换流变电站可听噪声频谱分析与控制技术

换流变电站可听噪声对作业人员职业健康具有一定的影响。为了将作业人员职业接触噪声控制在可接受的水平,对国内不同电压等级换流变电站内换流变压器、换流阀厅、平波电抗器、交流滤波器等作业人员职业接触噪声进行了现场测量与频谱分析。结果表明,换流变电站噪声能量主要集中在中低频,50 Hz偶数倍频上线谱声压级突出,频率集中在100～1 000 Hz频率范围内,除阀厅在高频部位能量仍然较高外,其他作业场所噪声在频率高于5 kHz后,声压级几乎下降至50 dB以下。基于此特点,从声源控制、隔声控制与人员防护3个方面提出了噪声控制措施。     

750 kV变电站可听噪声特性及分布规律

超/特高压交流变电站噪声特性对于其噪声预测与控制具有重要意义。以750 k V交流变电站为研究对象,对变电站内变压器、高压电抗器、带电架构以及站界噪声水平、频谱分布以及衰减特性进行了系统测量与分析。结果表明,750 k V变电站噪声水平较高,变电站各主要噪声源之间存在相互影响,变压器500 Hz以下的中低频噪声水平较高,冷却系统对变压器频谱分布具有较大影响,电抗器噪声最高可达80.3 d B(A),带电架构噪声最低为61.2 d B(A),站界噪声分布与变电站内各主要声源的布置方式有关。     

特高压交流变电站噪声测量与分析

为掌握特高压交流变电站厂界噪声水平,测量了站内变压器与电抗器的噪声水平及其频谱特性、衰减特性以及与功率负荷之间的关系。测量试验在正常运行及大负荷调试期间的特高压试验示范工程变电站进行,并对测量结果进行了进一步分析。结果表明,变压器噪声以中低频噪声为主,受冷却风扇影响较大,且与功率负荷近似正相关。电抗器噪声能量集中在中心频率为100Hz的1/3倍频带上,与功率负荷关系较小。变压器和电抗器噪声随距离增加而较慢衰减,因此变压器和电抗器应远离声环境敏感区域。另外,通过该研究,确定了正常负荷下特高压变压器和电抗器的A计权声功率级分别约为103dB和97dB,并获得了声源的1/3倍频带声功率级参数,为变电站噪声预测评价提供了基础数据。     

特高压交流GIS变电站噪声特性测量与分析

为了掌握特高压交流GIS变电站的噪声特性,以1 000 kV特高压芜湖变电站为研究对象,对站内主变压器、高压并联电抗器以及站界噪声声压级进行了测量,分析了站内主要噪声源的频谱分布、噪声水平以及噪声传播与衰减特性。结果表明,主变压器噪声与高压并联电抗器噪声较为接近且以中低频为主,均在70 dB(A)左右。冷却风扇噪声对主变压器噪声影响较大。主变压器与高压并联电抗器噪声传播过程中均存在较为明显的干涉现象,其中以100、200 Hz噪声干涉最为显著。站界噪声受站内声源位置的影响较大,距离噪声源越近,站界噪声越明显。分析结果对于典型特高压交流变电站噪声预测及评价具有实际意义。     

特高压交流变电站可听噪声分离方法

特高压交流变电站内主要设备产生的噪声相互混叠,增加了变电站噪声测试难度。因而提出了一种特高压交流变电站可听噪声分离方法,将变电站噪声分为变压器与电抗器本体噪声、冷却装置噪声以及电晕噪声。并利用小波包分析方法结合谱减法语音增强技术滤除环境噪声,分别设计通带与阻带梳状滤波器提取本体噪声信号以及包含变压器冷却装置与电晕噪声的混合声信号,然后根据电晕噪声的短时脉冲特性以及变压器冷却装置噪声的平稳性,利用谱减法语音增强技术分离出电晕噪声及变压器冷却装置噪声。研究结果表明:本体噪声、冷却装置噪声以及电晕噪声存在混叠现象;所分离出的本体噪声主要集中在100 Hz、200 Hz以及300 Hz三个窄带频率上;分离后的冷却装置噪声较为平稳,主要位于2 k Hz频率范围内;分离后的电晕噪声为宽频带噪声,具有短时脉冲性,分离前后脉冲信号的发生时间及幅值一致。对所分离噪声信号的时频特性分析结果证明了该方法的有效性。     

城市变电站主要设备噪声特性与直流偏磁分析

为掌握在运城市变电站主要设备噪声特性,利用声学照相机对110~500 kV不同布置方式变电站主要设备的声源位置、噪声水平以及频谱特性进行了检测,针对噪声频谱测量结果进行了分析。结果表明:设备声源主要为主变本身、散热风扇以及油箱壁,噪声能量主要集中在100~1 000 Hz频率范围内,不同容量的变压器基频所占比例不同。在测量500 kV变电站主要设备噪声时发现因直流偏磁现象导致频谱上出现大量高次谐波,利用小波分析以能量的角度探讨了直流偏磁影响程度的检测手段,为变电站噪声控制与直流偏磁抑制提供了参考依据。     

