朱宇航
中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司 吉林 长春 130021
摘要：当今世界，能源短缺已成为一个世界性难题。由于社会经济的不断进步与发展，电力需求也在不断增长。所以110?KV变电所的设计应引起重视，以确保电能的合理利用。本文分析了110kV变电站的暖通空调设计框架。然后结合多年的工作经验，详细阐述了110kV变电站的暖通设计方法。根据我国暖通空调设计现状，提出几点建议和看法。目的是提高110?kV变电所的设计水平，进一步保证变电所高效、稳定的运行。
关键词：110kV变电站；暖通设计；框架与主要方式
引言
电网运行过程中，为了更好地优化系统中各节点的配置，提高电力系统的工作效率，实现电力企业的有效管理，尤其是对变电站内外环境的维护，显得尤为重要，适当合理的设计能保证电力系统正常、稳定、可靠地运行。现在国内110?kV变电站已经得到了广泛的应用，下面就110?kV变电站暖通空调系统进行设计与研究。
1 110KV 变电站暖通系统的设计
1.1针对110?KV变电站暖通系统的功能设计
110?kV变电站是为满足社会生产和人民生活需要而建设的，可以很好地发挥其作用，因此，110?kV变电站得到了广泛的应用。国内110?kV变电所普遍采用SF6组合电器。为保证变电站良好的运行环境，必须设计科学、合理的通风系统，既保证了变电站的通风，又完善了排风系统和事故系统。两者功能不同，但也要求变电站通风良好。应急通风系统主要包括SF6气体绝缘电气设备的应急通风和110?kV变电所的应急通风两大类，分别对火灾进行有效的同步通风。两者的设计是110?kV变电站系统安全维护的重要措施。
1.2对于 110KV 变电站暖通的框架设计
为确保变电站能够充分地进行自然通风、余热排放和事故通风，建立一套合理、完善的变电站暖通空调设计体系至关重要。其中主要有三种通风设计构架：自然通风、排热通风和事故通风。在我国一些地区，110?kV变电站的供电容量已经接近饱和。在这些地区增加用户后，110?kV变电站的负荷将超过标准，因此，对变电站的负荷进行调整十分必要。此前，为了满足110?kV变电站系统高负荷运行的需要，必须对?HVAC设计进行有效的改革和创新。
2 110kV 变电站的暖通设计过程中需要注意的问题
2.1暖通空调系统要针对110kV变电站的环境而设计的。就电力系统的工作功能而言，我国地区电网调度监控环节的职责不仅包括地方电网和省级电网的日常工作，还包括对110?kV及以上电压等级变电站的日常供电监控，尤其是110?kV变电站环境防火，对110?kV变电站系统的通风设计内容进行全面的管理是非常必要的。在变电站因各种原因易发生火灾事故的情况下，有必要着重设计变电站灾后的通风系统。根据北方某110?kV变电所系统排烟设计方案，该变电所对风机的选型要求较高。《110?kV变电站消防设计》中，根据电气工艺专业技术的实施效率，选择了符合110?kV变电站火灾后排风要求的风机类型。要按照《中华人民共和国设计防火规范》的要求，对变电站整体通风系统进行检查，保证变电站的安全运行与管理。
2.2依据 110kV 变电站通风系统的类别对整个暖通设计方案进行制定与调整
在110?kV变电所建设方面，地方电网调度一体化系统架构的构建，实质上是一种综合了多种管理功能的电网运行模式。实践证明，这一模式能满足现代社会对电力供应的总体要求，实现我国电网系统的自动化运行和管理。但是即使是这样，110?kV变电站也需要按照需要的通风方式进行暖通设计，并根据具体的功能对设计细节进行调整和完善，以使其符合实际变电站建筑的各个框架结构。SF6气体绝缘电气设备之间的通风处理在110?kV变电所的日常运行中十分重要，因为SF6的化学性质比较稳定，其质量比空气高5倍，所以在气体排放过程中，不但排放困难，而且会产生大量有毒气体。若混入成品，后果严重。所以对六氟化硫气体的排放，应采用机械通风装置进行补充排出。为避免复式杂组分气体涌出时的剧烈反应，可采用上下双向通风的方法解决。气体绝缘的SF6电气设备间应有上下两个热风口。类似地，对于电容器室的?HVAC设计来说，最重要的是把室内的热量排出，以保证电容器良好的工作效率。
