1、分類號：密級：UDC：學(xué)號：405912009081南昌大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文戶內(nèi)變電站降溫通風(fēng)數(shù)值模擬研究戶內(nèi)變電站降溫通風(fēng)數(shù)值模擬研究NumericalSimulationResearchofCoolingVentilationinanIndoSubstation王林培養(yǎng)單位（院、系）：機(jī)械工程學(xué)院動力工程系指導(dǎo)教師姓名、職稱：文華副教授申請學(xué)位的學(xué)科門類：工學(xué)學(xué)科專業(yè)名稱：動力機(jī)械及工程論文答辯日期：答辯委員會主席：評閱人：年月日

2、摘要摘要隨著我國城市對電負(fù)荷的更高要求，城區(qū)變電站布點越來越多，從占地、城市周圍建筑風(fēng)格相協(xié)調(diào)及降低噪聲擾民方面考慮，設(shè)計城區(qū)的變電站我們一般采用全戶內(nèi)型的設(shè)置，即將主變壓器布置在室內(nèi)，通過隔音及屏蔽等降噪手段控制主變壓器噪聲的傳播，而主變壓器自身安全工作要求，為保證變壓器在安全工作溫度范圍內(nèi)運(yùn)行進(jìn)行通風(fēng)散熱，因而主變壓器室必須布置適宜的通風(fēng)進(jìn)出風(fēng)口，但如風(fēng)口面積過大致使室內(nèi)的噪聲傳至室外，風(fēng)口面積過小將影響通風(fēng)降溫效果，因而戶內(nèi)變電站

3、的通風(fēng)降溫與噪聲控制是一對矛盾體。通風(fēng)方式分為機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)及機(jī)械通風(fēng)與自然通風(fēng)的混合通風(fēng)，夏季環(huán)境溫度高，城網(wǎng)負(fù)荷高，部分變電站常采用通風(fēng)機(jī)方式對主變壓器進(jìn)行降溫。在環(huán)境溫度較低時，通常自然通風(fēng)降溫即可滿足主變壓器的通風(fēng)降溫要求，當(dāng)通風(fēng)降溫方案不當(dāng)時，容易產(chǎn)生滿足通風(fēng)降溫的情況下運(yùn)行噪聲擾民，或者噪聲得到控制而通風(fēng)降溫效果不佳影響主變壓器安全運(yùn)行。理想情況是保證大部分時間內(nèi)利用自然通風(fēng)降溫，減少通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行和通風(fēng)機(jī)的噪音，當(dāng)自然通

4、風(fēng)達(dá)不到通風(fēng)效果時采用通風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)降溫保證主變壓器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，所以很多城市的戶內(nèi)變電站在夏季一般采取自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)的混合通風(fēng)運(yùn)行方式，以達(dá)到節(jié)約運(yùn)行能源，降低生產(chǎn)成本。在戶內(nèi)變電站通風(fēng)開口面積不變（控制噪聲外傳量）的情況下如何布置進(jìn)出風(fēng)口，找到最優(yōu)的通風(fēng)降溫效果的戶內(nèi)變降溫通風(fēng)方案是本課題的研究目標(biāo)。對南昌市某戶內(nèi)變電站主變壓器室進(jìn)行研究，建立了戶內(nèi)變通風(fēng)降溫數(shù)學(xué)物理模型，通過現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬的結(jié)果對比，驗證了該通風(fēng)降溫模

5、型的有效性和準(zhǔn)確性。在建立的通風(fēng)降溫模型的基礎(chǔ)上，通過對進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口位置不同的方案設(shè)計，采用不同的通風(fēng)方式，提出不同通風(fēng)降溫方案。利用流體數(shù)值計算模擬軟件Fluent對主變壓器室在不同通風(fēng)降溫方案進(jìn)行了CFD數(shù)值模擬計算。根據(jù)模擬結(jié)果，通過對溫度場及速度場的分析，比較了各方案的室內(nèi)氣流的組織狀況，分析了各設(shè)計方案的優(yōu)缺點，最終得出了較優(yōu)的通風(fēng)降溫氣流組織方案。最后本文還針對典型室內(nèi)變電站的通風(fēng)降溫進(jìn)行了相關(guān)的模擬計算分析，在數(shù)值計算模