0 前言
某大型水电站主变洞平行布置于主副厂房洞下游，主变洞右端布置主变进风洞与进厂交通洞连接，右端顶拱布置主变洞排风排烟竖井与厂顶排风排烟洞连接，左端顶拱布置主变排风洞直通室外。主变洞按位置从右到左分为三部分，第一部分位于主变洞右段，主要布置附属功能；第二部分位于主变洞中间段，主要布置GIS设备和主变压器；第三部分位于主变洞左段，主要布置高压并联电抗器和GIL出线。
1 问题现象
1.1GIS大厅重要设备室顶部及大厅右侧区域汛期环境温度偏高，超过设计温度33℃。
1.2部分主变相室汛期环境温度偏高，超过设计温度36℃。
1.3主变洞中间层#3公用配电室外部环境温度较高，超过设计温度33℃。
1.4主变洞电缆廊道环境温度较高，超过设计温度32℃。
2 原因分析
2.1GIS大厅重要设备室顶部及大厅右侧区域汛期环境温度偏高原因
GIS大厅位于主变洞中间段第三层，GIS大厅送风主要来自GIS大厅右侧风机房1台风量39000m³/h的风机和GIS大厅2个自然送风口；排风主要靠布置于GIS大厅上下游墙底部的共12个SF6排风系统（主要作用是对SF6泄露时进行排除，同时兼顾排风作用），及GIS大厅左侧装设的2台40000m³/h风机排风（图1），最终由安装在主变洞顶层的3台总排风机排出。GIS大厅设计有消防气瓶室、蓄电池室、直流电源室、开关站继保室等重要设备室，设备室室内除其原设计通风系统外同时新增了5台空调机，空调室外机均布置于GIS大厅重要设备室顶部。
2.1.1GIS大厅重要设备室顶部空调室外机产生热量无法排出。
2.1.2GIS大厅左侧排风机房对侧自然送风口风量较小，送出的冷风直接被GIS大厅左侧排风机排出，无法对GIS大厅起到对流降温作用，且导致GIS大厅左侧排风机对GIS大厅的排风量减小。
2.1.32条GIL出线洞廊道上各有3个防火阀（布置于GIS大厅左侧排风机房两侧），排风机运行时抽走部分GIL出线洞内空气，导致对GIS大厅的排风量减小。
2.1.4GIS大厅实测送风量虽略大于设计值，但由于重要设备室顶部增设了5台空调室外机，实际工况已发生变化，GIS大厅送风量仍然不足。
2.2部分主变相室汛期环境温度偏高原因
主变相室采用自然进风、机械排风方式，进风取自与进厂交通洞相连的主变搬运廊道，排风管穿上游夹墙至主变洞顶层，由装设在主变洞顶层的12600m³/h风机排风。
2.2.1现场检查部分主变相室排风机排出的风为冷风，与主变相室温度存在较大差异，判断主变相室上游夹墙内排风管存在脱节或大量漏风现象，导致排风机实际抽排更多的是夹墙风道内的冷风，未能排出主变相室内的热空气，且主变相室内的空气无法实现对流，因此导致部分主变相室温度较高。
2.2.2由于主变A/B/C三相室的排风口布置位置不同（图2），在主变室立方体空间内，C相室的进、排风口基本上形成空间对角线，热量交换效率最高，A相室次之，B相室最低。
2.3主变洞中间层#3公用配电室外部环境温度较高
主变洞空间层采用机械送、排风方式，两端各设有1台25800m³/h的送风机向中间送风，下游墙底部设有SF6排风口，通过布置在主变洞通风层的4台12600m³/h排风机进行排风。
2.3.1主变洞中间层#3公用配电室两台10P空调室外机放置在主变洞中间层#4楼梯两侧（图3），汛期空调运行时导致主变洞中间层#3公用配电室外部温度较高。
2.4主变洞电缆廊道环境温度较高。
主变洞电缆廊道位于主变相室上方，电缆廊道分为4段，中间由常闭式防火门隔开，采用自然进风、机械排风方式，进风取自8个母线洞，由放置在主变洞通风层的4台12600m³/h风机进行排风，进风口及排风口分布见图4。
