關鍵字：變壓器 通風

　　摘要：隨著社會的進步，電氣化程度的不斷提高，電源容量、配變電設備均顯現(xiàn)出容量不足或變壓器過熱的現(xiàn)象越來越頻繁。發(fā)揮現(xiàn)有設備的最大作用，降低設備故障率，高質(zhì)、穩(wěn)定、連續(xù)、可靠地供電，是電氣系統(tǒng)義不容辭的責任。據(jù)對我廠變電所變壓器故障調(diào)查統(tǒng)計；變壓器故障16次，由于變壓器溫度過高造成的故障11次，占總故障的68.75%。所以，探討變壓器室的溫度、通風方式、通風量，正確設計變壓器室的通風系統(tǒng)，對降低室內(nèi)配電變壓器的故障率有重要意義。

　　1 變壓器室溫高的原因

　　國家標準圖88D264（下稱國家標準圖）中的變壓器室通風窗的面積，是按變壓器室夏季通風計算溫度不超過+35℃（進風計算溫度）、出風溫度45℃、進出風溫差不超過15℃的條件要求，設計出變壓器室通風窗的面積。而變壓器制造廠規(guī)定，變壓器正常使用周圍空氣溫度不超過+40℃。國家標準圖通風條件比制造廠規(guī)定的正常使用環(huán)境溫度高了5℃，按國家標準圖中變壓器室的尺寸設計的變壓器室，已不符合變壓器對周圍空氣溫度的要求，夏季氣溫最高時也是電氣負荷最大的時候，變壓器周圍空氣溫度高、負荷大，變壓器自身溫升過高，變壓器發(fā)生故障就難以避免。

　　國家標準圖88D264中，給定變壓器室通風窗的面積為有效面積，通風窗的有效面積系數(shù)小于1，部分設計沒有注意到面積與有效面積之間的差異，設計時按標準圖中要求的面積向土建提出條件，實際變壓器室的通風窗面積又一次被打了折扣。通風窗的面積不滿足變壓器運行的要求。

　　GB 50060-92第6.0.1條第九款規(guī)定《配電裝置室內(nèi)通道應保證暢通無阻,不得設立門檻，并不應有與配電裝置無關的管路通過》。一些地區(qū)為防鼠類小動物進入,在變壓器室大門口設置一道高0.6m的防鼠閘即門檻，變壓器室大門上下百葉加篩網(wǎng)，變壓器室大門下部的一大塊進風百葉窗面積恰好被遮擋，使變壓器室的進風窗有效面積變小, 通風效果變差。

　　新建變電所中的變壓器室尺寸，受整棟建筑物柱距的限制，有些變壓器室的進深過深，變壓器設在遠離變電所墻上的進出風百頁窗的位置，使變壓器周圍的通風效果又被打了折扣。

　　新建變壓器室為已建標準廠房的一部分時, 有些變壓器室的設計高度受到一定限制,1600kVA、2000 kVA的變壓器室，一些地區(qū)仍然要求采用臺架式布置，通風效果較差。

　　為提高變壓器進出線端子的對地距離, 變壓器被安裝在鋼制臺架上,變壓器室內(nèi)溫度隨距地面的高度不同而不同, 距地面的高度越高溫度越高, 變壓器被安裝在鋼制臺架上處于距地面較高的地位, 使變壓器處于室內(nèi)溫度較高的不利地位。

　　雖然已在變壓器室出風百頁窗旁加設了排氣扇,進行強制換氣,但由于排氣扇的氣流與出風百頁窗氣流間相互較近接近短路,致使排氣扇的效率沒有充分得到發(fā)揮。

　　變壓器運行損耗加熱室內(nèi)空氣，熱空氣上升與進出風百頁窗構(gòu)成流動氣流通道，進出風百頁窗的高差越大，空氣流動速度越高，通風效果越好。在變壓器室大門下部和變壓器室頂部墻面開設進出風百頁窗，但是部分變壓器室在變壓器門上半部也開設百頁窗，即開在上下進出風百頁窗中部，這使百頁窗的通風效果降低。

