陆凤怡 陈明兰
（广州电力设计院 广东省广州市 510610）
摘要：由于户内变电站、地下变电站的通风及降噪的问题日益突出，本文提出的基于“冷水恒温”系统解决该问题，该技术已达到实用化标准，具有良好的应用前景。
关键词：冷水恒温；变电站环境控制；环境噪音
1 引言
传统采用的通风、散热方式是通过设置风机来通风、散热，但这种方式存在以下问题：由于市内风向十分不稳定，除主导风向外，由于周围建筑影响，会出现风向变化，很可能造成室外风从排风口倒灌；由于城市夏季经常出现35℃左右的高温，而变电站室内温度要求控制在40℃以内，排风温度要求控制在45℃以内，温差较小导致散热不畅；常规通风采用的风机是变电站的主要噪声源，而通风、降噪是一对矛盾体，加大通风设备的通风量可以取得好的通风效果，但会增大噪音；而降噪采用的消音百叶需要加大通风面积或是提高风机的风压，这样造成的结果是噪音同步提高了，所以通风与降噪很难达到一个平衡点。为了解决以上问题，现拟采用一种新型的散热、降噪方式，利用热交换原理采用冷水恒温方式为主变室降温，使室内恒定运行温度保持在特定温度范围内。
2 “冷水恒温”系统工作原理
水侧室内的表冷器20℃高温回水经水泵加压进入主机蒸发器冷却成15℃的冷水，经管道送去室内的表冷器进行热交换，变成20℃高温再回水泵压加压进入主机蒸发器换热得到15℃的低温水，如此循环；风侧主变室内的42℃的高温空气在表冷器风机的作用下流过表冷器进行换热变成35℃低温空气，低温空气吹到设备表面，在设备表面进行强制对流换热，低温空气吸设备放出的热量变成42℃的高温空气再进入表冷器换热，如此循环；表冷器内的冷却水吸收设备室内高温空气的热量，被加热为20℃高温回水，高温回水由泵送往制冷主机，进行再次冷却，如此往复，就通过水把设备室内的热量持续不断的带出，经由制冷主机，冷凝风机把热量排放到大气中。
3 基于“冷水恒温”系统的变电站环境控制设计
3.1 节能控制方案
系统根据高压设备运行情况，保证高压设备室内恒定温度设置范围35~40℃，满足设备的工作环境温度，制冷主机选用两台独立的标准模块单元机组组合而成，每台机组由四个完整的、各自独立的制冷系统，在电脑控制器的控制下按照一定的程序和规律运行模块单元的运行相互独立，互不影响，根据负荷的大小，对压缩机进行开停，组合成0至8个能量等级控制，室内风机也进行相应的开停控制，从而达到最佳的节能效果。
3.2 室内恒温环境
根据设备运行环境温度要求，室内恒定温度设置范围35~40℃。
3.3室内散热器设计
为保证最佳热交换效果，以及防水防潮设计，室内散热器采用铜管串铜翅片形式，支架不锈钢SUS304，设计型号：TL—1500×1500×120，主要参数如下：总换热面积：1260平方米（分为六套装置三面墙安装，单列运行）；外型尺寸：1500×1500×120（2排铜管构型）；配置循环风机：风量10000m3/h（4台风机，2500m3/h/每台）
3.4低噪音风冷式冷水机组设计
设计制冷量：2台×单台165kW（14.2万大卡），冷水总流量57m³/h，设计进出口温度20℃/15℃。
4实施效果测试
现110kV中旅变电站采用自然进风、机械排风的通风方式，每台主变室设两台双速柜式消防风机排风，低噪音消防柜式通风机风量分别为：67754/34000m3/h和29735/15000m3/h；变电站没有采取降噪措施。对变电站周边进行了噪音测试，测试结果见下表：
改造前测试结果表：
该站的环境噪声不满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）规定的2类环境噪声要求，即昼间不超过60dB（A），夜间不超过50dB（A）；而主要噪声源是顶楼主变室排风机所产生的噪声，昼间：69.4dB（A），夜间：66.8dB（A），所以需要对110kV中旅变电站进行降噪处理；若采用常用的降噪方案，即主变室改为消声隔音大门、主变室内墙贴微孔吸声板、进排风口采用消声百叶及消声器等方式，那么此方案的工期较长，费用也较高，另外由于降噪材料的使用影响了进、排风面积，风机通风量、风压都受影响，因此采用新型通风降噪方案-冷水恒温系统。
改造后测试结果见下表：
改造后测试结果表：
对比常规的机械通风方式与本文提出的冷水恒温系统两种方案，做了如下对比：
（下转第89页）
对比表（以单台63MVA变压器为例）
从上表中可以看出，冷水恒温系统无论从效果上、经济上、运行维护上都优于比传统的机械通风。从中旅站改造后的噪音数据看，改造后该站的噪音降至昼间：69.4dB（A），夜间：66.8dB（A），说明本文提出的方法在改善变电站环境方面具有良好的应用前景。
5 结语
本文提出采用基于“冷水恒温”系统的环境控制方法，该方法能将室内温度维持在特定的范围内，同时无需对设备采取降噪措施，有效化解了通风与噪声的矛盾。
参考文献：
[1]崔哲，崔坤理，袁广超，丁东旭。恒温供水风冷冷水机组的研制[J]。制冷。2008（04）
[2]郭盛，黄伟，薛林，茅正平。基于综合环境控制的室内变电站通风方式[J]。北京交通大学学报，2013，（03）
论文作者:陆凤怡,陈明兰
论文发表刊物:《河南电力》2018年15期
论文发表时间:2019/1/18
标签：变电站论文; 恒温论文; 冷水论文; 风机论文; 室内论文; 降噪论文; 环境论文; 《河南电力》2018年15期论文;