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摘要：目前，随着工业及民用用电负荷的逐年增加以及用电设备对电网稳定性要求的提高，变配电室的安全运行显得尤为重要。工业厂区中一般将发热量大且火灾危险性高的中、高压油浸式变压器室与其配套的配电室分开设置。近年来由于变压器技术的发展，工业厂区中的低压变压器也与民用建筑一样采用干式变压器，且同样将低压变压器室与其配套的配电室一起布置，房间一般称作变配电室。文中对变配电室降温方式的适应性选择进行了分析。
关键词：变配电室；气候分区；降温方式
1 变配电室降温方式的选择
变配电室内一般有高低压柜、变压器、直流屏等工艺设备。温度控制对变配电室内设备的正常运行非常重要，因此适当的降温措施是必须的，也是安全生产及节能的前提。
1.1 变配电室发热量计算方法简介
变配电室发热量一般由变压器、高低压配电柜以及线缆发热等组成，围护结构负荷可忽略不计。降温方式及设备选型根据额定工况下的发热量确定，部分负荷情况下可采用风量控制或其他方式以满足发热量变化需求。
1.1.1 变压器发热量计算
变压器发热主要由内部的铜损和铁损两部分组成，通常将额定负荷时的铜损定为负载损耗Pk，额定电压下的铁损定为空载损耗Pd。
1.1.2 高低压配电柜发热量计算
高压开关柜功率损耗按每台200W估算，高压电容器柜功率损耗根据其容量按3W/（KV.A）估算，低压开关柜功率损耗按每台300W估算；低压电容器柜功率损耗按4W/（KV.A）估算。
在同一门类的工业项目中，由于生产工艺、建筑功能相对固定，变配电室发热量的相对变化范围也有限；民用建筑中的变配电室发热量变化范围更小。
1.2 变配电室降温方式分析
1.2.1 全面机械通风降温方式
通风降温能够有效的节约能源，其工作方法是通过风机将室外的自然冷风通过机械和室内的热空气进行循环交替，从而实现降温。通常室内的温度都很高，因此在计算通风量时，可以不用将围护结构的冷负荷考虑进去，不用进行计算，建筑室内的冷负荷和变配电室内设备的发热量是相对的，而设备的发热量可以从供电公司以及电气专业处进行查询。通风系统也分为不同的形式，有机械送排风、机械送（排）风加自然排（补）风两种形式。主要通过室外的自然冷风来实现降温的，进风和排风之间的温度差值很小，就突出了室内的气流组织的重要性，需要有一定的要求，从外面进入室内的自然冷风必须要经过发热设备之后才可以排到室外，进风口和排风口之间要保持一定的距离，不能里的太近，否则会出现气流短路的效果，进而对通风降温造成影响，降温效果降低。
机械通风降温其优势非常明显，能够有效的节约能源，其系统也简单，所有工作都是通过通风机进行的，因此可以靠风管完成通风，保证气流组织的正常运行，还可以将壁式风机直接悬挂在室外的墙上进行通风。一般不建议使用屋顶风机这种通风形式，因为如果安装屋顶风机，就要在屋面进行开洞，这项工作的技术性要求较高，一旦漏水，不但会影响建筑的使用寿命，还容易对屋内的电气设备造成安全隐患。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆机械通风降温的缺点也很明显，即一旦室外温度过高，就变成室外的热的自然风和室内的热空气进行转换，无法达到良好的降温和通风的效果，无法满足降温的需求。通风量计算公式中对于夏季室外的计算，主要是从手册中查询的干球温度，这适用于室外温度低于室内温度的一般情况，但是一年中夏季总会有室内温度要低于室外温度的情况，当遇到这种情况时，就需要在计算出来的通风量的基础上，保留一定的富余系数，但是这样做也无法保证全年均能使用。如果在一段时间内室内的温度都较高，那么就会让电气设备受到影响，降低其工作的效率，减少其使用的期限。
1.2.2 空调降温方式
