電纜溝道及匯控柜通風(fēng)除濕方法探討

　　摘要：隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)及全球氣溫升高等系列問題，變電站內(nèi)電纜溝道及匯控柜內(nèi)夏季溫度高、雨后濕度大等問題日趨嚴(yán)重，聯(lián)合采用阻擋隔斷、通風(fēng)除濕及空調(diào)降溫方法，使電纜溝道內(nèi)及匯控柜內(nèi)溫濕度滿足需求。（1.陜西省電力設(shè)計(jì)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(diào)；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(shè)計(jì)中，目前對電纜溝道內(nèi)通風(fēng)除濕考慮不夠周全，通風(fēng)系統(tǒng)較簡單，自智能電網(wǎng)建設(shè)以來，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(nèi)及匯控柜內(nèi)濕度嚴(yán)重超標(biāo)，且有時(shí)匯控柜內(nèi)有明顯結(jié)露現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅到變電站的運(yùn)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(nèi)溫濕度滿足安全運(yùn)行的相關(guān)要求。1.2研究的意義：使戶內(nèi)外電纜溝道及匯控柜內(nèi)溫度、濕度滿足設(shè)計(jì)要求，有效提高變電站運(yùn)行的安全可靠性，延長設(shè)備使用壽命。2工程現(xiàn)狀及整改措施2.1工程現(xiàn)狀。目前國內(nèi)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)方式無法滿足溝道內(nèi)溫濕度的需求；匯控柜基本都采用柜體兩側(cè)的防雨百葉窗自然進(jìn)風(fēng)，頂部自帶排氣扇機(jī)械排風(fēng)的通風(fēng)方式，當(dāng)室外空氣溫濕度均不太高時(shí)可滿足匯控柜通風(fēng)需求，對于雨后空氣濕度大、夏季室外溫度較高的地區(qū)，匯控柜經(jīng)常會因溫濕度太高而報(bào)警。2.2整改措施。由于夏季電纜溝道及匯控柜內(nèi)溫濕度過高，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)，人工打開防雨鋼蓋板，采用自然蒸發(fā)和熱壓作用排除電纜溝道內(nèi)余熱余濕，而匯控柜內(nèi)的熱濕氣體靠開啟匯控柜門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(nèi)無法保證電纜溝道及匯控柜內(nèi)濕度要求，室外氣溫較高時(shí)也無法保證電纜溝道及匯控柜內(nèi)溫度需求。如圖1所示，延安750kV變電站在匯控柜門上增設(shè)了風(fēng)-風(fēng)換熱器，匯控柜內(nèi)側(cè)氣流采用機(jī)械循環(huán)，外側(cè)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(jù)延安750kV變電站運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，匯控柜內(nèi)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(jù)通風(fēng)換熱原理，夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度應(yīng)小于28℃，且夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度應(yīng)小于25℃，故此方案不適宜我省關(guān)中及陜南地區(qū)，僅可滿足陜北部分地區(qū)降溫需求。

