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1、Box-in 首次首次在在800KV 特高压换流站降噪中的应用特高压换流站降噪中的应用 何金龙 （上海申华声学装备有限公司） 摘 要：换流变压器噪声治理效果好坏，已经成为整个换流站厂界能否达标的主要指标。本文通过对国内部分 500KV 的超高压换流站中对换流变压器噪声治理方案的概述，提出了在800KV 特高压奉贤换流站中采用 Box-in 对换流变压器进行噪声治理的合理性，然后着重介绍了 Box-in 在该站中的首次成功应用及效果。 关键词：声学 Box-in 降噪 噪声 换流变压器 Box-in firstly used in 800KV UHVDC Converter Station He
2、 Jinlong (Shanghai Shen Hua Acoustics Equipment Co,.LTD) Abstract: The noise control effect of the converter transformer is primarily important in converter station. After a review of the noise control to the 500KV HVDC converter transformer in our country, the box-in method was bring forward in thi
3、s paper,which was used in 800KV UHVDC converter station in FengXian district. It is the first time for this method used in our country and is proved effective. Keyword: acoustics , Box-in, noise reduction, noise, converter transformer 随着直流输电技术近年来在我国的发展，许 多将交流电转换为直流电或将直流电转换为交 流电的换流站应运而生。 这些换流站的运行会产 生
4、较大的噪声， 对当地居民产生一定的影响。 在 这些换流站中， 主要噪声源有换流变压器、 平波 电抗器和滤波器组等。通过对国内500KV 换 流站的实际测试，在换流变正前方噪声总 A 声 级在 85100dB(A)，在平波电抗器前噪声总 A 声级在 8590dB(A)， 在滤波器组围栏出噪声总 A 声级在 63.665.6dB(A)1。 相比较之下， 换流 变压器噪声较大，所以也是降噪治理的重点。 1 换流变压器主要噪声源换流变压器主要噪声源介绍介绍 换流变压器的噪声主要来自三部分，电磁噪 声、冷却风扇噪声和变压器振动引起的结构噪 声。 电磁噪声是由于铁心在磁通作用下产生磁致 伸缩振动所引起的嗡
5、嗡声。变压器的功率越大， 电磁噪声越高。 电磁噪声甴变压器向外辐射， 在 产生共振时候，辐射噪声更强2。变压器冷却风 收稿日期：2010-6-12 作者简介：何金龙(1975-)，男，汉族，陕西陇县人，主 要从事噪声治理设备的设计与制造。 扇主要甴空气动力噪声、 机壳及轴承等产生的机 械噪声和风机振动时产生的固体噪声。 固体噪声 通过基础地面向相邻建筑传递，引起二次噪声。 2 常用常用换流变压器噪声治理措施换流变压器噪声治理措施 换流变压器噪声可以对声源处及传播途径 两方面进行治理。 从噪声源进行治理的主要方法 如下： （1）采用磁致伸缩小的高导磁材料； （2） 在一定范围内降低铁心磁通密度；
6、 （3） 在铁心端 面涂环氧胶或聚酯胶，减少磁致伸缩量； （4）选 用低噪声冷却风扇3； （5）用隔声罩将变压器罩 起来，即采用 Box-in 来隔绝空气声的传播。从 噪声源的传播途径进行治理的常用方法如下： （1）在阀厅上安装渐变空腔吸声装置，该产品 在较宽的频带内降噪效果明显， 我公司已经获得 国家专利4。（2） 防火墙上安装平板式吸声装置； （3）在换流变呀器前安装高效吸隔声屏障。 以上这些措施，我们在国家电网许多换流站 （如宜都、龙泉、宝鸡、灵宝等）中都应用过， 取得了一定的效果。 3 奉贤换流站奉贤换流站 Box-in 的实施方案的实施方案 3.1 奉贤换流站概况 奉贤换流站是向家坝
7、上海 800kV 特高压 直流输电工程的受端换流站， 位于上海奉贤区境 内。该站容量为 6400MW，直流额定电压为 800kV；每极两个 12 脉冲阀组串联接线方式； 换流变压器(单相双绕组)28 台(4 台备用)，每台 容量 297.1MVA。 3.2 对降噪设备的主要要求 （1）降噪设备安装后，换流变Box-in的整 体降噪量不小于 25dB(A)。 （2）降噪设备要可拆卸，便于检修。 3.3 换流变压器采用的降噪方案 800kV 特高压换流站变压器有 24 台，比 500kV 超高压换流站变压器多，通过采取在噪 声传播途径上进行治理， 效果不是很明显。 经过 多种方案比较，最终确定采用
