特高压变电站高压电抗器降噪方案比较

特高压变电站高压电抗器降噪方案比较

罗昊

国核电力规划设计研究院有限公司100095

摘要：本文采用SoundPlan软件模拟计算，分析了某特高压变电站围墙边界噪声超标问题，集中讨论了对噪声超标影响显著的高压电抗器的降噪方案。得到了采用Box-in型全封闭隔声罩和站内增加隔声屏障两种方案的降噪效果，通过降噪效果的对比，得出最优方案。结果表明，站内高抗区域增设隔声屏障，围墙需提高到15m，降噪效果不明显；而高抗采用Box-in，围墙仅需提高到5m,降噪效果明显，推荐采用该方案。

关键词：高压电抗器降噪方案Box-in隔声屏障

随着高压交流工程的建设和运行，电气设备额定电流的增大和受设备制造水平的限制，特高压交流电气设备产生的噪声比以往电压等级设备产生的噪声将明显增大[1]，其中主要噪声源[2]为主变压器、高抗、电容器等设备的噪声，而高抗多数布置在围墙周边，因此高抗降噪措施对特高压变电站治理显得更为重要。本文通过对两种高抗降噪方案的效果对比，得到最优方案。

1、变电站概况

1.1建设规模

特高压变电站远景规划：4×3000MVA主变容量，1000kV出线10回，8组840Mvar高抗，1组600Mvar高抗。

1.2噪声执行标准

特高压变电站执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》[3]（GB12348-2008），具体数值见表1：

表1工业企业厂界环境噪声排放限值单位：dB（A）

图1降噪方案一

1.3主要噪声源及源强

特高压变电站主要噪声源为主变压器、高抗、电容器等设备，具体数值见表2：

图2降噪方案一厂界噪声水平

对于高压电抗器，可采取以下措施来控制振动与噪声：器身与油箱间放置弹性垫减震，油箱上下端采用球形断面更有利于减少振动，控制噪声。导线本体噪声的降低可通过增加子导线的直径及增大导线的分裂数量来解决。对于金具及设备均压环，可通过对其表面电场强度的计算，提出金具及设备均压环设计的优化方案，以降低金具表面及设备均压环表面的电场强度，从而可以减小电晕噪声。

图3降噪方案二

1.4降噪方案

目前普遍采用的高抗降噪方案为高抗加Box-in，围墙加高的降噪措施。但是从消防角度出发，该方案当高抗出现火灾时，无法及时得到正确处理，会造成重大的经济损失。因此有业内人士提出取消高抗BOX-IN，通过高抗围墙侧加防火墙等高隔声屏障代替BOX-in。基于此，制定如下两种高抗降噪方案。

方案一：高抗采用BOX-IN，围墙加高的噪声预测。

方案二：高抗围墙侧加防火墙等高隔声屏障，围墙加高的噪声预测。

图4降噪方案二厂界噪声水平

2、变电站降噪计算

模型计算按照国家电网公司直流建设部收集的频谱输入，设备的声功率级按照表2取值，文件中没有频谱的设备按照中心频率500Ｈz输入，采用SoundPlan噪声计算软件模拟计算。变电站围墙外1m处高1.2m设置监测点。根据模拟计算结果，变电站厂界噪声值均满足GB12348-2008的限值要求。

3、高抗降噪方案效果对比

3.1方案一降噪效果

高抗加Box-in，并将东北角围墙加高至5m，并且加3m隔声屏障，东、西侧围墙局部加高至5m，其余墙体加高至4m的降噪措施，具体见图1。通过计算得到厂界噪声水平，具体如图2所示，分析可知厂界处噪声水平达标，且厂界外无噪声控制区。

3.2方案二降噪效果

高抗取消Box-in，并在高抗侧加9.35m高隔声屏障，东北角围墙加高至5m，并且加10m隔声屏障，东侧围墙加高至5m，并且加10m隔声屏障，其余围墙加高至5m，并且加3m隔声屏障，具体见图3。通过计算得到厂界噪声噪声水平，具体如图4所示，分析可知厂界处噪声水平同样达标，且厂界外无噪声控制区。

3.3降噪效果对比

通过结果文件可知，采取两种降噪方案后，厂界噪声水平均能达到要求，且厂界外无噪声控制区。但是值得引起注意的是，高抗取消Box-in后，变电站围墙需提高到13m才能使厂界达标，而高围墙会影响特高压变电站进出线，该方案无法实际应用。而高抗加Box-in方案，降噪明显，但是需在工程应用中，制定合理的消防应急方案。

4、结论

1）根据本阶段计算分析，高抗取消Box-IN，对围墙外边界的噪声影响很大。

2）高抗围墙侧加防火墙等高隔声屏障，降噪效果并不明显。

3）高抗取消Box-in，围墙过高影响出线，不推荐该方案。

4）高抗声源与站外围墙存在高差，在传播水平途径上设置隔声屏障，并未起到降噪的效果。

参考文献

[1]华东电力设计院.换流站噪音治理技术措施研究[R].上海：华东电力设计院，2007.

[2]周兵，裴春明，倪园，等．特高压交流变电站噪声测量与分析[J]．高电压技术，2013，39(6):1447－1453．

[3]GB12348-2008工业企业厂界环境噪声排放标准[S].