3分析有效的设计方式
3.1 从变电站环境出发着手设计
从目前电力系统的基本功能来看，国内区域电网调度几乎涵盖了所有地方电网和省级电网等业务。为确保消防安全，110?kV变电站应从通风系统设计开始，进行全过程的控制与管理。电力设备由于故障或外部因素引起的火灾，会使原来的变电站环境充满烟雾，温度非常高。所以在具体的设计过程中，必须严格遵守国家的消防安全标准。在110?kV变电站设计完成后，应定期对其通风系统的性能和状态进行检查，以保证其安全稳定运行。
3.2 科学调整暖通设计方案
在110?kV变电站设计完成后，应定期对其通风系统的性能和状态进行检查，以保证其安全稳定运行。本文简述了作者在长期工作中总结出的几种通风排烟的具体措施。一般情况下，变电站的通风系统包括总通风、事故通风和排烟。
3.2.1 总通风
总通风的主要目的是冷却。仅当温度合适时，变电站内的所有设备才能正常工作。初建时采用综合通风，一般采用自然通风。这种通风方式一般采用门窗百叶窗和开顶式，依靠室内外温差或室外风压形成的热压通风房间，但这种通风方式有许多缺点。首先，从卫生角度来看，房顶上的窗户、百叶窗和通风孔直接与外界相连，会造成变电站内大量灰尘、老鼠和蚂蚁，给维护人员带来不便；二是过大的开孔会使变电站周围产生大量噪声，给周围带来噪声污染；三是普通变压器热量大，自然通风难以达到室内温度要求；四是目前110?kV变电站电气设备多采用SF6型气体绝缘电器。对于泄漏的气体，自然通风很难把它排出室外。目前110?kV变电站的通风多采用机械强制通风，外墙侧墙安装轴流式风扇，室内强制通风换气，门下式或侧墙下方的百叶窗用于自然补风。该通风方式应注意以下几点：一是以检修结构的热负荷和设备散热、安全系数1.1-1.2?(主要考虑设备损耗和漏风)为基础，精确计算出风量；其次，侧墙风机的安装应尽量靠近变压器散热器；第三，在门或侧墙下安装进风百叶窗时，首先要选择防雨百叶，百叶面积的计算应考虑遮光率；一般以防雨百叶窗有效面积的50%-60%为宜；四是注意变电站内部气流组织，确保室内无死角通风。
3.2.2 事故通风
SF6燃气绝缘电气设备主要设置了事故通风。尽管SF6本身是相对稳定的，但在生产过程中，会有很多有毒气体和杂质混入到产品中，六氟化硫由于这些杂质的混合，在高温电晕、电弧、火花放电和高压电弧的作用下，会分解成许多有毒、腐蚀性的气体，如氟、硫、碳等。这些气体会对电器造成腐蚀，也会对维修人员的身体造成伤害，因此要求我们及时将有害气体排出室内，以免发生泄漏事故。由于一些有害气体的浓度远大于空气密度，泄漏后会在室内下部聚集，因此在室内上下部分都要设置相应的排气孔。需要指出的是，通风量和事故排放可共用风机。当联合通风与事故通风相结合时，风机应选择防腐防爆风管风机，风量宜采用一般通风与事故通风相结合，也可选用双速风机。
3.2.3 排烟
该变电站的烟气排放与其它工业和民用建筑有明显区别。在一般工业与民用建筑中，一旦发生火灾，应尽快打开排烟区的排烟风扇，排除室内积存的烟气，确保室内人员迅速撤离。因变电所平时无人值班，为保护用电设备，电气技术部门建议变电所排烟应在火灾发生后进行，确认无火灾隐患后，才能打开排烟风机排出室内烟气。
结束语
110?kV变电所是我国电力系统的重要组成部分，能够有效地调节和控制电压，因此必须对110?kV变电所的?HVAC设计予以高度重视，我们将持续改进电力系统，确保电力设备安全、可靠、稳定运行，减少事故的发生。保障变电所和维修人员的安全，将进一步推动我国电力事业的发展。
参考文献
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2015(12)