民用建筑的变配电机房常设置在建筑物的地下,变压器发热量较大,需设置机械通风消除室内余热。夏季室外温度较高的地区,为保证变压器等电气设备正常工作,消除室内余热所需通风量很大,有时土建条件不能满足风道尺寸和室外进排风口面积要求时,常设置空气处理机组对空气进行冷却降温,以减少通风量,而本文主要考虑使用通风消除室内余热。
一、变配电室热量计算Q
变配电室内温度太高,会影响设备的工作效率。一般要求房间内温度不超过40℃。室内得热包括:1)变压器的热损;2)高压开关柜、低压开关柜、高压电容器柜、低压电容器柜的发热;3)电缆损耗功率;4)建筑围护结构得热和房间照明散热等。由于室内温度较高,后两种得热相对来说所占份额很小,可忽略不计。其它各自散热量如下:
(1)、变压器的发热量Q1(kW)可由设备厂商提供或按以下公式计算(一般为变压器功率的1.26%~1.52%):
Q1=(0.0126~0.0152)W
其中,W为变压器功率(kV·A);
(2)、高压柜、高压电容器柜及低压柜、低压电容器柜Q2
(3)、电缆损耗功率Q3
电缆的散热量可由载流电缆的损耗求出。损耗功率是以一年最热季节中可能产生的最大损耗进行计算。
由于Q3其计算比较繁琐,可以估算如下:交直流母线的热损失按传输功率的0.25%计算;各种动力电缆及导线的热损失可取为各传动机械电机功率的0.5%计算;
二、变配电室通风量计算
消除室内余热的通风机风量(m3/h)按下式计算:
L=(3600×Q)/(Cp×ρ×△t);
ρ=1.293[273/(273+t)](B/101.3);
其中:t为实际的空气温度,℃;B为实际的大气压力,kPa;为空气比定压热容,一般取1.01kJ/(kg·℃);Q为室内冷负荷,kW;ρ为空气密度,kg/m3;△t为室内温度与夏季室外通风计算干球温度之差,℃。工程上,ρ一般取1.2kg/m3,则有:
L≈(1000×Q)/(0.337×△t)
三、变配电室用工业新风系统通风
工业新风系统可以达到制冷、通风、换热、换气的效果。工业新风系统采用机械送风的方式,把室外新鲜空气经过精密过滤或多级过滤后送到室内,同时把室内污浊空气和热量在同一时间通过机械排风的方式排到室外,两者运作的同时经过热交换系统进行温湿交换,达到风量系统的平衡,同时也对室内房间进行了空气的置换和降低室内的温度,在一进一出的过程中保证了密闭环境内24小时都有清新洁净空气和温度的交换,隔绝了室外的灰尘和噪音的进入,能量既不过份流失,又保证了室内适合的湿度、空气新鲜度、减少细菌及病毒、减少空气污染的侵害,保证室内设备正常运行。