电网变压器铁心磁致伸缩与油箱外特性关联分析

研究主要关注变压器本体的振动原理、噪声频谱特征,建立从铁心磁致伸缩、振动传递途径、油箱振动到油箱噪声外特性的关联关系。同时,介绍了现有设备标准、噪声排放标准不匹配现象。通过对铁心2个方向上的振动加速度测量,明确振动的频率特征;通过对大量变电站实测数据的分析,总结变压器的本体声压级特征、频谱特征、振动特征的统计规律以及集中度。建立了磁致伸缩频率与油箱外噪声特性的关联关系,验证了噪声频谱特性为100 Hz及其整数倍特征。变压器铁心由磁致伸缩引起的振动频率为工频激励电流频率的2倍,即100 Hz。而油箱外噪声特性表现为100 Hz基频的各整数倍高次谐波同样有噪声贡献,如200 Hz、300 Hz、400 Hz等。变电设备本体降噪是发展趋势之一。     

河北省南部电网输变电工程可听噪声测量与分析

结合河北省南部电网实际情况,选取16座变电站作为输变电工程可听噪声测量的调查对象,对变电站的变压器、高压电抗器、带电构架、站界及噪声敏感点的可听噪声进行测量,结果表明各变电站的主要噪声源为变压器,变电站内声源的主频段噪声大多为低频噪声,并分析不同电压等级变电站的噪声特点,为噪声综合治理提供依据。     

变电站运行时产生噪声有多大?

众所周知,变电站运行时,主变压器、电抗器、配电装置会产生电磁噪声,冷却风机以及通风风机会产生的空气动力噪声,这些噪声主要是中低频噪声。我国目前所生产的变压器其噪声值能控制在60～75 dB,室内变电站由于对变压器的性能指标要求较高,因此往     

地下变电站结构振动与噪声特性分析

以220 kV朝阳门地下变电站及其耦连建筑作为测试研究对象,分别开展了地下变电站变压器室及各楼层混凝土楼板、墙体的振动与噪声测试,并对测试数据的时域与频谱进行了分析。结果显示：（1）变压器油箱壁的振动幅值较大,变压器油箱的振动频谱主要为100 Hz及其谐振频率,且变压器室内基础、楼板及墙体振动的频谱特性与油箱基本一致;（2）变压器的振动与噪声通过固体传播扩散到整个地下变电站和建筑结构中,设计时不可忽略结构振动与噪声的影响;（3）随距离增大和楼层升高变电站振动与噪声及低频特性衰减不显著。     

超高压变电站噪声特性分析与预测模型研究

为准确计算高电压等级变电站噪声分布情况及对周围环境的影响,在分析变电站噪声特点的基础上对变电站主噪声源设备变压器和电抗器的声学模型进行了研究。分析表明,冷却风扇的运行和结构的不对称使得变压器和电抗器不同位置辐射噪声分布相差较大。为此,文中基于声强法提出了一种分部等效建模计算方法,将变压器和电抗器每个面进行分块并分别建立声源模型,通过研究面声源与点声源等效算法建立了变压器和电抗器多点声源模型并结合点噪声衰减理论及环境特点建立了变电站噪声衰减预测模型。仿真结果与实测数据对比显示该模型和算法能准确预测变电站内任意点处噪声大小,相比面声源模型有更高的精度。     

变压器空载与短路噪声频谱特性分析

本文对变压器厂内测量的变压器短路和空载噪声的频谱和大小进行了分析。主要由绕组产生的短路噪声与主要由铁心产生的空载噪声,在噪声频点上有明显区别,短路噪声主要出现在100Hz频点上,而开路噪声分布在100~600Hz频率范围内。根据此频谱特性,可以通过在频点上合成的方法推算变压器负荷运行时的噪声。     

并联电抗器振动特性及声功率级计算

为掌握高压并联电抗器的振动特性及声功率级确定方法,在分析电抗器本体振动产生机理的基础上,分别采用声压、声强和振动法测量并讨论了电抗器的声功率级特性,明确了电抗器的振动频谱及分布规律,提出了电抗器噪声预测计算的声源参数。结果表明,电抗器本体振动以100 Hz基频为主,各面的振动分布差别较大,振动加速度与运行电压线性相关;声压法测量得到电抗器声功率级为96.4～101.2 dB,相比声强法大2～6 dB,可作为变电站噪声计算的声源参数。     