每个建筑内的变配电室类型不同，具体的变配电室选择降温方式需要根据实际情况，进行合理选择，这样才能保证其效果，实现最优的降温效果。设备在生产的过程中也需要操作人员认真的维护和使用，让系统能够顺利工作。空调型号有多种，如变制冷剂空调、空气-水式空调、全空气空调等，为了满足各个建筑的变配电室的设备降温的需求，可根据实际情况选择空调类型。变制冷剂空调的应用较多，其优势是本身自成一个系统，不受其他的系统干扰，操作便捷，使用便利，根据室内温度的情况，随时打开或关闭空调。但在选择这一空调时，最好不要选择吊顶式的变制冷剂空调安装在室内，这是由于当送风温度降低到一定程度时，吊顶式室内机风口就会产生凝露的情况，进而产生滴水的问题，会给室内的电气设备造成一定的安全影响。而在“空气-水”式空调系统的室内机进行选择的过程中，尽可能避免选择卧式风机盘管，否则很容易出现漏水问题，进而留下安全隐患。为了保证使用安全，最好选择立式风柜送风，提高系统运行的稳定性和安全性。在这几种降温空调中，降温效果最好的就是全空气空调系统。全空气空调系统送回风管能够为设备的运行提供良好的气流组织，将冷风直接送经发热设备处进行降温处理，虽然效果最好，但是这也决定了其系统会比较复杂。
2 实例分析
以某工业厂房的配电室为例。该厂房中变配电室相关设备的发热量为500kW，按照相关要求，变配电室的气温应该控制在35℃以下。从气象参数的角度进行分析，在夏季时，空调计算干球温度为33.2℃，湿球温度为26.4℃，而机械通风的计算温度为30℃。如果在降温时独采用全面机械通风的方式，进风量较大，对于风机进行选择时会比较麻烦，同时，风机的安装和风管的布置也是需要思考的问题，最重要的是，单独采用全面机械通风的方式会产生较大的耗电量。而如果单独采用空调降温的方式时，会大大降低风量，但是对于天然冷源的利用率较低，因此必定会造成一定程度的成本浪费。综上可以发现，无论单独采用哪种方式，都存在一定的优势和弊端，因此将两种降温方式结合运用，充分发挥他们的优势，是最合理的降温方案。例如，在夏季时，可采用空调进行降温；在春、秋季节，可使用全面机械通风方式进行降温；在冬季时，只需进行降温即可。通过对于降温方式的切换，提高降温效率。但应注意的是，有时冬季也会出现变配电室温度较高的情况，需要进行通风降温处理，停止送风时可能会出现盘管冻裂的现象，因此我们可以将新风段置于表冷段之后。由于盘管内的水分难以全部排干净，当水分聚积于底部时，预冷会出现结冰的情况，导致盘管胀裂。因此在实践操作过程中，我们可将回风段风阀适当打开，让少量的风回流，避免表冷器结冰胀裂盘管。
通常情况下，在华北地区，在进入10月份之后，舒适性空调就已经停止运行。室外与室内的温差大约为9℃，只需要进行适当通风降温处理即可。而华南地区的高温天气会持续久一些，舒适性空调的停止运行时间也会相对后移，切换到通风降温方式的时间也会随之推移。在夏季时，如果变配电室采用的是立式风柜等空气一水空调系统，运行时其运风以及回风均为无组织形式，在春季或者秋季等过渡的季节，就不能采用这种风柜进行通风降温，需要另外设置其他的通风系统，这无形中会增加通风量以及温度控制的难度，无论通风量以及温度偏高还是偏低，都会对于降温的效率产生影响。笔者认为，在一些长期保持稳定用电负荷的变配电室中，通风的情况以及温度的设定根据室外通风计算温度以及室内设计温度来确定，一般设置为温度差的2～3倍为宜。
3 结束语
总之，变配电室采用何种降温方式，主要由工程所在地的夏季通风室外计算温度、变配电室的发热量及高温持续时间决定。严寒、寒冷（京津地区、陕西省大部分地区的工业低压变配电室或大功率设备配属变压器室除外）及温和地区的各类变配电室均推荐采用机械通风降温方式；夏热冬冷地区高温持续时间较短，宜采用可变新风比全空气空调系统（空调＋通风）的降温方式；夏热冬暖地区高温持续时间较长，宜采用空调降温（单元式空调等）。基于我国气候分区条件下的降温方式及换气次数或冷负荷速查表满足实际工程设计选型的要求，可有效降低设计工作量。
参考文献：
[1]建良.变配电室降温方式简述[J].西部广播电视，2016（20）：209.
[2]戴婵.浅谈变配电室的通风空调方案[J].建筑设计管理，2015（02）：82-84.
论文作者:陈操
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/18
标签：方式论文; 配电室论文; 温度论文; 空调论文; 室内论文; 室外论文; 发热量论文; 《防护工程》2018年第20期论文;