引言
隨著電力工程的發(fā)展和城市區(qū)域的擴大,500kV變電站四周不再是郊區(qū)和農(nóng)村,變電站環(huán)境噪聲對居民的干擾問題日漸突出。鑒于我國對環(huán)境保護要求越來越嚴格,變電站的噪聲控制已經(jīng)成為設(shè)計階段的重要考慮因素,運用噪聲預(yù)測軟件對變電站環(huán)境噪聲影響進行預(yù)測已成為電網(wǎng)環(huán)境保護領(lǐng)域的重要手段,變電站中聲源設(shè)備眾多,包括變壓器、高壓并聯(lián)電抗器(以下簡稱高抗）、低壓電抗器、低壓電容器等,針對變電站主要聲源的監(jiān)測都有相應(yīng)規(guī)范。其中,高抗作為最主要的噪聲源,其噪聲特性一直受到廣泛關(guān)注,研究者也不斷探索其噪聲監(jiān)測方法。
1現(xiàn)場測試方法
1.1樣本的獲取
本次現(xiàn)場測試主要對象以500kV變電站的高抗為研究對象,以5組變電站高抗器為例,其參數(shù)如表1所示。
表1高抗參數(shù)
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高抗編號 |
生產(chǎn)廠家 |
額定容量/kVar |
額定電壓/kV |
額定電流/A |
冷卻方式 |
投運時間 |
出廠噪聲水平/dB(A） |
總重/t |
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1 |
西電 |
40000 |
550/√3 |
126 |
0NAN |
2004_06_28 |
71 |
59 |
|
2 |
西電 |
50000 |
550/√3 |
157 |
0NAN |
2009_07_10 |
71 |
72 |
|
3 |
西電 |
40000 |
550/√3 |
126 |
0NAN |
2003_12_21 |
≤70 |
59 |
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4 |
西電 |
40000 |
550/√3 |
126 |
0NAN |
2006_09_03 |
71 |
59 |
|
5 |
西電 |
40000 |
550/√3 |
126 |
0NAN |
2007_12_01 |
71 |
59 |
1.2聲強測試方法
1.2.1測試準(zhǔn)備
對于變壓器、電抗器等設(shè)備聲功率級的測量,采用《電力變壓器第10部分:聲級測定》(GBT1094.10—2003）中的聲壓法和聲強法同時進行測試。測試過程中應(yīng)盡量減少其他背景噪聲的干擾,在無法關(guān)閉其他聲源的情況下,背景噪聲應(yīng)盡可能保持恒定。在某測點測試過程中如遇較為明顯的暫態(tài)噪聲干擾時(如動物鳴叫、車輛經(jīng)過等）,應(yīng)暫停并重新對該測點進行測試。通過對比聲壓法和聲強法(表2）,經(jīng)過綜合考慮,本次測試采用的是聲強法。
1.2.2測試儀器
噪聲分析儀:Brüel&Kj?rHand_heldAnalyzerType2250(丹麥）:
聲強探頭:Brüel&Kj?rsoundIntensityMicrophonePairType4197(丹麥）:
聲校準(zhǔn)器:Brüel&Kj?rsoundCalibratorType4231(丹麥）。
表2聲強法與聲壓法測試條件對比
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測試方法 |
試驗環(huán)境 |
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聲壓法 |
試驗環(huán)境應(yīng)是一個在一反射面之上的近似的自由場。理想的試驗環(huán)境應(yīng)是使測量表面位于一個基本不受鄰近物體或該環(huán)境邊界反射干擾的聲場內(nèi)。因此,反射物體(支撐面除外）應(yīng)盡可能遠離試品。 |
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聲強法 |
