電纜溝道及匯控柜通風(fēng)除濕方法探討

電纜溝道及匯控柜通風(fēng)除濕方法探討

　　摘要：隨著(zhù)智能電網(wǎng)的建設及全球氣溫升高等系列問(wèn)題，變電站內電纜溝道及匯控柜內夏季溫度高、雨后濕度大等問(wèn)題日趨嚴重，聯(lián)合采用阻擋隔斷、通風(fēng)除濕及空調降溫方法，使電纜溝道內及匯控柜內溫濕度滿(mǎn)足需求。（1.陜西省電力設計院，陜西西安；2.陜西和豐電子有限公司，陜西西安）電氣技術(shù)年第22期關(guān)鍵詞：阻擋；隔斷；風(fēng)扇；空調；百葉窗；聯(lián)動(dòng)；控制1概述1.1研究背景和必要性：在送變電工程設計中，目前對電纜溝道內通風(fēng)除濕考慮不夠周全，通風(fēng)系統較簡(jiǎn)單，自智能電網(wǎng)建設以來(lái)，我省關(guān)中、陜南等地普遍存在夏季溫度太高，雨后及地下水位較高的變電站電纜溝道內及匯控柜內濕度嚴重超標，且有時(shí)匯控柜內有明顯結露現象，嚴重威脅到變電站的運行安全。因此必須采取有效通風(fēng)除濕及降溫措施，使電纜溝道及匯控柜內溫濕度滿(mǎn)足安全運行的相關(guān)要求。1.2研究的意義：使戶(hù)內外電纜溝道及匯控柜內溫度、濕度滿(mǎn)足設計要求，有效提高變電站運行的安全可靠性，延長(cháng)設備使用壽命。2工程現狀及整改措施2.1工程現狀。目前國內變電站電纜溝道基本都采用自然通風(fēng)方式，由于電纜溝道蓋板大多采用塊狀平板拼接，平板與平板之間的縫隙可通風(fēng)換氣，此種通風(fēng)方式無(wú)法滿(mǎn)足溝道內溫濕度的需求；匯控柜基本都采用柜體兩側的防雨百葉窗自然進(jìn)風(fēng)，頂部自帶排氣扇機械排風(fēng)的通風(fēng)方式，當室外空氣溫濕度均不太高時(shí)可滿(mǎn)足匯控柜通風(fēng)需求，對于雨后空氣濕度大、夏季室外溫度較高的地區，匯控柜經(jīng)常會(huì )因溫濕度太高而報警。2.2整改措施。由于夏季電纜溝道及匯控柜內溫濕度過(guò)高，部分變電站采取了改造措施。如西安東南郊330kV變電站每隔一段將一塊電纜溝蓋板改為鋼絲網(wǎng)+防雨鋼蓋板，雨后或夏季室外溫度較高時(shí)，人工打開(kāi)防雨鋼蓋板，采用自然蒸發(fā)和熱壓作用排除電纜溝道內余熱余濕，而匯控柜內的熱濕氣體靠開(kāi)啟匯控柜門(mén)板自然排除或利用頂部排氣扇慢慢排除。此方案在雨天及雨后一段時(shí)間內無(wú)法保證電纜溝道及匯控柜內濕度要求，室外氣溫較高時(shí)也無(wú)法保證電纜溝道及匯控柜內溫度需求。如圖1所示，延安750kV變電站在匯控柜門(mén)上增設了風(fēng)-風(fēng)換熱器，匯控柜內側氣流采用機械循環(huán)，外側氣流采用熱壓差自然流動(dòng)。由于風(fēng)-風(fēng)循環(huán)換熱效率低，根據延安750kV變電站運行經(jīng)驗數據，匯控柜內外溫差約8~12℃，匯控柜要求的夏季排風(fēng)溫度不高于40℃，根據通風(fēng)換熱原理，夏季通風(fēng)室外計算溫度應小于28℃，且夏季空調室外計算濕球溫度應小于25℃，故此方案不適宜我省關(guān)中及陜南地區，僅可滿(mǎn)足陜北部分地區降溫需求。

