一种变电站主变室散热降噪设计方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种变电站主变室散热降噪设计方法和系统，包括以下步骤：考虑远期规划，获取主变室内各类电气设备的规划容量，计算主变室内发热量；建立温度梯度函数与导热材料参数之间的函数关系；按照电气设备安全规程要求，选择导热材料，计算所需导热材料的面积和厚度；选择合适功率的散热设备，对导热材料进行散热，并对散热设备进行降噪处理；建立散热设备实时功率与导热时间的函数关系，使散热设备根据主变室内设备温度自动控制输出功率大小。通过计算合理设计变电站的散热降噪方式，避免发生容量不够影响设备运行或者容量过高导致散热降噪系统能力过盛，有效提高了变电站主变室散热降噪性能，灵活控制散热设备输出功率，节约能源。节约能源。节约能源。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站主变室散热降噪设计方法和系统


[0001]本专利技术涉及变电站
，具体而言，涉及一种变电站主变室散热降噪设计方法和系统。

技术介绍

[0002]随着城市现代化进程的不断发展，越来越多的居民导致用电负荷增加，这使得户内变电站的建立变得尤为重要。然而，在用电高峰期时，户内变电站的负荷重，主变压器的发热情况严重影响安全运行。工作人员为了更好的通风散热，通常采用打开主变室门窗的方式。但这种做法带来安全隐患的同时，容易将变压器等设备噪声传到室外影响居民生活。一般仅仅采用增大进风口和提高风机功率的做法不仅引起噪声增大，也会导致能耗增加，且风机设备并不能根据主变室内温度灵活控制输出功率大小，既不能在温度变高时及时调整散热设备的功率也会在温度较低时造成能源浪费。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的主变室发热严重散热性能差，随着负荷的增加没有良好的通风系统进行散热影响设备运行，且散热设备不能根据主变室内温度灵活控制输出功率大小的技术问题。
[0004]为此，本专利技术第一方面提供了一种变电站主变室散热降噪设计方法。
[0005]本专利技术提供了一种变电站主变室散热降噪设计方法，包括以下步骤：
[0006]S1、考虑远期规划，获取主变室内各类电气设备的规划容量，计算主变室内发热量；
[0007]S2、建立温度梯度函数与导热材料参数之间的函数关系；
[0008]S3、按照电气设备安全规程要求，选择导热材料，计算所需导热材料的面积和厚度；<br/>[0009]S4、选择合适功率的散热设备，对导热材料进行散热，并对散热设备进行降噪处理；
[0010]S5、根据S3获取的导热材料的面积和厚度，建立散热设备实时功率与导热时间的函数关系，使散热设备根据主变室内设备温度自动控制输出功率大小。
[0011]根据本专利技术上述技术方案的一种变电站主变室散热降噪设计方法，还可以具有以下附加技术特征：
[0012]进一步地，所述电气设备包括变压器、母线、电缆、电抗器、高低压盘柜和照明设备，主变室发热量计算方法如下：
[0013]Q
z
＝k
·
∑Q＝k(Q
b
+Q
m
+Q
l
+Q
k
+Q
d
+Q
zm
)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)；
[0014]其中：Q
b
为变压器发热量，Q
m
为母线发热量，Q
l
为电缆发热量，Q
k
为电抗器发热量，Q
d
为高低压盘柜发热量，Q
zm
为照明设备发热量，k为设计裕度系数。
[0015]进一步地，温度梯度函数与导热材料参数之间的函数关系如下：
[0016][0017]其中：t为导热时间，λ为导热材料的导热系数，A为导热材料的面积，I为导热材料的厚度，T2和T1分别为主变室内和主变室外的温度。
[0018]进一步地，S3中导热材料的面积和厚度的计算方法如下：
[0019][0020]进一步地，S5中散热设备实时功率与主变室内设备温度的函数关系如下：
[0021]P
w
＝t(αλAT
Z
/I)+β
ꢀꢀꢀꢀ
(4)；
[0022]其中，α为正反馈系数，β为修正量，T
Z
为主变室内设备温度。
[0023]本专利技术第二方面提供了一种变电站主变室散热降噪系统。
[0024]本专利技术提供了一种变电站主变室散热降噪系统，用于上述一种变电站主变室散热降噪设计方法，包括：导热结构、通风结构，所述导热结构设于主变室内，所述导热结构通过通风结构与室外环境连接，所述主变室设置降噪结构，所述降噪结构用于降低主变室内设备及通风结构产生的噪声，所述导热结构包括导热片，所述导热片与通风结构连接。
[0025]在该技术方案中，使用变电站主变室散热降噪设计方法中选用的导热材料，计算主变室所需导热材料的面积，利用该导热材料作为导热片吸收主变室内热量，导热片与通风结构相连，利用通风结构带走导热片上的热量，导热片选用导热性能好的材料，如铜、铝合金等，在导热片刷涂绝缘涂料，避免产生感应电压，或直接采用绝缘且导热性良好的材料制作导热片，降噪结构可有效屏蔽主变室内设备和通风机构产生的噪音。
