Вентиляция трансформаторной подстанции: охлаждение трансформаторов и нормы ПУЭ
«Температура в камере трансформатора не должна превышать +40°C — требование ПУЭ п.4.2.77.»
Вентиляция трансформаторной подстанции — это система теплоотвода от маслонаполненных и сухих трансформаторов, коммутационных аппаратов (КРУ), кабельных каналов, обеспечивающая температуру воздуха ≤+40°C во всех режимах работы. Основной норматив: ПУЭ 7-е издание, п.4.2.77–4.2.80.
- Норматив: ПУЭ п.4.2.77 — температура в камере ТП ≤+40°C при любой нагрузке.
- Тепловыделение: ТМ-630 кВА — потери ~6 000 Вт; расчёт L = Q/(ρ·c·ΔT).
- Схема: приток снизу (жалюзи 200 мм от пола), вытяжка из верхней зоны.
- Маслонаполненные: категория В1, вентиляция независимая, рециркуляция запрещена.
- Встроенные ТП: выброс выше уровня окон жилых помещений, шум ≤40 дБА.
Тепловыделение трансформаторов
Тепловые потери трансформатора — разница между подведённой и отданной мощностью. Состоят из потерь в стали (магнитные потери, постоянные при любой нагрузке) и потерь в меди (нагрев обмоток, пропорциональны квадрату тока). Паспортные потери для типовых трансформаторов серии ТМ:
| Тип | Мощность, кВА | Потери ХХ (сталь), Вт | Потери КЗ (медь), Вт | Сумма, Вт |
|---|---|---|---|---|
| ТМ-160 | 160 | 540 | 2 650 | 3 190 |
| ТМ-250 | 250 | 750 | 3 700 | 4 450 |
| ТМ-400 | 400 | 950 | 5 500 | 6 450 |
| ТМ-630 | 630 | 1 310 | 7 600 | 8 910 |
| ТМ-1000 | 1 000 | 1 800 | 10 800 | 12 600 |
Расчёт воздухообмена
При нагреве ΔT = 10°C (допустимый перепад от нижней зоны до выхода):
L = Q / (ρ × c × ΔT) = 8 910 / (1,2 × 1 000 × 10) = 742 м³/ч для ТМ-630 кВА
На практике принимается запас 1,2–1,3: Lрасч = 742 × 1,3 ≈ 965 м³/ч. Для помещения с двумя трансформаторами ТМ-630 — 1 930 м³/ч. Скорость в жалюзийных решётках притока — не более 2–3 м/с (шум, пыль).
Схема вентиляции камеры ТП
Оптимальная схема для трансформаторного помещения:
- Приток: жалюзийные решётки (с сеткой против грызунов и насекомых) на высоте 200–300 мм от пола, с уличной стороны. При климате ниже −30°C — с электрическим калорифером (не допускать замерзания масла при пуске).
- Вытяжка: принудительная через вентилятор в верхней зоне камеры (под потолком или через потолочный проём). Вентилятор — крышный ВКРС или осевой ВО в стеновом проёме.
- Воздушный поток: снизу по бокам трансформатора → нагрев от радиаторов → конвективный подъём → выход через вытяжку. Нельзя создавать «короткое замыкание» потока (приток и вытяжка рядом, без обтекания трансформатора).
Встроенные и пристроенные ТП
Встроенные ТП в жилых и общественных зданиях — по СП 31-110-2003: выброс не ниже чем на 1 м выше уровня оконного проёма ближайшего жилого этажа или в сторону, где нет окон. Шум от вентиляционного оборудования ТП — не выше нормы для данной зоны (жильё: ≤40 дБА ночью).
Для снижения шума встроенных ТП: виброизоляционные основания под вентилятором, гибкие вставки в воздуховодах, скорость в воздуховодах ≤4 м/с, жалюзи с низкой скоростью ≤2 м/с.
Нормативная база
ПУЭ 7-е издание, глава 4.2 — основные требования к вентиляции ТП и КВ.
СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок» — встроенные ТП в зданиях.
ГОСТ Р 55188-2012 «Трансформаторные подстанции» — нормы на температуру и климатические условия.
НПБ 105-03 — категории помещений; маслонаполненный трансформатор (масло >60 л) — категория В1.
Подберём вентилятор для ТП
Укажите мощность и тип трансформатора — рассчитаем воздухообмен по ПУЭ и подберём оборудование В каталоге — радиальные вентиляторы и крышные вентиляторы.
Рекомендации Аквент
Крышные вентиляторы ВКРС
Компактный монтаж в кровле или перекрытии камеры. ВКРС 3,15–4,0 — 500–2 000 м³/ч, давление 100–250 Па — перекрывает типовой диапазон ТП до 630 кВА.
Смотреть ВКРСОсевые вентиляторы ВО
При наличии стенового проёма — ВО 13-284 или ВО 25-188. Малошумные, простой монтаж, производительность 1 000–10 000 м³/ч для крупных подстанций.
Смотреть осевые-
1Тепловыделение трансформаторов
Тепловые потери трансформатора — разница между подведённой и отданной мощностью. Состоят из потерь в стали (магнитные потери, постоянные при любой нагрузке) и потерь в меди (нагрев обмоток, пропорциональны квадрату тока). Паспортные потери для типовых трансформаторов серии ТМ:
-
2Расчёт воздухообмена
При нагреве ΔT = 10°C (допустимый перепад от нижней зоны до выхода):
-
3Схема вентиляции камеры ТП
Оптимальная схема для трансформаторного помещения:
-
4Встроенные и пристроенные ТП
Встроенные ТП в жилых и общественных зданиях — по СП 31-110-2003: выброс не ниже чем на 1 м выше уровня оконного проёма ближайшего жилого этажа или в сторону, где нет окон. Шум от вентиляционного оборудования ТП — не выше нормы для данной зоны (жильё: ≤40 дБА ночью).
Часто задаваемые вопросы
ПУЭ п.4.2.77: температура в камере ≤+40°C. СП 31-110-2003 — встроенные ТП в зданиях. ГОСТ Р 55188-2012 — климатические условия для ТП.
L = Q / (ρ × c × ΔT). Для ТМ-630 (потери 8 910 Вт), ΔT=10°C: L = 742 м³/ч. С запасом 1,3 = 965 м³/ч.
Всегда из верхней зоны: горячий воздух поднимается вверх. Приток — снизу на высоте 200–300 мм от пола. Вытяжка снизу оставит тепло у высоковольтных вводов.
До 250 кВА — естественная вентиляция через жалюзи. 400–2 500 кВА — ВКРС (крышный) или ВО (осевой стеновой). Встроенные ТП без наружного выхода — ВР 80-75 с воздуховодом.
Маслонаполненный трансформатор (масло >60 л) — категория В1. Требует независимой вентиляции, без рециркуляции. Сухой трансформатор — категория Д, меньше ограничений.
Нет. В помещениях с маслонаполненными трансформаторами рециркуляция запрещена — при испарении масла создаётся взрывоопасная концентрация.
По СП 31-110-2003: выброс выше уровня окон жилых этажей. Шум ≤40 дБА ночью. Виброизоляция вентилятора, скорость в решётках ≤2 м/с.
Похожие статьи
Подберём вентилятор для трансформаторной подстанции
Укажите мощность и тип трансформатора — рассчитаем воздухообмен по ПУЭ и подберём оборудование бесплатно.