　　如圖2所示，戶(hù)縣330kV智能變電站在位于匯控柜分支處的電纜溝道處設置風(fēng)管型變頻多聯(lián)空調室內機，采用風(fēng)管將冷風(fēng)送入匯控柜，再由設在匯控柜頂部的匯控柜自帶排氣扇排出室外。此方案可滿(mǎn)足任何環(huán)境區域的匯控柜降溫問(wèn)題，但由于匯控柜兩側的防雨百葉窗常開(kāi)，室外熱濕空氣可進(jìn)入匯控柜內，且匯控柜內干冷空氣采用頂部排氣扇直方式，故空調器長(cháng)期處于高負荷的制冷及除濕狀態(tài)，空調冷量浪費嚴重，能耗大；且由于匯控柜兩側的防雨百葉窗無(wú)法關(guān)閉，柜體內外空氣連通，雨后空氣濕度大時(shí)，無(wú)法滿(mǎn)足匯控柜內濕度需求。3優(yōu)化設計結合工程性質(zhì)及項目特點(diǎn)，依據現有變電站電纜溝道及匯控柜風(fēng)除濕改造方法及運行效果，經(jīng)分析比較后對通風(fēng)除濕系統進(jìn)行優(yōu)化設計。匯控柜通風(fēng)降溫及除濕原理如圖3所示。3.1在匯控柜分支處的電纜溝道處設置變頻多聯(lián)空調的風(fēng)管型室內機，將送風(fēng)管引入匯控柜內上部，送風(fēng)口設在送風(fēng)管上，采用微穿孔送風(fēng)方式1，使冷熱空氣進(jìn)行充分的熱交換，回風(fēng)管接自匯控柜底部，匯控柜內采用無(wú)組織回風(fēng)方式；有效利用回風(fēng)，減小空調制冷能耗。3.2在匯控柜自帶防雨百葉窗內側加裝向內側開(kāi)啟的自垂百葉，平時(shí)自垂百葉處于自然下垂狀態(tài)，相當于對防雨百葉起到阻擋隔斷作用，當室外溫度較高或濕度較大時(shí)，室外的熱濕空氣不能進(jìn)入匯控柜；當排氣扇開(kāi)啟時(shí)，匯控柜內部處于負壓狀態(tài)，自垂百葉開(kāi)啟2，其余時(shí)間關(guān)3.3匯控柜內設溫濕度傳感器，且空調、排氣扇均根據匯控柜內溫度、濕度聯(lián)控控制。當匯控柜內溫度達到40℃或空氣相對濕度達到65%時(shí)，空調自動(dòng)開(kāi)啟制冷除濕；當匯控柜內溫度低于30℃，且空氣濕度小于55%時(shí)，空調自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)開(kāi)啟匯控柜頂部的排氣扇通風(fēng)排氣，此時(shí)由于匯控柜內處于負壓，自垂百葉窗自動(dòng)打開(kāi)；當匯控柜內溫度低于25℃，且空氣相對濕度小于50%時(shí)，排氣扇關(guān)閉，匯控柜余熱通過(guò)匯控柜本體的輻射及對流與室外空氣進(jìn)行自然熱交換，無(wú)需消耗能源。3.4根據空調室內機數量、容量、室內機之間的距離的因素綜合考慮選擇空調室外機，室外機置于相對較陰涼的位置，以減小制冷能耗；空調冷凝水集中排入室外雨水排水系統。3.5電纜溝道沒(méi)隔一段距離設置一段通風(fēng)用小支溝，在支溝處設置排風(fēng)機，采用電纜溝道蓋板自然進(jìn)風(fēng)、軸流式排風(fēng)機機械排風(fēng)方式3，地溝內設溫濕度探頭，當電纜溝內溫度高于35℃或空氣相對濕度達到65%時(shí)，風(fēng)機自動(dòng)開(kāi)啟；當電纜溝內溫度低于30℃且空氣相對濕度低于55%時(shí)，風(fēng)機自動(dòng)關(guān)閉。采用自然進(jìn)風(fēng)、自然排風(fēng)降溫的通風(fēng)方式。4結語(yǔ)電纜溝道及匯控柜通風(fēng)除濕系統設計應參照當地氣象條件、溝道內電纜敷設規模、匯控柜布置位置、柜體內散熱量大小進(jìn)行綜合分析計算和設備選型。系統設置應靈活多變，系統設計應本著(zhù)安全可靠、節能環(huán)保的原則進(jìn)行。在電纜溝道及匯控柜通風(fēng)除濕系統設計時(shí)，聯(lián)合通風(fēng)空調設備廠(chǎng)家及匯控柜廠(chǎng)家，同時(shí)采取疏導通風(fēng)、阻擋隔斷、空調制冷、通風(fēng)空調根據溫濕度自動(dòng)控制、適時(shí)監測等多項措施，使電纜溝道及匯控柜溫濕度均滿(mǎn)足設計需求，既解決雨后電纜溝道內及匯控柜處濕度大的問(wèn)題，又解決了夏季匯控柜內溫度高等問(wèn)題，為變電站安全可靠運行打下堅實(shí)基礎。參考文獻[1]陸耀慶主編.實(shí)用供熱通風(fēng)空調設計手冊(第二版)[M].2008年5月第二版.[2]工業(yè)通風(fēng)設計手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社,1987.[3]火力發(fā)電廠(chǎng)及變電站供暖通風(fēng)空調設計手冊[M].中國電力出版社,2001年1月第一版。

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