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交流变电站主要设备噪声特性分析

更新时间:2009-03-28

随着社会经济的发展以及用电需求的不断增长,以特高压电网为骨干网架的电网建设正在稳步推进,电网运行电压等级提高,运行规模不断增大。电网的建设发展以及城市化进程的不断加快,越来越多的电网工程出现在居民区周边,导致电力设备的噪声影响问题日渐突出,对居民的正常工作与生活产生不良影响。随着居民环保意识的提高,与电力设备噪声问题相关的投诉与纠纷案件数量不断上升,严重制约了电网建设的发展,已成为电网建设过程中必须面临的迫切问题。因此,研究变电站主要设备噪声特性,开展变电站噪声的针对性控制对于电网建设发展具有重要意义〔1-3〕

根据Q系统支护图,Ⅰ类—Ⅳ类围岩不需要钢肋或钢拱架,Ⅴ类围岩需要钢肋或钢拱架,因Ⅴ类围岩覆盖的Q值范围较大,如果依据Q<0.1进行支护设计,可能会造成过度支护,因此Ⅴ类围岩设计以Q=0.1为基准,如果实际开挖Q值出现低于0.1的情况则重新制定相应的支护方案,Q<0.1时,围岩在锚喷支护的基础上再增加钢肋或钢拱架加强。钢拱架的间距可采用1.3 m。

民以食为天,一日三餐是保证人类身体机能正常运转的基础,而利用好饭后这段时间做有益养生的事,可以事半功倍。

目前,关于电力设备噪声特性的研究已有许多成果报道。文献 〔4-5〕在实验室内开展了变压器噪声测试,分析了变压器铁芯与绕组的噪声特性;文献 〔6-8〕针对不同电压等级的变压器的噪声特性进行了测试与分析。然而,上述研究往往仅针对某一个电力设备或者电力设备某一部件的噪声特性进行分析,对于变电站内主要设备噪声特性的综合分析研究尚少见报道。

本文在大量现场检测结果的基础上,对交流变电站内变压器、电抗器、变电架构、风机等主要设备的噪声特性进行归纳分析,所得结论对于变电站噪声控制具有参考价值。

1 变压器噪声特性测试与分析

1.1 10 k V配电变压器噪声特性

2.1 大鼠体质量变化 结果(图1)表明:第3周时,高脂饮食组大鼠的体质量大于正常饮食组(P<0.05);第5周时,HF组及HF+LBBR组大鼠的体质量明显大于其余3组(P<0.05);第6周开始,HF组大鼠的体质量大于其余4组(P<0.05)。

  

图1 10 kV干式配电变压器噪声信号

  

图2 10 kV干式配电变压器声纹图谱

1.2 110 kV变压器噪声特性

随着经济竞争的日益加剧和全球经济一体化进程的推进,人们逐渐认识到:人力资源是一个国家发展最重要的资源,也是企业存在和发展的第一要素。在以人为本的管理理念日益深入人心的今天,人格特质这个话题被人们所重视和关注[1]。现代企业中的管理者认为,人格特质对人力资源管理的很多方面都会产生相当重要的影响。本研究就是针对其中的人格特质、工作满意度与工作绩效之间的关系来进行讨论。为了让研究结果更具有实用性,笔者以企业知识型员工为研究对象,探究知识型员工的人格特质、工作满意度的情况,利用数据分析的方法论证人格特质、工作满意度和工作绩效的关系,并在此基础上为企业人力资源管理提出建议。

  

图3 110 kV变压器噪声频谱

1.3 220 kV变压器噪声特性

500 kV高压并联电抗器型号为BKD—50 000/500,冷却方式为ONAN。噪声检测结果如图8所示。可以看出,高压并联电抗器噪声周期性明显,其频谱以100 Hz频率为主,200 Hz、300 Hz以及400 Hz频率分量幅值相对较小。电抗器平均等效A声级为75.7 dB(A)。图9给出了电抗器的声纹图谱,可以看出,与变压器谱图类似,电抗器噪声信号具有平稳性,各频率分量幅值基本不随时间发生变化。