8、 Box-in 隔声罩方 式对换流变压器进行降噪治理。Box-in 在 500kV 超高压华新换流站中有过应用，降噪量 在 1622dB(A)5，效果比较明显。奉贤换流站 要求降噪量不小于 25dB(A)， 对产品设计及加工 工艺要求相对较高。 奉贤换流站 Box-in 的具体制作方案如下： （1）整个移动式 Box-in 的隔声罩由五部分 组成，分别为顶部固定部分、顶部移动部分、前 端固定部分、 前端移动部分及前端可拆装部分组 成。 顶部固定部分的隔声围护结构与防火墙及阀 厅墙连接； 前端固定部分与换流变基础连接， 在 更换换流变时此部分不用拆除； 前端和顶部移动 部分的隔声围护结构是与换流
9、变主体连接， 在更 换换流变时此部分与换流变一同移出； 前端可拆 装部分与换流变基础连接， 在更换换流变时需要 先将此部分拆除，设备就位后再恢复。 （2）Box-in 内部的防火墙及阀厅墙上做吸 声处理， 吸声体为矩形形状， 采用热镀锌膨胀螺 栓固定在防火墙及阀厅墙上。 （3）在吸隔声板与钢架之间的连接处，采 取了加装橡胶减震器处理措施。 对移动部分和固 定部分的密封处理采用安装可压缩式密封结构 进行密封。 （4）为了便于检修人员和运行工作人员进 出Box-in，在前端两侧安装了隔声门，内部安 装了爬梯，顶部预留了检修孔，见图 1。 （5）为避免屋面积水现象的发生，Box-in 顶部安装吸声板
10、的型钢加工为变截面，有 2%的坡度，确保雨水能及时排出，见图 2。 （6）考虑到散热，采用下进上排的通风方 式， 进风口设置在Box-in两侧隔声门上的下部， 出风口设置在防火墙固顶端的顶部靠近阀厅墙 一侧。 为避免进排风口向外泄露噪声， 在进风口 安装有进风消声百叶， 排风口安装消声器及铝合 金百叶风口，见图 3。 图 1 Box-in 平面示意图 图 2 Box-in 2-2 剖面示意图 图 3 Box-in 1-1 剖面示意图 4 Box-in 的降噪效果的降噪效果 我公司于 2009 年 5 月 31 日成功获得奉贤换 流站 28 台 Box-in 的供货任务， 中标后经过多次 与华东
11、电力设计院进行多次技术协调， 确定加工 制作方案， 于 2010 年 1 月完成第一批 Box-in 的 供货安装任务。 2010 年 2 月 2 日同济大学声学研究所对已安 装的一台 Box-in 隔声罩进行现场隔声性能的测量 （测试环境温度为 8，相对适度为 62%；测试仪 器为 HP3569A 双通道实时分析仪，Norsonic 118 声级计和 GRAS 42AB 校准器） 。因变压器尚未正 常运行， 无法采用直接测量变压器噪声经过隔声罩 降噪处理后的噪声影响。为此，参照政平换流站的 换流变压器的噪声频谱实测数据， 现场采用扬声器 模拟辐射宽频带白噪声， 测量隔声罩顶板、 前壁板、 隔
12、声门等部件的现场隔声量频谱特性， 据此计算隔 声罩的整体隔声量的频谱特性。 然后根据所得到的 隔声罩隔声频谱特性，估算奉贤 Box-in 隔声罩安 装后的整体降噪量。 在参照政平换流站换流变压器的频谱特性及 A 声级大小后， 扬声器现场模拟的宽频带白噪声为 89.9dB(A)，随后分别在 Box-in 的顶板上、前壁板 外及隔声门外进行测量，相应部位的隔声量见表 1 所示。 表 1 Box-in 各部位现场实测值及隔声量 （单位：dB(A)） A 声级 部位 声源 隔声量 顶板 89.9 44.6 前壁板 89.9 26.7 隔声门 89.9 24.8 从以上测量数据知，顶板和前壁板的隔声量均
13、 达到 25dB(A)的设计要求，只有隔声门处的隔声量 未达到要求。为此，需通过整体隔声性能计算公式 计算 Box-in 的整体隔声量。通过以上换流变压器 Box-in 各部件的尺寸比例和隔声性能， 按照如下公 式计算 Box-in 的整体隔声量： 式中，i表示第 i 个构件， n为构件总属， Si第 i 个构件的面积， Li第 i 个构件的隔声量， L整体隔声量。 经过计算，安装 Box-in 后，换流变 Box-in 的 整体隔声量为 25.2dB(A)，达到 25dB(A)的指标。 安装 Box-in 前后的噪声频谱特性比较见图 4 所示。 Box-in 安装完后实景照片见图 5 所示。
14、 图 4 安装 Box-in 前后噪声频谱及 A 声级对比图 图 5 Box-in 安装后实景图片 5 结语结语 通过奉贤换流站降噪措施看，Box-in 在换流 变压器的降噪中有很好的效果， 当然在该产品的 制作加工方面要求也较高。 加工制作单位要结合 换流站设备安装的实际情况， 对构件进行量身定 做。 甴上海申华声学装备有限公司提供的奉贤特 高压换流站 Box-in， 不但降噪效果很好， 而且外 表美观大方， 成为该站的一道风景线， 得到了业 主单位的一致好评。 参考文献参考文献 1国家电网建设有限公司，哈尔滨工程大学.换 流站设备辐射噪声治理方法研究R.北京:国家 电网建设有限公司,2006 2杨一鸣,章旭雯.特高压直流站设备的降噪措 施J.武汉:高电压技术,2006 3韩辉,吴桂芳，瞿雪弟，赵龙.我国500KV 换 流站设备可听噪声的测量分析及降噪措施J.北 京:电网技术,2008 4换流站用渐变式空腔吸声装置P.中国.实用 新型专利,ZL 2007 2 0067835.4,2008 5孙竹森,俞敦耀.华新换流站噪声控制探讨J. 北京:电力建设,2007