[0026]在上述技术方案中，所述通风结构包括入风口、通风管道和离心风机，所述入风口设于主变室墙壁，所述通风管道设于主变室内，所述通风管道设有进风口，所述离心风机设置于主变室外侧，所述离心风机与通风管道相连。
[0027]在该技术方案中，通风管道可均匀布置于主变室内部空间上方，使设置在通风管道上的导热片与主变室内空气充分接触，通风管道上可开有多个间隔均匀的进风口，保证快速带走传导至导热片上的热量，入风口的设置可以提高传热效率，在离心风机的作用下使外部低温快速进入室内，提高空气流动性，离心风机的选取需根据室内面积大小及实施例中计算的发热效率选用功率匹配的离心风机。
[0028]在上述技术方案中，所述导热片沿通风管道周向设置。
[0029]在该技术方案中，导热片环装于通风管道，进一步提高接触面积，保证充分接触。
[0030]在上述技术方案中，所述降噪结构包括隔离室和风口降噪部，所述隔离室与主变室相邻设置，所述离心风机设置于隔离室内，所述隔离室包括隔音壁面和第一消音百叶窗，所述风口降噪部与入风口连接，所述风口降噪部包括第二消音百叶窗，所述进风口和离心风机出口处设有滤网。
[0031]在该技术方案中，与通风管道相连的离心风机置于主变室外侧上方的隔离室内，隔离室的隔音壁面由多孔多纤维的隔音材料制成，吸收离心风机工作时产生的噪声，离心风机通过消音百叶窗与外部环境空气进行交换，使离心风机的噪音影响降至最低，设置于主变室墙壁的入风口上设置消音百叶窗，减少室内设备运行对外部的噪声影响，设置滤网可防止杂质进入通风管道和离心风机，避免管道堵塞或杂物损坏风机的情况发生。
[0032]在上述技术方案中，主变室内设备设置温度传感器，所述离心风机设置自动控制
模块，所述自动控制模块包括温度控制继电器和调节控制模块，所述温度传感器与温度控制继电器无线连接，所述温度控制继电器与调节控制模块连接。
[0033]在该技术方案中，当主变室内设备运行时，温度传感器通过无线传输方式将温度值发送至温度控制继电器，温度控制继电器将信号传递给调节控制模块，调节控制模块利用S5中散热设备实时功率与主变室内设备温度的函数关系控制离心风机的输出功率，导热时间的设定与S3中选取导热材料面积的导热时间相同，保证离心风机能够及时将通风管道内部的热量带走。
[0034]具体工作过程为，当离心风机启动时，冷空气从主变室的侧面入风口进入室内，接着与主变室内设备工作时产生的热量进行热交换变为热空气，热空气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变电站主变室散热降噪设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、考虑远期规划，获取主变室内各类电气设备的规划容量，计算主变室内发热量；S2、建立温度梯度函数与导热材料参数之间的函数关系；S3、按照电气设备安全规程要求，选择导热材料，计算所需导热材料的面积和厚度；S4、选择合适功率的散热设备，对导热材料进行散热，并对散热设备进行降噪处理；S5、根据S3获取的导热材料的面积和厚度，建立散热设备实时功率与导热时间的函数关系，使散热设备根据主变室内设备温度自动控制输出功率大小。2.根据权利要求1所述的一种变电站主变室散热降噪设计方法，其特征在于，所述电气设备包括变压器、母线、电缆、电抗器、高低压盘柜和照明设备，主变室发热量计算方法如下：Q
z
＝k
·
∑Q＝k(Q
b
+Q
m
+Q
l
+Q
k
+Q
d
+Q
zm
)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)；其中：Q
b
为变压器发热量，Q
m
为母线发热量，Q
l
为电缆发热量，Q
k
为电抗器发热量，Q
d
为高低压盘柜发热量，Q
zm
为照明设备发热量，k为设计裕度系数。3.根据权利要求2所述的一种变电站主变室散热降噪设计方法，其特征在于，温度梯度函数与导热材料参数之间的函数关系如下：其中：t为导热时间，λ为导热材料的导热系数，A为导热材料的面积，I为导热材料的厚度，T2和T1分别为主变室内和主变室外的温度。4.根据权利要求3所述的一种变电站主变室散热降噪设计方法，其特征在于，S3中导热材料的面积和厚度的计算方法如下：5.根据权利要求4所述的一种变电站主变室散热降噪设计方法，其特征在于，S5中散热设备实时功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勃，徐禄文，刘佳，杨滔，邱妮，李龙，张施令，龙英凯，杨鸣，唐介，李翊歆，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：