500kV變電站主變噪聲異常分析及處理

1、500kV變電站主變噪聲異常分析及處理【摘要】隨著城市化進(jìn)程的加快，環(huán)境友好型城市建設(shè)與 變電站噪聲處理問題漸漸被重視。文章通過某500kV大 型變電站 主變噪聲的異常情況，對其整個處理分析流程和應(yīng)對措施進(jìn)行了 闡述，總結(jié)了目前在降噪治理方面的合理化建議與應(yīng)對措施。為 推進(jìn)和諧社會建設(shè)和變電站降噪技術(shù)提供 依據(jù)?！娟P(guān)鍵詞】變電站；噪聲異常；分析處理500kV的高壓變電站輸電系統(tǒng)運行時，接地極電流的異常變 化往往會直接影響到交流電網(wǎng)。而系統(tǒng)中的中性點直接接地變壓 器，因其直接相關(guān)聯(lián)會導(dǎo)致發(fā)生不可預(yù)測的變化。接地極的電流 由于異常變化變大時，對整個輸送電網(wǎng)的影響程度也會隨之而上 升。并且變電站的主

2、變噪聲情況在某輸電狀態(tài)下急劇增大，對附 近居民環(huán)境也是有很大影響。一、某500kV變電站概況該大型500kV變電站的主變輸送現(xiàn)場噪聲有所增加。在變 電站輸送現(xiàn)場檢查兩臺主變并沒有明顯的外部移位破損或故障。 但噪聲在工作時最大可達(dá)到九十多分貝。并且伴隨著劇烈的振 動。之后呈現(xiàn)間歇式發(fā)生。根據(jù)調(diào)查，由于近期時間段有一條途 徑本地的直流輸送線路正在進(jìn)行完工運行前的實驗。于是通過跟 蹤與觀察發(fā)現(xiàn)在這條線路試運行時，該變電站的主變運行噪聲呈 現(xiàn)明顯增長趨勢。因此，為了全 面的掌握直流單極大這種情況工 作時對于主變的影響，執(zhí)行了在主變中性點上的直流測量和變壓 器發(fā)出的噪聲分貝和振動的測試多項分析和測試。為

3、了解決此次 出現(xiàn)的噪聲異常 故障，釆取了一系列措施。二、噪聲異常的分析1、變電站的噪聲源。通常在變電站產(chǎn)生的噪聲來源于兩個設(shè)備，一個就是變壓器本體，另一個就是變電站輔助設(shè)備。變壓器本 體的噪聲主要是流經(jīng)變壓器鐵芯的50Hz交變電流，會使得鐵芯產(chǎn)生周期性振動。除過磁至鐵芯收縮振動以 外，還會有負(fù)載電流產(chǎn)生的其他部位的磁性振動使得噪聲加劇。而輔助設(shè)備的噪聲則主要來源于一些風(fēng)機(jī)，油泵和機(jī)械連接部件 的振動。2、直流輸送工程簡介。直流輸送工程是我國集研發(fā)、設(shè)計 及建設(shè)為一體自主開發(fā)項目工程具有先進(jìn)技術(shù)水平和意義。而發(fā) 生噪聲異變變電站就距離該條輸送線路換流站很近。直流輸電線 路運作特點是雙極對稱運行。

4、當(dāng)檢修或發(fā)生故障時采取運行成本 較低單極大地運行方式。單極大地運行時是將大地作為回路。這 種傳輸方式會導(dǎo)致接地極周圍大地電位顯著上升。入地電流和接 地極電位形成正比變化，當(dāng)進(jìn)入接地極的電流上升。在輸送端口 的電位差下入地電流就通 過無數(shù)條通道構(gòu)成回路。如圖1所示。3、直流單極大地和中性點直接接地變壓器的關(guān)系。該變電 站發(fā)生主變噪聲異常的一號和二號主變是由三臺單相自耦無載調(diào) 壓變壓器組成。整體運作冷卻方式為自冷、風(fēng)冷 和強(qiáng)油風(fēng)混合 冷。從開始投運到現(xiàn)在，無大故障和質(zhì)量問題。根據(jù)電位差的 存在，所以在能形成電壓下降圈和距離變化的同壓級多臺變壓器 中性處回路。電流由中性點流入，通過系 統(tǒng)近入低電勢繞

