换流站内的噪声主要包括电磁噪声、气体动力噪声和机械振动噪声,造成噪声超标的噪声源主要有:换流变压器、电抗器以及电容器。
22.5.1.1 换流变压器噪声
换流变压器是换流站中产生噪声最大的单个设备,产生噪声的主要因素有两个方面:变压器本体噪声及辅助冷却装置噪声。本体噪声包括铁心、绕组等振动产生的噪声;冷却装置噪声包括风扇和油泵噪声。
铁心励磁硅钢片的尺寸会发生微小变化,即硅钢片的磁致伸缩,是以往变压器产生噪声的主要来源。变压器本体噪声的大小直接取决于铁心所用硅钢片磁致伸缩的大小,目前,随着铁芯硅钢片设计技术的提高,其磁致伸缩振动产生的噪声已经大大减小。因此,绕组导线或绕组间电磁力产生的噪声成为目前换流变压器的主要噪声源,绕组产生的噪声功率随变压器负载的增加而增加,无负载与额定负载条件下的噪声声级相差大约20dB(A),甚至更多。
换流变压器的冷却装置也是噪声的产生源,冷却装置主要有冷却风扇(强油风冷式变压器)、自冷式散热器(强油自冷式变压器)和油泵。冷却风扇运行时产生的噪声主要是由叶片附近产生的气流旋涡引起的;自冷式散热器的噪声,主要是变压器本体的振动分别通过输油管路,传递到散热器以后引起的振动噪声;变压器油泵的噪声主要是由于电动机轴承等部分的摩擦而产生的摩擦噪声。
换流变压器的电磁噪声基频一般为100Hz,低频噪声因波长较长,有很强的绕射和透射能力,在空气中随距离衰减较慢,对周围环境影响较大。
22.5.1.2 电抗器噪声(www.xing528.com)
电抗器是换流站内的主要噪声源,这里的电抗器主要是指平波电抗器和交流滤波场里的滤波电抗器。
目前,中国特高压直流系统中的平波电抗器基本采用干式空心电抗器,其产生噪声的主要原因是直流电流和谐波电流相互作用引起线圈振动。在额定电流下,干式平波电抗器的平均噪声水平约为70dB(A),设备向外的噪声辐射主要以中低频噪声为主,其噪声的发声机理、声级强度、频率范围均与换流变压器相同。
交流滤波器场中的电抗器一般也采用干式空心电抗器,其产生噪声的主要原因是交替变化的电磁场使电抗器线圈激发周期性磁致伸缩振动,噪声水平通常在65~80dB(A),在低频部分有明显峰值,在中、高频部分的峰值则来自其整体结构响应。
22.5.1.3 电容器噪声
除变压器和电抗器外,电容器也是换流站中主要噪声源之一。电容器内部的噪声属于电磁噪声,在交变磁场的作用下,电容器内部电极间产生静电力,使电容器内部的元件产生振动,元件的振动传给外壳使得箱壁振动形成噪声,并从外壳辐射出去,其噪声水平约为70~90dB(A)。
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