变电站是电能传输网络的重要节点,经济社会的稳步发展对供电可靠性的要求越来越高。将电气设备布置于室内,其建筑外观可做到与环境完美协调,而且具有占地面积小、噪声污染小等优点,因此,户内变电站成为电网公司建设“资源节约型、环境友好型、工业化”变电站的主要途径。由于室内空间有限且设备发热量较为集中,通风散热是保证户内变电站安全运行的一个关键课题。传统的通风方案普遍存在冷却气流利用效率低、通风量与设备发热量不匹配、通风能耗大等问题,因此,对户内变电站的通风方式进行系统研究和合理优化显得十分重要。本文以某110kV户内变电站为研究对象,采用实地测试与数值模拟结合的方法,对其通风系统的散热特性进行了研究。实地测试表明,主变压器室内温度受环境温度和运行负荷的影响较大。#1主变压器室和#2主变压器室面临着不同程度的散热问题,分别有28.97kW和53.15kW的热量不能被通风系统及时排出室外。计算表明,主控制室内屏柜设备的总发热量为3.27kW,GIS电气设备的总发热量为8.653kW,来自屋顶的辐射传热是主控制室和GIS室最主要的热量来源。以具有ONAN冷却系统的#1主变压器室为研究对象,对四种通风方案下的室内热环境进行评价,模拟结果表明,局部机械通风可有效提高散热器的散热能力、降低进排风温差、提高换气效率。研究了不同的机械送风速率和机械送风口位置对室内温度梯度和散热器散热能力的影响,结果显示,在极端高温天气下,机械进风速率取4.0m/s至5.0m/s可较好地兼顾散热效果和能耗。对新型通风方式在实际工程中的应用情况进行复测,结果表明,相比于原有的自然进风、机械排风系统,新型通风方式可使室内温度降低1.4℃?3.7℃,散热降温效果明显。使用Fan模型对采用ONAF冷却系统的#2主变压器的散热特性进行了模拟计算,结果显示,室内有大片45℃以上的高温区,远不能达到变电站设计规范中的要求。分别提出了在东墙及西墙底部和在散热器底部进行局部机械送风的两种通风优化方案。两种方案均可满足排风温度不超过45℃的设计要求,散热器底部送风可使Z=4.5m截面上的空气最高温度由53℃降低到47℃、而侧墙底部送风可更好地改善人员活动区域的舒适性。研究确定了最不利条件下散热器底部送风的最佳通风速率为1.5m/s~2.0m/s。对GIS设备室原有的通风系统进行了模拟分析,发现室内出现大面积40℃以上的高温区。增大通风量可显著改善室内的温度分布情况,但无论是利用西门百叶还是南墙百叶窗作为进风口,都存在着气流利用效率低的问题。分别在东墙和西墙底部增设自然进风口,开启南墙百叶窗作为排风口,采用“侧送上排”的气流组织方案,在进风温度为35℃的条件下可将工作区温度控制在40℃以下,而且具有积极的节能意义。确定出极端高温天气下的降温通风系统最小机械送风量为0.75 m~3/s,将机械送风口设置在与设备排布方向垂直的南墙一侧时,室内整体的散热效果比较理想。