　　變壓器所供負荷逐年增加，變壓器超負荷運行，變壓器也未及時增容，好在隨著科學技術(shù)的進步，變壓器設計和制造技術(shù)的提高，變壓器損耗在下降，過載能力在增強，緩解了一些變壓器室溫升高帶來問題。

　　不過，部分變壓器本身還存在損耗過高等質(zhì)量問題。

　　2 變壓器溫升和散熱應對方法

　　針對變壓器溫升和散熱的上述原因，我們建議采用以下一些措施，達到增強變壓器散熱，降低變壓器溫升的目的。

　　注意變壓器房設計時候的通風面積是指通風有效面積，在變壓器房土建設計的時候要進行窗體面積與有效通風面積的系數(shù)折算。(柵格或金屬網(wǎng)罩蓋:增量約15%；用柵格加百頁窗罩蓋增量約50～70% 。

　　建議增大變壓器室百頁電房門與防鼠檔板距離>0.2㎝，以增加變壓器室進風口的面積。也可以在變壓器室門以外，靠近地面約40cm的墻體的下方多開幾個進氣窗口，增加進風口的面積。

　　盡量將變壓器安裝在進風口與出風口空氣流通之間的位置，增強對變壓器通風的效果。

　　將大容量的變壓器落地安裝，采用圍欄或遮網(wǎng)，進行安全保護，防止人員觸及變壓器帶電部位。這樣，變壓器就置于室內(nèi)較低溫度的區(qū)域，增強了變壓器散熱效果。

　　排氣扇的安裝位置應與變壓器室上方的出風口離開較遠的距離，并保證排氣扇與進氣口之間的空氣對流路徑有效經(jīng)過變壓器，以增加變壓器散熱的效果。

　　將變壓器室室門上方的百頁取消，增加室內(nèi)有效的對流。

　　盡可能采用低損耗的變壓器，或采用帶寬散熱片的散熱效果較好的變壓器。

　　有條件的生產(chǎn)單位，可以在變壓器室內(nèi)安設大型工業(yè)風扇甚至空調(diào)，以達到增加變壓器室散熱降溫的效果。

　　3 變壓器室通風窗的面積和通風量

　　變壓器室溫偏高可能是上述多種原因中的一種。但經(jīng)分析，我們認為最主要的原因是集中在通風不良這一點上，而通風不良與通風面積有莫大的關系。因此，以下就變壓器室通風窗的面積和通風量進行計算分析。

　　按變壓器室出風溫度為45℃和40℃，采用《建筑電氣設備安裝調(diào)試技術(shù)》公式計算變壓器室進出風窗的面積，并與國家標準圖88D264中的進出風窗面積進行比較，得出結(jié)果如下：由于本計算采用了新S11變壓器的參數(shù)，其損耗小，當變壓器室進出風溫差為5℃、10℃、15℃時，本計算所得的進出風窗面積略小于88D264中國家標準的面積，符合正常情況。

　　下面以上述計算結(jié)果為依據(jù)，計算變壓器房不同溫度差時的通風量的需要。

　　(1) 根據(jù)《簡明通風設計手冊》公式(3-1)，G1 = 3600Q/[（tp - tj）Cb>計算出每小時的通風重量。

　　(2)將上式計算結(jié)果除以空氣的密度，將每小時的通風重量化為每小時的通風體積量，即G2 = G1/r，查《簡明通風設計手冊》表1-3，干空氣在100kPa壓力下密度；干空氣溫度為35℃時的密度r = 1.11kg/m3；在40℃時的密度r = 1.092kg/m3；50℃時的密度r = 1.056 kg/m3；45℃時的密度可按r = (1.092 + 1.056)/2 = 1.074 kg/m3。代入公式，得到不同容量變壓器在不同溫度差時的自然通風量的數(shù)據(jù)。