Несмотря на большое количество проектируемых, строящихся и существующих высоковольтных трансформаторных подстанций и распределительных устройств, вопросы их вентиляции не освещены в технической литературе. В большинстве случаев можно найти ссылки на ПУЭ. Однако в ПУЭ даются отдельные рекомендации, ограничения и т. п., а не комплексное решение данного вопроса.

Проблемы начинаются уже при сборе исходных данных. Такие необходимые величины для теплотехнического расчета, как тепловыделения от оборудования, являются загадкой даже для электриков. Недавно автору статьи пришлось столкнуться с вопросом вентиляции подстанции в г. Николаеве, в которой имелось помещение и трансформаторной, и ЗРУ (зарядно-распределительное устройство). Расчет тепловыделений от трансформатора производился по формуле:

где Рк.з — потери мощности при коротки замыканиях, Вт; Рх.х — потери мощности холостого хода, Вт.

На ассимиляцию данных тепловыделений рассчитывается требуемый воздухообмен:

где IВ, IН — энтальпии внутреннего и наружного воздуха, кДж/(м3. °С).

Для ЗРУ тепловыделения рассчитывались по данным мощностей ячеек в зависимости от их загрузки и величины тока (см. таблицу).

После определения требуемых воздухообменов необходимо решить, каким образом будут вентилироваться электропомещения.

В помещениях трансформаторных рекомендуется предусматривать естественную приточно-вытяжную вентиляцию путем установки жалюзийных решеток таким образом, чтобы его поток воздуха «омывал» трансформатор. Для этого делаются диафрагмы типа подвесного потолка, разделяющие помещение по высоте на 2 части так, как показано на рис. 1. Площадь живого сечения жалюзийных решеток подбирается из расчета скорости воздуха в них 1-1.5 м/с. А площадь вытяжных решеток должна быть на 10 % больше приточных.

Однако при больших тепловыделениях требуемая площадь живого сечения жалюзийных решеток становится столь большой, что целесообразно предусматривать механическую вентиляцию. Это имело место и на проектируемой нами подстанции в г. Николаеве. Требуемую площадь невозможно было обеспечить по двумпричинам — нехватке места для решеток в наружных стенах и расположения подстанции в жилом районе, что накладывало ограничения на шумовые характеристики. Таким образом, было принято решение предусмотреть там механическую вентиляцию следующим образом — приток воздуха обеспечивается работой четырех канальных устройств, расположенных в наружной стене по обе стороны от входных ворот (рис. 2). Приточный воздух по воздуховодам попадает в подпольные каналы, которые ведут в маслоприемную яму. Попадая под трансформатор, воздух поднимается вверх при помощи двух вентиляторов системы охлаждения трансформатора, а затем удаляется двумя крышными вентиляторами.

Наибольший воздухообмен помещений необходим в летнее время. Поэтому при использовании приточно-вытяжной вентиляции с принудительным побуждением целесообразно устанавливать несколько приточных вентиляторов с возможностью их частичного отключения (в зависимости от температуры воздуха). Возможно также применение частотных регуляторов, однако в такой точности регулирования нет необходимости. Предпочтительнее вариант с 2-3-скоростными электродвигателями. Что касается вытяжной вентиляции, то альтернативой крышным вентиляторам могут служить осевые вентиляторы, устанавливаемые в наружных стенах. Мы надеемся, что данная статья будет полезна специалистам, которые сталкиваются с вентиляцией подстанций, и заполнит некий пробел, имеющийся в нормативной и технической литературе по данному вопросу.