2.4.1现场排查电缆廊道4台排风机工作正常，排风机出风温度较低，主变洞电缆廊道层无明显的空气流动，判断电缆廊道排风机进风管路在夹墙内管路存在脱节或大量漏风现象，导致排风机实际抽排更多的是夹墙风道内的冷风，电缆廊道总体排风效果不佳。
2.4.2电缆廊道位于主变室上方，受主变运行影响，主变室顶部温度相对较高，导致电缆廊道环境温度较高。
2.4.3电缆廊道进风取自环境温度相对较高的母线洞，也是导致电缆廊道环境温度较高的一个因素。
3 处理措施
3.1GIS大厅重要设备室顶部及大厅右侧区域汛期环境温度偏高处理措施
3.1.1GIS大厅重要设备室均加装有空调，不需排风，可将原重要设备室排风管上部拆开一段（图5），对风管下端进行封堵，在风管上端安装进风格栅，风机开启后可对重要设备室顶部空调外机产生的热量进行排除，以解决GIS大厅重要设备室顶部汛期环境温度偏高的问题。
3.1.2关闭GIS大厅左侧排风机房对侧自然送风口的防火阀及GIL出线洞廊道上与GIS大厅左侧排风机房进行通风的防火阀，以增大GIS大厅左侧排风机对GIS大厅的排风量，改善GIS大厅通风效果。
3.1.3开启GIS大厅右侧送风机房防火门，引入送风机室内自然风作为GIS大厅送风，增加GIS大厅整体送风量，改善GIS大厅整体通风效果。
3.2汛期部分主变相室环境温度偏高处理措施
3.2.1由于主变相室上游夹墙内排风管路已不具备检查修复条件，可在主变相室排风口处加装1台与原装设在主变洞顶层同排风量的风机，将主变相室内热空气抽入上游夹墙内，再由主变洞顶层风机将上游夹墙内热空气排出，以改善主变相室空气流通效果，进而降低主变相室环境温度。
3.2.2若在主变相室增设临时风机后主变相室温度仍然偏高，可在主变相室进人门附近墙体上增设一个进风口，以提高主变相室的热交换效率，从而降低主变相室温度。
3.3主变洞中间层#3公用配电室外部环境温度较高解决措施。
3.3.1主变洞中间层#3公用配电室空调为后期加装空调，现场通风条件与设计工况已发生较大变化，现有通风条件不足以将空调外机散发热量排出。可将主变洞中间层#3 公用配电室两台 10P 空调室外机移至主变洞通风层，以减少主变洞中间层热源，达到降低主变洞中间层#3 公用配电室外部区域温度的目的。
3.4主变洞电缆廊道环境温度较高解决措施
3.4.1由于主变洞电缆廊道上游夹墙内排风管路已不具备检查修复条件， 可在主变洞电缆廊道4个排风口处分别加装1台排风机，将主变洞电缆廊道内热空气抽入上游夹墙内，再由主变洞通风层风机将上游夹墙内热空气排出，以改善主变洞电缆廊道空气流通效果，进而降低主变洞电缆廊道环境温度。
3.4.2因主变洞电缆廊道位于主变相室上方，主变相室热空气聚集在主变相室顶部，主变相室热量通过热传导方式传递到主变洞电缆廊道，故可通过改善主变相室环境温度间接改善主变洞电缆廊道温度。
4 结论
主变洞各部位布置有众多重要设备，适宜的环境温度对设备安全稳定运行尤为重要。本文对主变洞环境温度高的原因进行了逐步分析和整理，提出了对应的治理措施，为其他电站应对同类问题提供了分析思路和处理措施，具有一定的参考价值。
[参 考 文 献]
[1] 张鹏 肖斌《水力发电厂供暖通风与空气调节设计规范》NB /T 35040 － 2014，中国电力出版社，2014 10 15．
[2] 《水电站机电设计手册》采暖通风与空调，水利电力出版社，1989 07.
蔡文超（1995-），2017年7月本科毕业于西安理工大学能源与动力工程专业，从事水电站机械设备检修维护及管理工作，助理工程师。