  

图4 220 kV变压器噪声频谱

1.4 500 kV变压器噪声特性

可以看出,该冷却风扇噪声信号较为平稳,频谱范围主要位于2 000 Hz以内,400 Hz以内噪声信号幅值较高,400 Hz以上噪声信号幅值分布较为均匀,噪声频率以65.95 Hz为主,该频率与冷却风扇叶片总的转动频率吻合。

  

图5 500 kV变压器A相噪声频谱

1.5 750 kV变压器噪声特性

新疆750 kV凤凰变电站主变压器型号为ODFPS—334 000/750,冷却方式为OFAF,变压器噪声频谱如图6所示。750 kV变压器噪声声压级为73.2 dB(A),其频带较宽,500 Hz以下的中低频噪声幅值较高。其中,100 Hz与200 Hz的频率分量峰值较为明显。在500~16 000 Hz频带范围内,变压器噪声随其频率升高呈逐渐下降的趋势。

  

图6 750 kV变压器噪声频谱

1.6 1 000 k V变压器噪声特性

对邵阳双清一台1990年投运的110 kV变压器冷却风扇噪声进行测试,该风机为机翼型低噪声变压器风扇,型号为 DBF2—4Q6,转速960 r/min,转动频率16 Hz,叶片4枚,噪声测试结果如图12所示。

对一台型号为SCB11—800/10的10 kV三相干式配电变压器进行噪声检测,负载功率为600 kVA,计算出频谱分布如图1所示。10 kV配电变压器噪声时域信号较为平稳,基本不发生波动,信号能量主要集中在100 Hz、200 Hz、300 Hz及400 Hz四个频率分量上,频谱中存在50 Hz奇数倍频率成分,但幅值较小,整个噪声频谱主要集中在600 Hz以内,平均等效A声级为56.5 dB(A)。变压器声纹图谱如图2所示,可以看出在不同时刻变压器各频段噪声始终保持平稳状态,其中以200 Hz频率能量最高。

  

图7 1 000 kV变压器噪声频谱

变压器型号为ODFPSZ—1 000 000/1 000,冷却方式为 OFAF/ONAN。由图中可以看出,1 000 kV变压器噪声呈现出明显的周期性,频谱中100 Hz、200 Hz以及400 Hz频率成分能量相对较高。其中,噪声频谱中100 Hz频率分量幅值最大,200与400 Hz频率相对较低。变压器平均等效A声级为71.3 dB(A)。

2 高压并联电抗器噪声特性测试与分析

图4 给出了220 kV泉塘变电站1号主变压器噪声时域波形及频谱,该变压器型号为SFPSZ10—120 000/220,冷却方式为ODAF。由图可知看出变压器噪声频谱主要集中在1 000 Hz范围内的100 Hz、 200 Hz、 300 Hz、 400 Hz、 500 Hz、 600 Hz 以及700 Hz频率点上。其中,100~400 Hz频率成分能量相近。

  

图8 500 kV高压并联电抗器噪声特性

  

图9 500 kV高压并联电抗器声纹谱

3 变电架构噪声特性测试与分析

为了了解现场变电架构电晕噪声特性,对1 000 kV荆门特高压变电站内1 000 kV变电架构区域电晕噪声进行检测。1 000 kV变电架构电晕噪声时间特性如图10所示。可以看出,电晕噪声具有短时脉冲性的特点,电晕发生时,噪声信号幅值明显高于寂静段噪声信号幅值。电晕噪声典型频谱如图11所示。出现电晕时,噪声频带范围较广,能量6 kHz范围内能量较高。

  

图10 1 000 kV变电站变电架构电晕噪声

  

