摘要：本文针对南方湿润地区变电站配电室，由于温湿度带来的短路问题，提出基于三维设计进行仿真分析，并将其在实际工程设计中进行了应用测试。
关键词：配电室；环境温湿度；仿真分析
0 选定课题
近年来，随着大量新设备的采用，在南方气候湿润地区，变电站配电室内电气设备因防潮除湿措施不到位，室内运行环境温湿度宽泛，而导致设备凝露故障频发，对供电系统可靠性有着直接或间接的影响。根据我院多年来变电站工程的业务经验积累，此类环境中，电气设备故障常与设备的运行环境温湿度有着密切关联，经对多个故障站的实地测量，多存在“相对湿度过大”、“温湿度场不均”的问题。综上所述，根据我院业务开发及电网稳定性的要求，在气候湿润地区，对变电站配电室环境温湿度的控制研究需求迫切，且具有实际工程价值。
1设定目标
前期调研可知，220～500KV变电站的行业设计规范及手册并未对配电室内相对湿度做明确规定，因此针对气候湿润地区，变电站配电室环境温湿度运行范围宽泛，导致设备凝露故障频发的问题。为满足配电室防潮需求，控制“室内相对湿度大”、“温湿度场不均”，改善设备运行温湿度环境，参照“GB50174-2008电子信息系统机房设计规范”B类机房设计要求【1】，配电室内环境温湿度精度目标为：室内相对湿度控制在30-70%、温度场控制在10-28℃范围内。
图1环境温湿度精度目标
2.配电室温湿度控制仿真
2.1 选定方案
针对华中地区某变电站出现的配电室温湿度控制不准确，造成短路故障情况，提出以下实施方案[2-3]。
图2 控制配电室温湿度流程
2.2温湿度负荷
配电室面积158.4㎡，高度4.3米，设备散热约25.44KW（53面柜，每面柜子按600W发热量计算，取同时利用率0.8），围护结构及其他冷负荷约为158.4*0.08=12.67KW，需配置38KW空调，共配置空调制冷量为42KW，总风量6000m3/h，室内总湿量15.462 kg/h。根据配电室温湿度负荷计算，选取6台嵌入式空气处理机组，总制冷量48KW，满足室内散热需求。
2.3 仿真分析
我院采用Bentley设计平台进行发输变等工程设计，提高本专业设计精度，同时加强各专业设计协同，提高工程整体设计效率。由设计方案建立配电室三维模型，布置方案如下图所示。
图6 配电室1.5m及2.5m湿度云图
由仿真结果可知，当外部环境温度为阴雨季节极端条件时，配电室主要设备区的温度分布在23℃～28℃之间，水蒸汽质量分布在0.01～0.0134之间，相对湿度值为49.3%～56.1%之间。
通过以上仿真分析可知，设计中充分考虑空调系统参数选取和设备布置对各流场均匀性的影响，计算结果可满足本课题所制定目标：室内相对湿度控制在30-70%、温度场控制在10-28℃范围内，该对策方案予以实施。
3.效果检查
将对策在新建庙山二220KV变电工程中予以实施，从设计初期和变电站建造阶段全面实施并跟踪，配电室环境温湿度精度大幅度提高，电气设备运行稳定，柜内凝露现象基本杜绝，室内卫生情况也得到一定改善。小组成员对庙山二变电站配电室进行了运行测量，根据测量结果，室内相对湿度在48.6-54.4%、温度场控制在23.7-27.5℃范围内。由对比可知，湿度波动范围大幅降低，环境温湿度精度达到并超出了预定目标。
4.总结展望
通过本次研究，解决了变电站业务领域近年来出现的常见问题，寻找到一条结合设计工作及实际运行问题的解决方法，提高业务能力同时，将实际问题发现在前期，具有一定的实用价值。
参考文献：
[1] GB50174-2008电子信息系统机房设计规范[S].北京：中国标准出版社，2008，
[2] 邱勇云，邱相武，赵志安.基于BIM的暖通3D CAD开发研究[J]暖通空调，2011（04）：34-37.
[3] Bentley.Component Scripting for EIP 1.07
论文作者:毛雪东,李华锋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/30
标签：温湿度论文; 变电站论文; 配电室论文; 相对湿度论文; 室内论文; 环境论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第9期论文;