??∮?,李善金,張 峰
(河南省電力公司商丘供電公司,河南 商丘 476000)
在變電站電力變壓器貯油坑(以下簡稱“主變貯油坑”)設(shè)計(jì)中,許多設(shè)計(jì)人員往往根據(jù)相關(guān)規(guī)程要求,憑借經(jīng)驗(yàn)完成施工圖設(shè)計(jì),沒有進(jìn)行系統(tǒng)的計(jì)算,其結(jié)果往往是,要不出現(xiàn)貯油坑體積不滿足規(guī)程要求,埋下安全隱患,要不就是造成貯油坑體積過大導(dǎo)致材料浪費(fèi),增加造價(jià)。
根據(jù)近年來各地投運(yùn)變電站的情況來看,每座變電站都設(shè)有總事故貯油池,本文為方便起見,根據(jù)規(guī)程要求,假定某220 kV變電站設(shè)置有總事故貯油池,來計(jì)算主變貯油坑的大小,并對主變壓器外廓尺寸和其支墩(本文假定主變壓器基礎(chǔ)共n個(gè)支墩且大小相同)以及相關(guān)參數(shù),用如下符號表示:
A為主變壓器外廓長,m;
B為主變壓器外廓寬,m;
a為主變壓器支墩寬,m;
b為主變壓器支墩長,m;
G為主變壓器油總質(zhì)量,kg;
ρ為變壓器油密度,kg/m3;
K為卵石空隙率。
在以上參數(shù)中,A、B、G、ρ、n 由變壓器廠家提供,a、b由變壓器受力計(jì)算確定,K由當(dāng)?shù)厥褂寐咽闆r確定。
對主變壓器及其支墩作簡易圖示,如圖1。
圖1 主變壓器外廓及支墩俯視圖
按GB 50060-2008《3~110 kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(本文以下均簡稱為規(guī)程)要求,貯油坑應(yīng)大于設(shè)備外廓每邊各1 000 mm,故主變貯油坑
凈長 L=(A+1+1)=(A+2)m;
凈寬 W=(B+1+1)=(B+2)m;
主變壓器基礎(chǔ)支墩面積為
主變貯油池的凈底面積為
根據(jù)規(guī)程要求,主變貯油坑必須至少容納20%油量,主變貯油坑的最小儲油量為
進(jìn)而,主變貯油池最小儲油體積為
假定主變貯油池鋪設(shè)卵石深度為h卵,則主變貯油池鋪設(shè)卵石的體積
主變貯油池內(nèi)鋪設(shè)的卵石空隙,所能吸納的油量
根據(jù)工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn),一般情況下,為防止卵石亂滾,主變貯油坑鋪設(shè)卵石的深度,比總深度要低0.1m,即卵石頂部有0.1 m高的余量,由此可得出主變貯油坑的實(shí)際深度
根據(jù)規(guī)程要求,主變貯油池內(nèi)鋪設(shè)卵石層厚度,不應(yīng)小于250 mm,卵石直徑為50~80 mm。因此,當(dāng)采用公式(1)和公式(2)計(jì)算出h卵和h后,若h卵不小于250 mm,h不小于350 mm時(shí),采用實(shí)際值;若h卵小于250 mm,h小于350 mm時(shí),應(yīng)取250 mm和350 mm。
而且,在進(jìn)行公式(1)和公式(2)的推導(dǎo)時(shí),未考慮貯油池底部坡度所產(chǎn)生的貯油量,這是因?yàn)榭紤]到變壓器運(yùn)行過程中,由于溫度的上升,可能導(dǎo)致油的體積變大,而讓其作為安全儲備使用,并使計(jì)算公式簡易化。
從工程實(shí)際施工角度來看,變壓器廠家提供設(shè)備外廓尺寸A、B后,應(yīng)對其值按100 mm模數(shù)取整,由公式(1)及公式(2)計(jì)算結(jié)果與規(guī)程要求值比較后的取值,也應(yīng)按50 mm模數(shù)取整,以方便施工。
并且,為防止雨水泥沙流入主變貯油池,堵塞卵石孔隙,貯油池周邊池壁應(yīng)高出其外側(cè)地坪100 mm為宜,貯油池池底也應(yīng)有一定的排油坡度,坡向集油井,便于如果出事故時(shí),變壓器油順利排至總事故油池,如圖2所示。
圖2 貯油池平、斷面圖(單位:mm)
在工程實(shí)際應(yīng)用時(shí),除應(yīng)考慮上述問題外,尚應(yīng)注意很多變壓器廠生產(chǎn)的變壓器的外廓尺寸中心線與變壓器重心線并不重合,防止設(shè)計(jì)時(shí)混淆出錯(cuò)。另外,當(dāng)本地?zé)o卵石時(shí),也可采用無孔碎石代替。
[1]NDGJ96-1992,變電所建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定[S].
[2]GB 50229-2006,火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].
[3]GB 50060-2008,3~110 kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范[S].