試驗環(huán)境應(yīng)是一個在一反射面之上的近似的自由場。理想的試驗環(huán)境應(yīng)是使測量表面位于一個基本不受鄰近物體或該環(huán)境邊界反射干擾的聲場內(nèi)。因此,反射物體(支撐面除外）應(yīng)盡可能遠離試品。但是,使用聲強法允許在距試品規(guī)定輪廓線至少1.2m處有兩面反射墻壁,此時仍能進行準(zhǔn)確測量。如果有三面反射墻壁,它們距試品規(guī)定輪廓線的距離至少為1.8m。 |
1.2.3現(xiàn)場測試條件
(1）反射面。聲強法測試允許在距試品輪廓線至少為1.2m處有兩面反射墻壁,由于聲強法測試條件要求規(guī)定輪廓線與反射面的距離大于1.3m,而基本輪廓線與規(guī)定輪廓線的距離為0.3m,故設(shè)定滿足聲強法測試條件的基本輪廓線與設(shè)備距離為1.6m。現(xiàn)場測試的37組高抗基本兩側(cè)都有防火墻,超過一半高抗?jié)M足聲強法測試聲功率級的條件。
(2）規(guī)定輪廓線。采用《電力變壓器第10部分:聲級測定》(GBT1094.10—2003）中對基準(zhǔn)輪廓線和規(guī)定輪廓線的要求,基準(zhǔn)輪廓線為高抗散熱片外邊緣連接后的外包線:由于現(xiàn)場測試氣溫較低,高抗風(fēng)冷都未開啟,在風(fēng)冷卻設(shè)備(如果有）停止運行條件下進行聲級測量時,規(guī)定的輪廓線應(yīng)距基準(zhǔn)發(fā)射面0.3m,故規(guī)定輪廓線距離基準(zhǔn)輪廓線0.3m,測試的油箱高度大于2.5m,有兩個輪廓線,分別位于油箱高度的1/3和2/3處水平面上。本次測試的高抗高度基本在2.9～3.5m,兩條規(guī)定輪廓線的高度為1m和2m。
(3）現(xiàn)場測試布點?，F(xiàn)場測試37組高抗規(guī)定輪廓線的長度為22～26m,測試探頭位于兩個規(guī)定輪廓線上,布點間的間距為0.9～1m,37組高抗單相高抗的兩組規(guī)定輪廓線的測點數(shù)為40～52個。
2現(xiàn)場測試分析
2.1高抗運行條件
高抗主要運行條件包括運行電壓、運行電流、有功功率、無功功率、高抗油溫等。針對高抗器進行分項測試,繪制相應(yīng)的有功功率和無功功率數(shù)據(jù)圖,如圖1所示。
圖1運行有功功率、無功功率數(shù)據(jù)圖
高抗的運行電壓較為穩(wěn)定,在307kV左右,與設(shè)備的額定電壓相差不大:運行電流也與額定電流相差不大,可以看出在帶電運行狀態(tài)下,高抗基本在出廠條件下運行,設(shè)備運行狀況較為穩(wěn)定:設(shè)備的有功功率較小,可以不作為與聲功率級相關(guān)的參數(shù):高抗的額定功率有40000kVar、50000kVar、60000kVar,而對應(yīng)的無功功率為110MVar左右、140MVar左右和168MVar左右。
2.2數(shù)據(jù)分析
從運行條件來看,各組高抗的運行電壓變化不大,高抗的運行電流和有功功率與設(shè)備的額定容量成正比?，F(xiàn)依據(jù)設(shè)備的額定容量將高抗分為3種類型,將3種類型高抗的聲功率級進行比較,如圖2所示。
圖2聲功率級
從圖2可以看出,不同類別的高抗對應(yīng)的聲功率級與高抗的額定容量并未顯著關(guān)系。
3結(jié)語
在實際測試中,相比聲壓法,聲強法對變電站高抗聲源源強的測定更易實現(xiàn),測試條件更易滿足,通過對現(xiàn)場高抗運行工況分析發(fā)現(xiàn),500kV高抗運行的工況較為穩(wěn)定,運行電流和有功功率基本與高抗的出廠工況相關(guān),高額定容量對應(yīng)的運行電流和無功功率高,但通過聲強法對高抗進行平均聲強級和聲功率級的測定發(fā)現(xiàn),高額定容量所對應(yīng)的高運行電流和運行無功功率并不代表更高的聲強級和聲功率級。
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