变电站工程通风设计初探

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摘 要：通过对地上户内变电站的设计总结，并结合工程实例，介绍了变电站通风设计要点、设计原则、设计计算、系统确定、设备选择布置、常见设计问题等多角度进行了探讨。

关键词：变电站；通风；设计

1 通风的概念与意义

变电站工艺设备在运行中将产生大量的余热，通风换气是变电站常用的消除余热方式之一。通常意义上讲，通风就是将室内污浊的空气净化后排至室外，再把室外洁净的新风补充进来，保持室内空气环境符合设计标准，这一过程即为“通风”（含“排风”和“送风”），工业通风的目的是：保持空气清洁、除热降温、安全服务生产。

2 通风系统的分类和选择

2.1 通风的分类

① 按照空气动力的不同，通风方式可分为自然通风和机械通风。自然通风是依靠室内外空气温度差（即密度变化）造成的热压及风压使房间内外的空气进行交换的通风方式。由于无需动力，它十分经济有效。其缺点是，无法对进出室内外的空气进行净化处理；受室外气象条件影响，运行效果不稳定。

機械通风是通过机械系统使空气流动的通风方式。相对于自然通风，其通风的稳定性和实效性更有保障，因此此方式应用得更广泛，其缺点是：消耗电能、产生噪音、需经常性维护。② 按照通风的范围，通风方式又可分为全面通风和局部通风。全面通风是对整个房间进行全面的通风换气，而针对室内集中污浊源的换气通风则为局部通风。

2.2 通风系统的选择原则与目的

从节能和经济角度上讲，首选自然通风。当自然通风不能要求时，要设置机械通风或者自然与机械的联合通风，通过采用控制空气传播的技术（如净化、排除、稀释等），已达到需求的空气品质。变电站通风设计采用全面通风，达到消除余热、事故通风和排除有害气体的目的。

3 变电站通风设计

3.1 通风计算与设备选用

3.1.1 消除余热通风计算

变电站设计通风量计算，依据设备发热量计算值与规范要求的换气次数，取最大值。以变压器室为例：

设计通风量

L=[Q0.28CρaV（tex-tin）]

L—通风量，m3/h；Q—散热量W，由电气一次专业提供或查询相关手册； C —空气的比热容，取c = 1.01kJ/㎏℃；[ρaV]—进排风的平均密度，㎏/m3； [tin]、[tex]—进、排风温度 ℃，[tin]取当地通风室外计算温度， （[tex]-[tin]）≤15℃。

3.1.2 事故通风（含有害气体通风和火灾后排烟通风）计算

①有害气体排放通风量以换气次数计算。依据规范为：《工业企业设计卫生要求》GBZ1，空气中SF6气体含量不超过6000㎎/m3。《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》DL5000，正常运行时，SF6气体换气需求的下部通风换气次数不小于2h-1，事故时上下同时排风，通风换气次数不小于4h-1。《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736中第6.3.9条，事故通风量宜根据放散物的种类、安全和卫生浓度要求，按全面排风计算，且换气次数不应小于12h-1。 ②火灾后的排烟通风量计算。需要消防排烟的设备间，应尽量采用自然排烟，参照规范《建筑设计防火规范》GB50016及《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229，自然排烟的开窗净面积，应达到该场所建筑面积的2～5%；当不具备自然排烟的条件时，应采用机械排烟，如：担负一个防火分区的电缆层，通风量不小于60 m3/（h㎡），补风不小于排风量的50%。

3.1.3 通风机的选型

对于小风量需求的工艺房间采用轴流风机，大风量的工艺房间（如变压器室）选用屋顶离心风机，风机选择要考虑备用。对有酸性气体排放的工艺房间（如蓄电池室）的通风风机要采用防爆电机、机体要求防腐处理。

3.2 通风设计

工艺专业对通风设计的要求

通风系统的设计：通风系统设计尽可能利用建筑布局，设计利于流通的通风方式。如：外围房间依外墙开窗，形成自然通（进）风或屋顶风机排风的竖向气流组织的混合通风，多用于：电缆夹层、变压器室、GIS室、电容器室；无外窗的工艺房间，则采用机械通风，利用柱、墙等角落设置竖井，形成结构进风、排风井，多用于：开关室、二次设备室、蓄电池室。切记对重于空气的SF6气体和过轻的酸性气体排放，排风口的设置于高度要严格遵守规范的要求。

3.3 通风系统设计要点

① 利用通风原理，形成竖向的气流通风组织，使得通风效果显著。② 将所有的设备（通风及空调）均布置于屋顶，安装和维修简便、易操作，保持建筑立面美观。③ 各房间通风系统独立，可不设置风机房，减少建筑面积占用。

4 结束语

变电站工程设计是一项系统工程，暖通专业在配套设计中，然如不能给主专业提供服务、满足、保障的设计成果，那将影响着整体工程的设计效果。

参考文献：

[1] 陆耀庆，《实用供热空调设计手册》（第二版），中国建筑工业出版社，2008。

[2] 李善化 康慧 孙相军，《火力发电厂及变电所供暖通风空调设计手册》，中国电力出版社，2001.

[3] 孙一坚，《简明通风设计手册》，中国建筑工业出版社，1997.

[4] 刘振亚，《国家电网公司输变电工程通用设计—110（66）～550kV变电站分册》（2015版），中国电力出版社，2015.

[5] 刘振亚，《国家电网公司输变电工程通用设计—35～110kV变电站分册》（2015版），中国电力出版社， 2015.

[6] GB 50059.35～110kV变电所设计规范[S].

[7] DL/T 5218.220～500kV变电所设计技术规程[S].

[8] DL 5000.火力发电厂设计技术规程[S].

[9] GB5 0229.火力发电厂与变电站设计防火规范[S].

[10] DL/T 5035.火力发电厂采暖通风与空气调节技术规程[S].

[11] GB 50016.建筑设计防火规范[S].

[12] GB 50736.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].

作者简介：

张悦：1966年生，女，汉，籍贯：山东宁津，大学本科，现任暖通专业高级工程师。

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