5、阻后再 流出?，F(xiàn)在變電站所投產(chǎn)使用的變壓 器鐵芯由硅鋼片堆疊組裝， 并在外表涂絕緣材料。由于鐵芯的非線性磁性變化使得磁通與電 流也呈現(xiàn)非線性變化。普通 運行情況下的磁通都會保持在線性區(qū) 間內(nèi)。但當(dāng)電流出現(xiàn)分 流的時候，會使得正向勵磁電流加大。從 而導(dǎo)致負(fù)方向的勵 磁電流周期出現(xiàn)較大程度的變化。如圖2所 示。圖中，0為直流偏磁；1正常運行時的主磁通；2受直流偏磁影 響的主磁通；i卩1正常運行時勵磁電流；i卩2受直流偏磁影 響 的勵磁電流三、數(shù)據(jù)測試1、對1號主變A相中性點直流電流的測量的數(shù)據(jù) 表1 1 號主變相中性點的直流電流檢測表時間 變壓器中性點直流電流/A直流接地極注入電流/A系統(tǒng)負(fù)荷有功

6、/MW無功/Mvar10： 20 0. 5 1000 350 9511： 00 4. 5 2000 346 9111：15 4.8 2000 346 9111：30 8. 6 4000 346 9112：00 10.9 4000 346 8512：15 12.1 4400 356 9412:30 13 4400 353 9312：45 12.7 4400 360 9513：00 14.8 4400 362 9613：30 12.2 4400 365 962、噪聲和振動測試。噪聲的測試，主要是選取在噪聲點附 近，安置一臺型號HS6570B的噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)，在出現(xiàn)噪聲異 常時及時記錄下數(shù)據(jù)。用作

7、之后的對比分析。測試點選在縱長軸 面上的一個靠近中部的位置。并且形成對稱測量，選取點要至少 兩個。多次測量，保證所測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和說服力。噪聲所測數(shù)據(jù) 如下圖3所示。曲線1為無偏磁情況。曲線2為有偏磁情況。 振動測試則是通過在變壓器加強(qiáng)筋位置安置磁座傳感器來進(jìn)行數(shù) 據(jù)監(jiān)測，所測數(shù)據(jù)也分為有偏磁（曲線2）和無偏磁（曲線1） 情況。如圖4所示。四、處理措施1、反向電流處理。反向電流處理措施就是在中性點處，串 聯(lián)或著并聯(lián)一組直流電壓源。然后根據(jù)所檢測到的地中流入的直 流電流值的變化，來認(rèn)為自動的去調(diào)接電壓源。一直 給其提供反 向的直流電流，用以抵消地中流入的直流。來消除噪聲的異常。 這種方法具有多變和

8、靈活性，但在安全以及系統(tǒng)調(diào)節(jié)上仍然還需 要有共商榷的空間。2、串聯(lián)電容隔直通交。通過利用電容的隔絕直流能通 過交流 的自身特性，來杜絕中性點的直流電流，但是在布置電容的同時還 要考慮到對其進(jìn)行保護(hù)措施。否則容易擊穿損壞。因此考慮整體， 因其成本的昂貴和裝置的復(fù)雜和維護(hù)困難而舍棄。3、串聯(lián)電阻減流降噪。在利用電阻可以使得通過它的電流減 小的特性，來使得系統(tǒng)達(dá)到解決噪聲異常的目的，但在該項環(huán)節(jié)上， 考慮到一旦改變了系統(tǒng)阻抗，就需要對相應(yīng)的繼電器進(jìn)行保護(hù)措施。 因此盡管無法完全抵消中性點處的電流但是在將一個電抗和小電 阻進(jìn)行串接到中性點后。不僅能夠有減小中性點電流，還能有限制 短路電流的優(yōu)點。綜合考慮選擇將小電阻和電抗共同串聯(lián)近中性點 的措施最理想。結(jié)束語變電站的主變噪聲異常情況不僅對設(shè)備和系統(tǒng)會有損害，同 時還會嚴(yán)重影響這種噪聲環(huán)境中的