摘要：负载测试设备一般用于发电机组，UPS设备，应急电源车等设备的出厂负载检测，负载测试设备多采用集装箱的形式放置于室外，室外安装会影响到设备的使用寿命，并不利于负载测试设备使用时的安全防护，本次室内安装式负载测试系统的设计通过强排风装置及合理的散热风道的设计，有效的解决了因室内空间狭小，散热空间不够的问题，并通过温控，风压和烟雾检测装置，实现了负载测试系统的安全防护。
关键词：干式负载箱，导风罩，强排风装置，温控
0 引言
随着用电设备越来越广泛的应用，人们对电力设备的依赖性越来越多，对电力供电可靠性要求也越来越高，保供电设备已经成为保障供电可靠性的最重要的设备之一，其中固定式发电机组，应急电源车，UPS电源车等保供电设备的应用也越来越广泛。
应急保供电设备的可靠性需要负载测试设备来检验和验证，负载测试设备主要由阻性负载，感性负载和容性负载组成，并通过强排风散热装置，温度控制装置，以及测试负载的电力设备保护期间构成整个负载测试系统的安全防护装置，因其内部主要是电气设备，对水，灰尘等防护要求也比较高，如仅考虑排风散热的方便性，将负载测试设备安装在室外空阔场地，将会影响负载测试设备的使用寿命，并不利于对负载测试场所的智能安全防护系统的实现。
1 负载设备选择
根据所测试产品的需要，负载设备选择干式负载箱2台，每个干式负载箱最大允许功率为800kw，根据干式负载箱的安装位置，干式负载箱的进排风方式选择为下侧面进风，上排风，干式负载箱的宽度为1901mm，高度为2030mm。
1.1负载箱的流量计算
800kw干式负载箱，采用强制风冷的散热方式，干式负载箱的底部配置了两个强排风风机，风机的进风为侧进风，排风为负载箱顶部排风，每个风机必须带走约400kw负载所产生的热量。负载箱底部散热风机的选择按照以下公式计算：
流量计算公式如下：
流量=( KW×温度系数864÷17.28) ×1.5（损耗系数，电阻的风阻）
=(800×864÷17.28) ×1.5
=60000m³/h
备注：
1、864为电热容量系数,即为864大卡/1KW(1KW电阻产生864大卡热量)
2、17.28=1.2×0.24×60（1.2为1m3空气20°C时，空气重约1.2Kg，0.24为空气温度升高1°C时，产生0.24大卡热量，60为温升按照60°C设计）
800KW负载电阻的散热分摊到2个强排风风机上，每个风机约平均分摊的风量为60000/2=30000m³/h，因此单个风机采用风量超过30000m³/h即可。
根据以上得出的流量参数，且保证负载可在长时间使用的情况下，特选直径800的轴流风机，风机详细参数如下，380v/50HZ/4p/扇叶角度35°/电机功率4KW/电机转速1450/静压400pa/电流9.5A/噪声85db。流量36800m³/h.完全满足我们负载散热的要求。
2负载箱的布置方案论证
2.1单层房间直排式布置方案
根据既定房间的样式，初步判断采用转换负载箱排风方向的方式，将干式负载箱产生的热量直接排到室外，干式负载箱上面需要增加一个900转换排风方向的导风罩，导风罩采用1.2mm厚的镀锌板，根据底部风扇的73600 m³/h总排风量计算，导风罩的总宽度要不小于1790mm，导风罩的高度不小于1200mm，根据干式负载箱的结构特点，导风罩的布置方式可以有以下两种，详见图1和图2。
根据房屋的结构和通风的方便性，负载箱导风罩的布置方式采用图2后排风方式，负载测试系统的室内布置方案如图3。
接下来对干式负载箱，导风罩和房屋的内部高度进行实际尺寸测量校核，校核结果如下：
1、房屋梁的最低点高度3130mm；
2、负载箱的高度2030mm
3、负载箱高度+导风罩的高度=2030+1200=3230>3130(房屋梁的高度)
干式负载箱导风罩尺寸根据理论计算及经验校核，其高度已经降低到了极限，如再降低将不敢保证其通风散热的效果；根据实际测量数据校核，负载箱和负载箱导风罩的累计高度超出房间的室内高度，最终结论是单层房间直排式方案无法达到干式负载箱散热的要求。
2.2双层房间强排式布置方案
因一层排风管布置空间不够，将排风管部分布置到二楼，如图4，采用双层房间强排式布置方案，导风罩设计高度在1250mm，排风管的直径设计为1250mm，因考虑到排风管路较长，并且干式负载箱的散热风扇布置在负载的底部，干式负载箱顶部的风量在经过负载电阻的阻挡后，风力削弱很多，所以在设计时考虑在系统对外排风口的末端增加强排风机，进行接力，将负载箱产生的热量及时排出室外，800kw干式负载箱强排风风机功率为：（4+4）kw ；风机总排风量为：（36800m³/h）x2=73600 m³/h，因排风管处风阻较小，管路末端强排风风机选用功率在5kw左右，排风量在40000 m³/h的风机即可。
因两个干式负载箱为对称布置，干式负载箱导风管为面对面布置，如仅使用单机，会出现热量反流现象，造成室内温度急剧上升，因此在两个导风罩之间增加一个隔板，防止反流现象的产生。
在设计负载测试系统时就考虑到干式负载箱的可移动性，除在干式负载箱的底部增加万向轮外，还在风管设计中增加了中接管，因导风罩较大，如导风罩与负载箱之间没有中接管，将导致想移动负载箱时，无法拆除导风罩，中接管与负载箱和导风罩之间的连接采用防火布连接，这种连接方式除了耐高温，方便拆除外，还缓解了因设备运行时风管的震动对干式负载箱的影响。
3、安全防护装置设计
因干式负载箱为电气设备，并且是高发热量设备，极易因局部过热造和电气火灾造成的设备损坏，因此在风机处增加风压开关，如散热风机出现故障，风压开关会给出 干接点控制信号，禁止设备带负载运行；干式负载箱附近还设置有温度和烟雾报警器，并配置有自动灭火器，在干式负载箱附近出现着火点时，触动报警器进行声光报警，并触发自动灭火器，及时扑灭着火点。
4、结论
因普通房屋尺寸结构的限制，干式负载箱在室内安装使用的案例并不多，根据干式负载箱在室内安装使用的优点，并通过对其通风散热系统的分析，确定了室内安装式负载测试系统的最终实现方式-两层房间强排式布置方式，这种布置方式的优点有：1、有效的解决了干式负载箱的散热问题；2、使用空间小；3、施工量小，造价成本低。本设计可以充分应用于发电机组，UPS电源，应急电源车等设备生产厂家的干式负载设备的室内安装。
参考文献
[1]采暖通风及空气调节设计规范（GB 50019—2003）.
[2]马最良.民用建筑空调设计.主编.化学工业出版社.
[3]中华人民共和国公安部主编.高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95.北京:中国计划出版社.1995,8.
论文作者:耿德福
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/9
标签：负载论文; 干式论文; 设备论文; 风机论文; 排风论文; 风管论文; 测试论文; 《电力设备》2017年第18期论文;