地下變電站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性研究.pdf

1、城市供電設(shè)施是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，城市居民生活水平的日益提高和上海建設(shè)國(guó)際一流現(xiàn)代化城市的步伐不斷加快，使上海市區(qū)用電需求量飛速增長(zhǎng)，供電緊張形勢(shì)日趨嚴(yán)重，城市供電設(shè)施建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新階段。而市中心往往為繁華的商業(yè)用地，有著極高的商業(yè)價(jià)值，土地資源十分有限和寶貴，因此變電站站址難覓，即使能征得用地，面積也非常小，設(shè)計(jì)難度大、與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)的要求高，強(qiáng)調(diào)建筑的格調(diào)與景觀和環(huán)境要融為一體。形勢(shì)的嚴(yán)峻迫使我們尋求新的思路，在市區(qū)內(nèi)

2、建設(shè)大電壓等級(jí)(110 kV、220 kV、500 kV)的地下變電站、結(jié)合民用建筑的變電站等適應(yīng)上海城市發(fā)展需要的新型變電站建設(shè)模式應(yīng)運(yùn)而生。靜安(世博)地下變電站是國(guó)內(nèi)首座500kV全地下變電站，站內(nèi)設(shè)備種類(lèi)多、散熱量大，設(shè)備安全運(yùn)行保證要求高。據(jù)調(diào)查：某110kV全戶(hù)內(nèi)變電站變壓器室的故障67.09％是因設(shè)備熱沒(méi)有及時(shí)排出去造成的。并且目前此類(lèi)大型全地下變電站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，也缺乏相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和參考工程。因此在建設(shè)全地下變

3、電站的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，有必要通過(guò)相應(yīng)軟件對(duì)其工況進(jìn)行模擬研究，找到最優(yōu)化的設(shè)計(jì)參數(shù)，保證設(shè)備在使用的過(guò)程中安全可靠的運(yùn)行。研究的成果不僅服務(wù)于本工程，而且還為類(lèi)似后續(xù)工程提供技術(shù)支持。
　　 地下變電站顧名思義就是所有的設(shè)備均位于地下，但通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)需要與外界進(jìn)行質(zhì)的交換，所以本文主要研究地下各個(gè)設(shè)備房間的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，以及地上的總進(jìn)、排風(fēng)口之間的相互作用。地下部分的首要研究對(duì)象是發(fā)熱量最大的220kV主變壓器室，運(yùn)用Fluen

4、t軟件對(duì)變壓器室的流場(chǎng)及溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，湍流模擬采用Realizable k-ε模型，溫度項(xiàng)采用Boussinesq假設(shè)。通過(guò)設(shè)置比較有無(wú)輻射條件，得出有輻射條件時(shí)的溫度場(chǎng)更接近實(shí)際情況。在此基礎(chǔ)上改變送風(fēng)口有效面積，得出室內(nèi)溫度場(chǎng)分布合理時(shí)送風(fēng)口有效面積分布的區(qū)間；且模擬分析不同送風(fēng)溫度下的流場(chǎng)及溫度場(chǎng)；以及對(duì)低溫送風(fēng)時(shí)的送風(fēng)量進(jìn)行優(yōu)化，分析模擬結(jié)果知當(dāng)溫度低于某一值時(shí)，可以減少房間的額定通風(fēng)風(fēng)量，使通風(fēng)方案更加人性化。用類(lèi)似模擬

5、方法研究了其它設(shè)備間(電抗器、接地變室)，由于電抗器和接地變室均為自然進(jìn)風(fēng)、機(jī)械排風(fēng)，模擬結(jié)果顯示當(dāng)引入的室外新風(fēng)低于某一值時(shí)，在熱壓下自然進(jìn)風(fēng)就可消除室內(nèi)的余熱。
　　 地上部分為大空間模擬，主要研究排風(fēng)的擴(kuò)散路徑及其對(duì)進(jìn)風(fēng)溫度的影響，對(duì)室外環(huán)境進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。在考慮太陽(yáng)輻射因素的情況下，模擬無(wú)外界因素干擾時(shí)，通過(guò)不斷改變下墊面(石灰、土壤、草)進(jìn)行研究，分析不同下墊面的情況下排風(fēng)對(duì)進(jìn)風(fēng)溫度的影響的程度。以及有外界因素(主導(dǎo)風(fēng)向