戶內變電站主變壓器室風機溫度控制箱的應用研究

廣東電網公司廣州供電局規劃研究中心 陳明蘭 程 志

隨著城市中心區的戶內變電站越來越多，主變壓器室風機溫度控制問題越來越嚴重，本文從減少能耗、降低了噪音角度分析了110kV變電站主變壓器室風機的運行方式，研制了主變壓器室風機溫度控制箱，提高變電站智能運維水平。

隨著城市化進程的加快，城市中心區的戶內變電站越來越多，廣州地區110kV、220kV戶內主變壓器室通風設計均采用自然進風、機械排風的通風散熱方式，由于主變散熱量較大通常一臺變壓器室設置四臺排風風機，以往風機只進行了配電設計并沒有考慮風機的運行控制方式，運行方式依靠運行人員根據室外溫度對風機進行人工全開或全關的模式，風機在全工況運行時帶來了耗能大，噪音高的情況，因此研制主變壓器室風機溫度控制箱意義重大。

1 原有的運行方式

現有的運行方式需要依靠運行人員根據室外溫度的情況對風機進行啟停工作，這樣人工的啟停方式有時導致風機全年常開或是風機在高溫時沒有開啟，風機經常全開運行會導致站變耗電量多，風機使用壽命減少；風機在高溫時沒有開啟時則會導致主變壓器高溫報警或是降低負荷運行等情況的發生。

圖1 主變室風機控制回路

由于廣州地區的天氣比較炎熱，主變室的風機經常處于全開的狀態，導致對外排放的噪聲量比較大；為了節能，運行人員需要根據室外溫度情況對風機進行啟停工作，增加了工作量，同時容易造成誤操作。

2 現在智能的運行方式

基于節能、減排以及智能運維等原因設計了主變壓器室風機溫度控制箱，風機控制回路如圖1所示，風機數量配置，每臺風機配一套控制回路，每臺主變設一個控制箱；溫度傳感器為外置式，裝在控制箱外主變室適當的位置上；每臺風機根據主變室室內溫度分組開啟或停止，根據溫度不同整定值精確控制風機的啟停。溫度器具有不同整定值：第一組：啟動值為30℃返回值為26℃；第二組：啟動值為33℃返回值為29℃；第三組：啟動值為36℃返回值為32℃；第四組：啟動值為39℃返回值為35℃。當主變室溫為30℃時#1風機開啟，室溫為26℃時#1風機停運；當主變室溫為33℃時#2風機開啟，29℃時#2風機停運；當主變室溫為36℃時#3風機開啟，32℃時#3風機停運；當主變室溫為39℃時#4風機開啟，35℃時#4風機停運。

3 在110kV戶內變壓器中的應用

每臺110kV戶內變壓器配置的排風機：4臺低噪音柜式風機，每臺排風量22500CMH，全壓262Pa，噪聲小于65dB，功率7.5kW。

3.1 按照聲壓級疊加的計算方法，四臺風機疊加后的噪聲值為71dB

復合噪聲的計算方法如下：

兩個聲源，其聲壓級分別是LP1和LP2（設LP1≥LP2），疊加后的總聲壓級應按下式計算：

式中：LP為疊加后的聲壓級，dB；

N為聲壓級差附加值，dB，可查表1。

表1 聲壓級疊加值

按照聲壓級疊加的計算方法，4臺排風機復合疊加后的總聲壓級為71dB，如圖2所示。

圖2 噪音疊加計算值

3.2 風機在不同運行模式下對應的風量、功率和噪音值見表2

表2 風量、功率和噪音值

4 運行效果

主變壓器室風機溫度控制箱在110kV、220kV戶內主變室中運行后可以實現以下三方面功能：

（1）在保證變電站良好的散熱前提下減少了風機運行數量，減少了噪音的排放量；

（2）風機根據室溫開停風機，減少了風機全工況運行的時間，減少耗電量；

（3）應用了智能化風機控制運行技術減少了運行人員啟停風機的工作量。

綜上所述這一技術的運用實現了節能減排，大力推廣開展資源節約型、環境友好型電網建設，進一步提高了變電站智能運維水平。