扣。

　　新建變壓器室為已建標準廠房一部分時, 有些變壓器室設計高度受到一定限制,1600kVA、2000 kVA變壓器室，一些區仍然要求采用臺架式布置，通風效果較差。

　　為提高變壓器進出線端子對距離, 變壓器被安裝鋼制臺架上,變壓器室內溫度隨距面高度不同而不同, 距面高度越高溫度越高, 變壓器被安裝鋼制臺架上處于距面較高位, 使變壓器處于室內溫度較高不利位。
已變壓器室出風百頁窗旁加設了排氣扇,進行強制換氣,但排氣扇氣流與出風百頁窗氣流間相互較近接近短路,致使排氣扇效率沒有充分到發揮。

　　變壓器運行損耗加熱室內空氣，熱空氣上升與進出風百頁窗構成流動氣流通道，進出風百頁窗高差越大，空氣流動速度越高，通風效果越好。變壓器室大門下部和變壓器室頂部墻面開設進出風百頁窗，部分變壓器室變壓器門上半部也開設百頁窗，即開上下進出風百頁窗中部，這使百頁窗通風效果降低。

　　變壓器所供負荷逐年增加，變壓器超負荷運行，變壓器也未及時增容，好科學技術進步，變壓器設計和制造技術提高，變壓器損耗下降，過載能力增強，緩解了一些變壓器室溫升高帶來問題。

2 變壓器溫升和散熱應對方法

　　針對變壓器溫升和散熱上述原因，我們建議采下一些措施，達到增強變壓器散熱，降低變壓器溫升目。

　　注意變壓器房設計時候通風面積是指通風有效面積，變壓器房土建設計時候要進行窗體面積與有效通風面積系數折算。(柵格或金屬網罩蓋:增量約15%；用柵格加百頁窗罩蓋增量約50～70% 。

　　建議增大變壓器室百頁電房門與防鼠檔板距離>0.2㎝，以增加變壓器室進風口面積。也可以變壓器室門以外，靠近面約40cm墻體下方多開幾個進氣窗口，增加進風口面積。

　　盡量將變壓器安裝進風口與出風口空氣流通之間位置，增強對變壓器通風效果。

　　將大容量變壓器落安裝，采用圍欄或遮網，進行安全保護，防止人員觸及變壓器帶電部位。這樣，變壓器就置于室內較低溫度區域，增強了變壓器散熱效果。

　　排氣扇安裝位置應與變壓器室上方出風口離開較遠距離，并保證排氣扇與進氣口之間空氣對流路徑有效變壓器，以增加變壓器散熱效果。

　　將變壓器室室門上方百頁取消，增加室內有效對流。

　　盡可能采用低損耗變壓器，或采用帶寬散熱片散熱效果較好變壓器。

　　有條件生產單位，可以變壓器室內安設大型工業風扇空調，以達到增加變壓器室散熱降溫效果。

3 變壓器室通風窗面積和通風量

　　變壓器室溫偏高可能是上述多種原因中一種。但經分析，我們認為最主要原因是集中通風不良這一點上，而通風不良與通風面積有莫大關系。，以下就變壓器室通風窗面積和通風量進行計算分析。

　　按變壓器室出風溫度為45℃和40℃，采用《建筑電氣設備安裝調試技術》公式計算變壓器室進出風窗面積，并與國家標準圖88D264中進出風窗面積進行比較，出結果如下：本計算采用了新S11變壓器參數，其損耗小，當變壓器室進出風溫差為5℃、10℃、15℃時，本計算所進出風窗面積略小于88D264中國家標準面積，符合正常情況。

　　下面以上述計算結果為依據，計算變壓器房不同溫度差時通風量需要。

　　(1) 《簡明通風設計手冊》公式(3-1)，G1 = 3600Q/[（tp - tj）Cb]計算出每小時通風重量。

　　(2)將上式計算結果除以空氣密度，將每小時通風重量化為每小時通風體積量，即G2 = G1/r，查《簡明通風設計手冊》表1-3，干空氣100kPa壓力下密度；干空氣溫度為35℃時密度r = 1.11kg/m3；40℃時密度r = 1.092kg/m3；50℃時密度r = 1.056 kg/m3；45℃時密度可按r = (1.092 + 1.056)/2 = 1.074 kg/m3。代入公式，到不同容量變壓器不同溫度差時自然通風量數據。

4 抽風機選擇與配置