图11 1 000kV变电站变电架构电晕噪声频谱图

4 风机噪声特性测试与分析

对1 000 kV荆门特高压交流变电站1号主变压器C相进行噪声测试,结果如图7所示。

对湘潭110 kV滴水洞变电站1号主变压器进行噪声测试,变压器型号为SZ10—31 500/110,冷却方式为ONAN。如图3所示,该变压器噪声信号主要集中在100 Hz,且含有少量200 Hz与600 Hz成分,平均等效A声级为59.8 dB(A)。对20余台110 kV变压器的统计分析表明,该电压等级噪声频谱主要集中在700 Hz以下频带范围内。

  

图12 110 kV主变风机噪声特性

对娄底500 kV民丰变电站内2号主变压器A相噪声进行检测,该变压器为单相自耦无励磁调压变压器,型号为ODFS—250 000/500,冷却方式为ONAN/ONAF,检测结果如图5所示。由变压器噪声频谱可以发现,所测变压器噪声主要集中在400 Hz、450 Hz以及500 Hz三个频率分量上,其中450 Hz频率分量能量最高,而100 Hz、200 Hz以及300 Hz频率分量的能量相对较低,800 Hz以上噪声可以忽略,变压器平均等效A声级为74.7 dB(A)。

5 结论

1)不同电压等级变压器噪声以中低频为主,频谱基本位于600 Hz频率范围内,且主频存在较大差异;

“我自用我法”,一语破天惊,这是石涛早期最为重要的一句画论,其蕴涵了石涛勇于突破古法,自用“我法”的革新精神,更是体现了其“搜尽奇峰打草稿”的艺术创造理论。在石涛从事绘画的早期,他便四处游历,这也是他为以后的长期艺术创作所做的铺垫。此题跋“我自用我法”可以很好的说明石涛从他早期的创作写生中就已经意识到了不能墨守成规,拘泥于古法之中,他摆脱了当时清代画坛上呆板程式化的绘画枷锁。在绘画上反对以南北宗为师,反对当时四王在绘画程式上拘泥于古法之中。这反映了他在艺术创作上一直以来坚持的个性,也直接影响了后人对于写生创作的理念反思,从而让人们不断的去寻找探索中国画的意境和灵魂之美。

2)高压并联电抗器噪声较为平稳,时域周期性明显,其频谱以100 Hz频率分量为主;

3)变电架构电晕噪声具有脉冲性特点,其频带范围较宽,6 kHz范围内能量较高;

4)主变风机噪声为平稳信号,除旋转频率分量幅值较高外,其余频率噪声能量在2kHz范围内分布较为均匀。

参考文献

〔1〕周建国,李莉华,杜茵,等.变电站、换流站和输电线路噪声及其治理技术 〔J〕.中国电力,2009,42(3):75-78.

〔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〕吴晓文,周年光,裴春明,等.特高压交流变电站可听噪声分离方法 〔J〕.高电压技术,2016,42(8):2625-2632.

〔4〕莫娟,张霞,袁建生.变压器空载与短路噪声频谱特性分析〔J〕.电工电能新技术,2015,34(2):76-80.

〔5〕顾晓安,沈密群,朱振江,等.变压器铁芯振动和噪声特性的试验研究 〔J〕.变压器,2003,40(4):1-4.

〔6〕潘纪良,吴晓文,胡胜,等.三相油浸式电力变压器噪声与振动特性分析 〔J〕.湖南电力,2017,37(1):66-69.

〔7〕马宏彬,何金良,陈青恒.500 kV单相电力变压器的振动与噪声波形分析 〔J〕.高电压技术,2008,34(8):1599-1604.

〔8〕裴春明,吴晓文,胡胜,等.750 kV变电站可听噪声特性及分布规律 〔J〕.高压电器,2016,52(1):101-105.

 
魏慧杰,唐奇,胡伟,谢银娥
《湖南电力》 2018年第02期
《湖南电力》2018年第02期文献

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