摘 要：文章结合工程的实际情况，对阀厅通风空调的系统形式、设备布置、气流组织型式、消防排烟等方面进行了论述研究。结论表明，阀厅空调采用风冷螺杆式冷（热）水机组+组合式空气处理机组+送/回风管的系统型式，并合理安排空调设备布置及气流组织形式能满足阀厅内部电气设备运行的温度要求。
关键词：阀厅通风空调；系统型式；设备布置；气流组织型式；消防排烟
1 概述
换流阀为换流站的核心设备，承担着交-直流转换的功能，换流阀安装在阀厅内，其在运行过程中尽管水冷却系统带走了大部分热量，但换流阀仍将向阀厅散发很大的热量，为了保证换流阀的正常工作，必须保证阀厅室内的空气参数（温度、湿度、洁净度等）在一定范围之内，即阀厅内必须进行通风空调系统设计。
文章结合±800kV普洱换流站一高端阀厅，对阀厅通风空调的系统形式，设备布置，气流组织型式，消防排烟等方面进行了论述研究。
2阀厅空调系统
2.1负荷计算
阀厅空调设备负荷计算的依据是：（1）电气设备的发热量；（2）
围护结构的传热负荷。
其中设备发热量可根据设备资料获得，传热负荷则需要计算。计算时不能用单位冷负荷估算，如果冷负荷估算结果偏大，会造成主机、管道输送系统、末端设备均偏大，由此带来投资偏大，给节能和环保带来问题；如果估算偏小，阀厅内的余热量大，温度高，会给阀厅内设备安全运行带来隐患。为了使阀厅空调设备容量选型合理，应根据各项得热量的种类和性质以及维护结构的蓄热特性，根据下列各项分别逐项逐时的进行冷负荷计算。（1）通过围护结构出入的热量；（2）通过外门进入的太阳辐射热量；（3）照明散热量；（4）设备、器具、管道及其他内部热源的散热量；（5）新风负荷。
根据以上计算方法，通过输入参数和公式计算，得出本站阀厅空调冷负荷值为280kW，夏季空调送风量为50000m3/h。
2.2 系统形式
为了控制阀厅的温度，在夏季，阀厅设置通风空调系统进行降温，在冬季，换流阀正常运行时，其发热量足以使阀厅温度维持在10°C以上，但当换流阀停运且室外温度较低时，空调系统则需要制热以保证电气设备不被冻坏。另外，为了保证换流阀运行时不发生闪络现象，通风空调系统还需要控制阀厅内的相对湿度。同时，通风空调系统还可以通过调节空气处理机组排风和新风阀门开度，使新风量大于渗透量和排风量之和来保持阀厅内的微正压，防止户外灰尘通过门、孔洞及维护结构的缝隙渗透到阀厅。因此，阀厅全年室内环境需维持如下标准。
温度：10～45℃
相对湿度：10～50%
室内微正压值：5～30Pa
为了满足上述要求，阀厅将设置1套空调降温系统，采用风冷冷（热）水机组+组合式空气处理机组+送/回风管的系统型式。风冷冷（热）水机组和组合式空气处理机组按照2×100%容量配置，即1台运行、1台备用。当设备发生故障时，备用机组可自动地投入运行。另外，备用设备与运行设备之间也可定期切换。
在冬、夏之间的过渡季节，冷（热）水机组将不投入运行，空气处理机组直接将室外新风送入阀厅维持阀厅温湿度和微正压。
2.3 设备选择
风冷冷（热）水机组为螺杆式，性能系数（COP）不应低于国家相关规程规范要求，制冷剂采用R407C或R134a环保冷媒。冷（热）水机组夏季提供给空气处理机组的冷冻水供、回水温度为7～12℃，冬季提供给空气处理机组的热水供、回水温度为45～40℃[2]。风冷螺杆式冷水机组具有体积小、噪音低、稳定性好、寿命长、操作简便等优点。
本站选用的风冷冷（热）水机组主要技术参数：（1）制冷量：
