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(quán)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(shù)規(guī)范中的噪聲指標(biāo)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(jié)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(lǐng)域，在變電裝備本體降噪材料和裝置等低噪聲化技術(shù)研發(fā)方面取得突破。目前，相關(guān)技術(shù)成果已在浙江、河南、廣東等地實現(xiàn)工程應(yīng)用。
研究變電設(shè)備本體降噪技術(shù)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(yīng)用技術(shù)攻關(guān)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(shè)圍擋、屏障的輔助降噪技術(shù)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(shù)革新的必要性，“針對聲源設(shè)備本體的降噪技術(shù)是最有效的控制方法，也是當(dāng)前的技術(shù)趨勢。”
聯(lián)研院變電站降噪材料研究及應(yīng)用技術(shù)攻關(guān)團隊從2014年開始研究變電設(shè)備本體降噪技術(shù)。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(shù)攻關(guān)，開發(fā)出寬溫域高阻尼耐油橡膠復(fù)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(gòu)件等一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)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(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生噪聲的主要原因是構(gòu)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(shè)備運轉(zhuǎn)的情況下阻隔噪聲。”
本體降噪技術(shù)從根源上解決了變壓器、電抗器噪聲/振動問題，提升了設(shè)備環(huán)保性能，推動我國電工裝備技術(shù)向高可靠、環(huán)?；?、低噪聲方向發(fā)展。
低噪聲設(shè)備技術(shù)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(shù)沒有降低變壓器其他技術(shù)性能指標(biāo)，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(xué)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(shù)在更高電壓等級變電設(shè)備中的應(yīng)用，聯(lián)研院根據(jù)應(yīng)用場景和實際需求，提出了低噪聲設(shè)計方案：針對110千伏及以下電壓等級變電設(shè)備，采用分布式設(shè)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(gòu)件等措施；針對220千伏及以上電壓等級變電設(shè)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(gòu)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(biāo)的220千伏和500千伏變壓器采購產(chǎn)品，與甲方溝通關(guān)于應(yīng)用設(shè)備低噪聲技術(shù)事宜，并達成一致，在保證原有變壓器電氣性能指標(biāo)不變的條件下，僅通過本體降噪技術(shù)降低變壓器噪聲排放水平。這標(biāo)志著聯(lián)研院研發(fā)的本體降噪技術(shù)將應(yīng)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(guān)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(shù)發(fā)展的方向。
7月16日，在先進輸電技術(shù)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(yīng)用技術(shù)攻關(guān)團隊成員田一正在用聲學(xué)阻抗管測試新研發(fā)的聲學(xué)超構(gòu)材料聲學(xué)性能。
“針對不同電壓等級變電設(shè)備服役場景和降噪需求，聯(lián)研院正著手研發(fā)基于聲學(xué)超構(gòu)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(shè)備的電氣和絕緣設(shè)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(shù)通用性差的問題。”田一說。
聯(lián)研院將繼續(xù)發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，深挖潛能，加強技術(shù)研發(fā)，推動變電設(shè)備本體低噪聲技術(shù)在各電壓等級城市變電站和超特高壓站中應(yīng)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(wù)。
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