500kV变电站噪声源强迭算与预测方法优化

为提高变电站噪声预测准确率,需要建立变电站噪声预测的源强数据库,同时优化变电站噪声预测方法。依托四川电网具有代表性的5个500kV变电站内外噪声实测数据,采用噪声源强迭算方法,获得了主变压器、高压电抗器、低压电抗器、电容器、金具的噪声源强大小与频谱特性,同时对主要声源采用简化垂直面源设置、地形分区贴合辅助控制面技术等手段优化变电站噪声预测方法。通过Cadna/A建模预测,变电站内外不同区域噪声预测结果和监测结果总体吻合,该预测方法能较准确地反映变电站投运后的噪声情况。     

基于全相FFT的电力变压器噪声衰减模型

分析变压器噪声信号的频域特性和衰减模型,有利于变电站有源噪声控制技术的研究。对某变压器噪声信号进行全相FFT频谱分析,得到其频域特性曲线。由频谱图可以看出,该变压器噪声以100 Hz为基频,并在基频处噪声声压级达到峰值。首先利用全相FFT谱分析法处理各参考点噪声信号,得到倍频带声压级。再结合变电站各参数,建立声衰减模型,即可计算预测点声衰减量并合成其A声级,进而绘制出变电站噪声A声级及100 Hz声压级分布图。结合全相FFT的噪声衰减模型可以准确地计算出变电站的噪声分布,直观地评价变压器噪声对周边环境的影响。     

基于波束形成声成像技术的某±800kV换流站噪声源识别

文中以某±800 kV直流受端换流站为研究对象,采用基于波束形成的声成像测量技术,对该直流换流站整站关键位置可听噪声进行现场测试并获得主要噪声源的空间位置和频率特性。测试与分析结果表明,交流滤波场主要噪声源为电抗器组和电容器组,电抗器组区域噪声在562～708 Hz范围内存在较明显峰值,电抗器组与电容器组的噪声存在干涉现象。此外,交流场架构由于电晕放电产生的噪声同样不容忽视;直流滤波场最主要噪声来自于平波电抗器,存在明显高次谐波引起的噪声成分;换流变压器区域主要的噪声源为布置在换流变外部的冷却风扇阵列,以低频噪声为主;站用变区域最大噪声点为变压器本体,频谱主要分布在100 Hz及其倍频上,以291～375 Hz内频率分量较大;调相机外冷水系统和阀冷系统的最大噪声大部分来自于喷淋水拍打底部水盘产生的噪声。     

交流1000kV变电站厂界噪声治理技术研究

为了降低天津南1 000kV变电站的厂界噪声,对荆门交流1 000kV变电站噪声源强和主变压器与高压电抗器的噪声源频谱特性进行调研,运用计算机噪声模拟软件SoundPLAN对天津南交流1 000kV变电站的噪声进行了预测,提出了噪声控制措施,并说明治理效果。     

110 kV户内变压器振动噪声特性及其相干性分析

以西北某110 kV户内变电站为例,通过变压器振动噪声实测,研究了变压器表面振动噪声的频谱特性,总结了变压器表面振动、地基和槽钢振动、噪声的空间变化规律,在此基础上研究了振动噪声的相干性。分析结果表明变压器表面振动、地基和槽钢振动、噪声频谱中100 Hz分量及其倍频处占优势,地基和槽钢处振动是由变压器器身传递而来,1 000 Hz以内近场噪声与表面测点振动相干性很强,近场噪声可以近似地认为是由对应的表面测点的振动引起辐射噪声所致。     

1000kV特高压并联电抗器周围声波干涉特性分析

为对特高压变电站的噪声进行综合治理,对变电站内主设备噪声进行了测量。采用相干和非相干声波理论,建立了并联电抗器周围声场分布模型,并计算了电抗器周围的声场。结果表明,并联电抗器噪声频谱中100 Hz的声功率级占整个1/3倍频带A计权声功率级的91.2%,该频率声波发生干涉,进而导致并联电抗器周围的声场分布存在极大值和极小值交替出现的现象;由于干涉声场的影响范围较大,因此在预测和评估特高压变电站的噪声时,不能将并联电抗器视为简单的非相干噪声源,而应采用相干声波理论来计算声场。     

环境振动特性和压电型集能器的研制

基于变电站变压器的工作环境特征,测试分析变压器的振动特性,获得其振动频率为100 Hz,加速度峰值为0.416 m/s2,据此设计和制备压电型集能器,确定其尺寸参数,并对其输出性能进行系统研究。器件在0.416 m/s2加速度激励下输出电压随振动频率的变化关系显示,在100 Hz时电压峰值达到9.4 V。设计的集能器谐振频率与变电站变压器振动频率一致,非常适于变电站变压器振动能量收集和应用,对于支持变电站故障抢修具有十分重要的意义。