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)成為設計階段的重要考慮因素,運用噪聲預測軟件對變電站環(huán)境噪聲影響進行預測已成為電網(wǎng)環(huán)境保護領域的重要手段,變電站中聲源設備眾多,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。
1.2聲強測試方法
1.2.1測試準備
對于變壓器、電抗器等設備聲功率級的測量,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。測試過程中應盡量減少其他背景噪聲的干擾,在無法關閉其他聲源的情況下,背景噪聲應盡可能保持恒定。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:Briel&Kj?rHand_heldAnalyzerType2250(丹麥）:
聲強探頭:Briel&Kj?rsoundIntensityMicrophonePairType4197(丹麥）:
聲校準器:Briel&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）應盡可能遠離試品。 |
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聲強法 |
試驗環(huán)境應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,故設定滿足聲強法測試條件的基本輪廓線與設備距離為1.6m?，F(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）中對基準輪廓線和規(guī)定輪廓線的要求,基準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,高抗風冷都未開啟,在風冷卻設備(如果有）停止運行條件下進行聲級測量時,規(guī)定的輪廓線應距基準發(fā)射面0.3m,故規(guī)定輪廓線距離基準輪廓線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,設備運行狀況較為穩(wěn)定:設備的有功功率較小,可以不作為與聲功率級相關的參數(shù):高抗的額定功率有40000kVar、50000kVar、60000kVar,而對應的無功功率為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備的額定容量成正比?，F(xiàn)依據(jù)設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的聲功率級與高抗的額定容量并未顯著關系。
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,高額定容量對應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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