　　如圖2所示，戶縣330kV智能變電站在位于匯控柜分支處的電纜溝道處設(shè)置風(fēng)管型變頻多聯(lián)空調(diào)室內(nèi)機(jī)，采用風(fēng)管將冷風(fēng)送入?yún)R控柜，再由設(shè)在匯控柜頂部的匯控柜自帶排氣扇排出室外。此方案可滿足任何環(huán)境區(qū)域的匯控柜降溫問題，但由于匯控柜兩側(cè)的防雨百葉窗常開，室外熱濕空氣可進(jìn)入?yún)R控柜內(nèi)，且匯控柜內(nèi)干冷空氣采用頂部排氣扇直方式，故空調(diào)器長期處于高負(fù)荷的制冷及除濕狀態(tài)，空調(diào)冷量浪費(fèi)嚴(yán)重，能耗大；且由于匯控柜兩側(cè)的防雨百葉窗無法關(guān)閉，柜體內(nèi)外空氣連通，雨后空氣濕度大時(shí)，無法滿足匯控柜內(nèi)濕度需求。3優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)合工程性質(zhì)及項(xiàng)目特點(diǎn)，依據(jù)現(xiàn)有變電站電纜溝道及匯控柜風(fēng)除濕改造方法及運(yùn)行效果，經(jīng)分析比較后對通風(fēng)除濕系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。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(shè)置變頻多聯(lián)空調(diào)的風(fēng)管型室內(nèi)機(jī)，將送風(fēng)管引入?yún)R控柜內(nèi)上部，送風(fēng)口設(shè)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(nèi)采用無組織回風(fēng)方式；有效利用回風(fēng)，減小空調(diào)制冷能耗。3.2在匯控柜自帶防雨百葉窗內(nèi)側(cè)加裝向內(nèi)側(cè)開啟的自垂百葉，平時(shí)自垂百葉處于自然下垂?fàn)顟B(tài)，相當(dāng)于對防雨百葉起到阻擋隔斷作用，當(dāng)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?yún)R控柜；當(dāng)排氣扇開啟時(shí)，匯控柜內(nèi)部處于負(fù)壓狀態(tài)，自垂百葉開啟2，其余時(shí)間關(guān)3.3匯控柜內(nèi)設(shè)溫濕度傳感器，且空調(diào)、排氣扇均根據(jù)匯控柜內(nèi)溫度、濕度聯(lián)控控制。當(dāng)匯控柜內(nèi)溫度達(dá)到40℃或空氣相對濕度達(dá)到65%時(shí)，空調(diào)自動(dòng)開啟制冷除濕；當(dāng)匯控柜內(nèi)溫度低于30℃，且空氣濕度小于55%時(shí)，空調(diào)自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)開啟匯控柜頂部的排氣扇通風(fēng)排氣，此時(shí)由于匯控柜內(nèi)處于負(fù)壓，自垂百葉窗自動(dòng)打開；當(dāng)匯控柜內(nèi)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，無需消耗能源。3.4根據(jù)空調(diào)室內(nèi)機(jī)數(shù)量、容量、室內(nèi)機(jī)之間的距離的因素綜合考慮選擇空調(diào)室外機(jī)，室外機(jī)置于相對較陰涼的位置，以減小制冷能耗；空調(diào)冷凝水集中排入室外雨水排水系統(tǒng)。3.5電纜溝道沒隔一段距離設(shè)置一段通風(fēng)用小支溝，在支溝處設(shè)置排風(fēng)機(jī)，采用電纜溝道蓋板自然進(jìn)風(fēng)、軸流式排風(fēng)機(jī)機(jī)械排風(fēng)方式3，地溝內(nèi)設(shè)溫濕度探頭，當(dāng)電纜溝內(nèi)溫度高于35℃或空氣相對濕度達(dá)到65%時(shí)，風(fēng)機(jī)自動(dòng)開啟；當(dāng)電纜溝內(nèi)溫度低于30℃且空氣相對濕度低于55%時(shí)，風(fēng)機(jī)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(jié)語電纜溝道及匯控柜通風(fēng)除濕系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)參照當(dāng)?shù)貧庀髼l件、溝道內(nèi)電纜敷設(shè)規(guī)模、匯控柜布置位置、柜體內(nèi)散熱量大小進(jìn)行綜合分析計(jì)算和設(shè)備選型。系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)靈活多變，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)本著安全可靠、節(jié)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(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，聯(lián)合通風(fēng)空調(diào)設(shè)備廠家及匯控柜廠家，同時(shí)采取疏導(dǎo)通風(fēng)、阻擋隔斷、空調(diào)制冷、通風(fēng)空調(diào)根據(jù)溫濕度自動(dòng)控制、適時(shí)監(jiān)測等多項(xiàng)措施，使電纜溝道及匯控柜溫濕度均滿足設(shè)計(jì)需求，既解決雨后電纜溝道內(nèi)及匯控柜處濕度大的問題，又解決了夏季匯控柜內(nèi)溫度高等問題，為變電站安全可靠運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)[1]陸耀慶主編.實(shí)用供熱通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(第二版)[M].2008年5月第二版.[2]工業(yè)通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社,1987.[3]火力發(fā)電廠及變電站供暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)手冊[M].中國電力出版社,2001年1月第一版。

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