7月20日，浙江金華供電公司110千伏吳店變電站內(nèi)，變電運維人員正在巡查110千伏/50兆伏安低噪聲變壓器運行情況，確保迎峰度夏期間變電站安全穩(wěn)定運行。經(jīng)測量，變壓器近場噪聲A計權聲壓級為56分貝，比國家電網(wǎng)有限公司同規(guī)格產(chǎn)品采購技術規(guī)范中的噪聲指標低9分貝。
從2010年開始，全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司緊密結合電網(wǎng)發(fā)展和工程實際需求，深耕變電站噪聲振動控制領域，在變電裝備本體降噪材料和裝置等低噪聲化技術研發(fā)方面取得突破。目前，相關技術成果已在浙江、河南、廣東等地實現(xiàn)工程應用。
研究變電設備本體降噪技術提升國產(chǎn)裝備環(huán)保水平
7月8日，在河北保定天威保變電氣股份有限公司高壓試驗大廳里，聯(lián)研院變電站降噪材料研究及應用技術攻關團隊正在對加裝了低頻本體降噪材料/裝置的電抗器開展噪聲、振動測試。
“以往在外部加設圍擋、屏障的輔助降噪技術最大的問題就是會占用變電站內(nèi)的有限空間，擠占巡檢通道，影響運維和消防工作。這種相對粗放的降噪方式不但影響環(huán)境美觀，還難以控制高空聲源噪聲。不僅如此，輔助降噪工程涉及大量土建施工，不利于碳排放控制。”聯(lián)研院電工新材料研究所防護材料室研發(fā)工程師樊超說起降噪技術革新的必要性，“針對聲源設備本體的降噪技術是最有效的控制方法，也是當前的技術趨勢。”
聯(lián)研院變電站降噪材料研究及應用技術攻關團隊從2014年開始研究變電設備本體降噪技術。團隊針對變壓器、電抗器聲振特征做了大量試驗和驗證，歷經(jīng)7年的技術攻關，開發(fā)出寬溫域高阻尼耐油橡膠復合材料、器身與油箱間三維高效隔振器、油箱彈性波調(diào)控用高效隔聲構件等一系列具有自主知識產(chǎn)權的本體降噪材料/裝置，提升了國產(chǎn)變電裝備噪聲防護水平。
“變壓器、電抗器等設備內(nèi)部產(chǎn)生噪聲的主要原因是構件的振動。”樊超說，“我們將研發(fā)的材料和裝置裝入變壓器內(nèi)部，就可以抑制振動所產(chǎn)生的聲波傳遞，從而在不影響設備運轉的情況下阻隔噪聲。”
本體降噪技術從根源上解決了變壓器、電抗器噪聲/振動問題，提升了設備環(huán)保性能，推動我國電工裝備技術向高可靠、環(huán)?；⒌驮肼暦较虬l(fā)展。
低噪聲設備技術落地提高變電站聲環(huán)境水平
“110千伏低噪聲變壓器運行后，變電站噪聲減小了，變電站聲環(huán)境改善了。我們還省去了輔助降噪措施帶來的二次改造、后續(xù)維護等成本。”5月10日，金華供電公司互聯(lián)網(wǎng)辦公室副主任王斌說，“這種低噪聲技術沒有降低變壓器其他技術性能指標，溫升、過負載性能要求和原產(chǎn)品一樣。”
聯(lián)研院聯(lián)合北京勞動保護科學研究所、保定天威保變電氣公司、浙江金華供電公司等單位，經(jīng)過多次方案論證和試驗驗證，制備出多臺低噪聲油浸式變壓器及電抗器產(chǎn)品。截至目前，這些產(chǎn)品分別在浙江溫州10千伏配電室、河南駐馬店新蔡縣韓集35千伏變電站、浙江金華吳店110千伏變電站、廣東雷州大唐發(fā)電廠等地掛網(wǎng)運行。
為推進本體降噪技術在更高電壓等級變電設備中的應用，聯(lián)研院根據(jù)應用場景和實際需求，提出了低噪聲設計方案：針對110千伏及以下電壓等級變電設備，采用分布式設計，選用低磁致伸縮硅鋼片、降低磁通密度、加裝油箱外壁吸隔聲構件等措施；針對220千伏及以上電壓等級變電設備，綜合經(jīng)濟性、安全性、運輸要求等因素，選用低磁致伸縮硅鋼片、優(yōu)化鐵心夾緊力、優(yōu)化疊片方式、加裝油箱外壁吸隔聲構件4種措施。
5月份，聯(lián)研院聯(lián)合保定天威保變電氣公司就該公司已中標的220千伏和500千伏變壓器采購產(chǎn)品，與甲方溝通關于應用設備低噪聲技術事宜，并達成一致，在保證原有變壓器電氣性能指標不變的條件下，僅通過本體降噪技術降低變壓器噪聲排放水平。這標志著聯(lián)研院研發(fā)的本體降噪技術將應用于500千伏電壓等級。
產(chǎn)品升級推廣支撐變電站低噪聲化發(fā)展
4月21日，全國人大常委會公布了2021年度立法工作計劃，其中就包括修改環(huán)境噪聲污染防治法。輸變電行業(yè)低頻噪聲治理受到關注，對低頻噪聲控制問題提出更高要求。
研發(fā)具備良好低頻降噪效果的通用化低成本本體降噪材料/裝置成為本體降噪技術發(fā)展的方向。
7月16日，在先進輸電技術國家重點實驗室的輸電用電工材料試驗平臺上，變電站降噪材料研究及應用技術攻關團隊成員田一正在用聲學阻抗管測試新研發(fā)的聲學超構材料聲學性能。
“針對不同電壓等級變電設備服役場景和降噪需求，聯(lián)研院正著手研發(fā)基于聲學超構材料的通用化本體降噪材料/裝置。該成果不但可以更加高效地進行低頻線譜噪聲控制，而且不影響原有設備的電氣和絕緣設計，不增加溫升，不妨礙運維檢修，不干涉消防，避免常規(guī)本體降噪技術通用性差的問題。”田一說。
聯(lián)研院將繼續(xù)發(fā)揮技術優(yōu)勢，深挖潛能，加強技術研發(fā)，推動變電設備本體低噪聲技術在各電壓等級城市變電站和超特高壓站中應用，為變電站低噪聲化發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)安全可靠的服務。
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