347kW；（2）制热量：365kW；（3）冷冻（热）水流量：60m3/h；（4）冷冻水供、回水温度：7/12℃；（5）热水供、回水温度：45/40℃。
空气处理机组主要技术参数：（1）制冷量：320kW；（2）额定风
量：65000m3/h；（3）辅助电加热量：3×20kW。
3 设备布置及气流组织形式
3.1 设备布置
空调设备的布置在满足进风要求的情况下应尽量靠近阀厅，节约占地面积，减少水管、风管的用量，供、回水管宜布置在内侧，美观不凌乱，温度表、压力表、阀门布置要观察、检修方便。
以往工程的风冷冷（热）水机组布置在主/辅控楼屋面、阀厅外地面，空气处理机组布置在主控楼屋面、阀厅外地面或主/辅控楼空调机房内。由于本站阀厅外有足够的空间，故将冷水机组、组合式空气处理机组均布置在室外且紧靠阀厅。
3.2 气流组织形式
阀厅空调气流组织一般有三种型式：（1）屋架上部送风，下部回风；（2）地道上送，上部回风；（3）地道上送和屋架内风管下送，阀厅中下部回风。
由于空调设备均放置在阀厅外地面上，采用地道送风能减少送风路程，节约冷量；同时，由于屋架上送风容易与屋架、阀冷管道等发生碰撞。故本站选用第2种气流组织形式，即地道上送，上部回风。运行过程中，冷空气经地道风口向上喷出进入阀厅，带走阀塔释放的热量。同时被加热的空气上浮，在空气处理机组内回风机的动力左右下从阀厅上部的回风口进入组空内再冷却，循环流动，达到降低阀厅温度的目的。同时，采用地道送风时还要考虑地面下阀冷管道等的布置，避免碰撞。阀厅内风管布置时还应注意与电气设备的带电距离问题。
4 防火及灾后排烟
当阀厅内发生火灾时，火灾信号将联锁关闭空气处理机组及送、回总管上的全自动防火阀。若风管内发生火灾引起70℃熔断的防火阀自动关闭，防火阀将输出信号联锁关闭空调机组，防止火灾蔓延。
阀厅将设置独立的灾后机械排烟系统，排烟风量按阀厅换气次数0.25～0.5次/时计算，排烟设备采用耐高温排烟风机，布置在阀厅屋架以上，排烟风机进口处设有排烟防火阀（常闭）。当阀厅内火灾被扑灭后，可手动打开排烟防火阀及排烟风机向室外排烟，同时，还可打开空气处理机组的送风阀及新风阀，关闭回风阀及排风阀，开启机组内的送风机将室外新风送入阀厅内以加速室内空气的净化。如果在排烟过程中烟温超过280℃，则排烟风机进口处的排烟防火阀将自动关闭，同时排烟风机和送风机将被联锁关闭。
5 结束语
通过以上论述，得出普洱换流站阀厅通风空调系统设计的结论如下：（1）阀厅空调将采用风冷冷（热）水机组+组合式空气处理机组+送/回风管的系统型式。风冷冷（热）水机组和组合式空气处理机组按照2×100%容量配置，即1台运行、1台备用。（2）风冷螺杆式冷（热）水机组、组合式空气处理机组均布置在室外且紧靠阀厅。（3）阀厅空调气流组织形式为地道上送，上部回风。
参考文献
[1]肖国锋.特高压直流阀厅空调系统设计探讨[J].城市建设理论研究，2011（16）.
[2]张志军，郑劲，陈东.特高压直流输电工程高端阀厅空调通风系统的设计[J].电力建设，2009（9）.
[3]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.
[4]史华军.冬冷夏热地区换流站建筑节能设计.武汉大学学报（工学版），2010，8.
[5]吴必华，高湛，史华军，等.特高压换流变压器现场组装试验厂房土建设计方案研究[C].2013年全国电网设计技术交流会会议论文.