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摘要：随着国民经济的发展和社会用电需求的提升，输变电工程的建设也得到迅速发展。政府和公众对环境保护的要求越来越高，在变电站运行中，噪声污染问题已引起了许多纠纷、拆迁及赔偿等问题。针对输变电工程噪声问题的深入研究后发现，并联电抗器由于通常布设在临近站区围墙处，是造成厂界和敏感点噪声超标的重要原因。因此，针对变电站高抗噪声防治措施研究具有非常重要的现实意义。
关键词：输变电工程; 变电站; 并联电抗器; 噪声防治
1背景
随着电网的快速发展，超高压/特高压输电工程日渐成为当前长距离输电的主要方式，超高压/特高压变电站内主要噪声源包括主变压器、高压并联电抗器以及带电构架产生的尖端放电等。由此所带来的电场、磁场、无线电干扰以及噪声影响问题，日渐成为公众关心的热点，变电站/换流站内主要设备所产生的噪声对周边居民工作、生活的影响问题在其中尤为突出。
2高抗噪聲产生机理
对于电抗器铁芯来说，由于电抗器只有一次绕组，并没有二次绕组感应电动势产生磁通与一次绕组产生的磁通进行抵消，主磁通的大小会随着电流的变化而变化，因此电抗器中电流的大小会对其铁芯磁滞伸缩噪声产生影响。电抗磁滞伸缩所引起的振动相对较小，主磁路间隙材料在麦克斯韦尔力作用下伸缩而引起的铁芯饼振动成为引起电抗器铁芯振动的主要因素。同时当变压器、电抗器经过长时间运行或预紧力不足时，绕组会出现松动或变形，这会导致绕组噪声的加剧。有时在直流偏磁现象还会导致漏磁通的增加，导致绕组噪声的加剧。
3高抗噪声控制措施
3.1高抗设备声源降噪措施
（1）高抗本体噪声治理措施
为了降低铁芯电抗器的噪声，无外乎从设计、加工工艺、装配工艺等方面采取措施。常用的方法是降低铁芯磁密，采用高导磁硅钢片，改善铁芯的加工工艺，铁芯组装工艺和组装后的处理工艺。除此之外，高压电抗器在减小振动方面还可采取以下措施：（1）采用铁芯强力压紧装置。（2）器身强力定位和减振装置。在器身与油箱底的连接处设置减小振动、防止位移的强力定位和减振装置，既能减小振动，又使产品能承受较多的冲击加速度。（3）采用特殊的铁芯饼迭片形状。铁芯饼形状既有利于降低振动，又能防止铁芯饼磁力线过分集中，减小过磁区域，从而降低电磁噪声。（4）采用高导磁率、大电阻率的低损耗超薄型晶粒取向冷轧硅钢片，铁轭4级步进迭片，并且铁芯饼和铁轭有合适的磁通密度，从而降低电磁噪声。（5）铁芯夹件构成高强度的稳定框架。上下夹件、压梁、侧梁等形成一个机械强度高，不失稳的刚性框架，能降低振动和噪声。
（2）器身隔振措施
由于变压器的辖射噪声主要是油箱表面的振动造成的，而油箱表面的振动是由铁芯和绕组在工作时的振动引起，铁芯和绕组的振动通过夹件和定位部件传递到油箱的顶部和底部，导致油箱表面的振动造成辐射噪声。考虑到铁芯绕组的重量很大，因此考虑在箱底定位销处放置减振动，通过其阻尼特性来衰减振动能量，并减弱振动的传递。本文选用金属橡胶作为减振垫。金属橡胶放置在变压器器身与下油箱的连接处，最大程度的将刚性连接转化为弹性连接，抑制振动的固体传递路径。金属橡胶材料的内部是由金属丝的相互勾连和嵌合而成，在其受到外部的振动和冲击时，金属丝之间会发生滑移，依靠金属丝的滑移产生的摩擦力来耗散振动或冲击能量。
（3）基础隔振措施
在下油箱与承台或地面接触处放置橡胶隔振支座，防止变压器或电抗器箱壁与基础产生共振。像胶支座是由多层豫胶与薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成。该产品有足够的竖向刚度可以承受垂直方向的荷载，且能将上部构造的压力可靠地传递给承台;有良好的弹性以适应梁端的转动;有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移;具有安装方便、构造简单、节省钢材，养护简便、易于更换、价格低廉等特点。
4高抗噪声传播途径治理
（1）合理布局变电站内的噪声源设备
对变电站进行总体布置设计时，应将噪声水平比较大的设备尽可能布置在变电站的中央，这样可以充分利用变电站内场地的空间和建筑物来对噪声进行衰减和阻隔，或者采用“闹静分离”的原则，将噪声水平比较高的设备布置在远离噪声敏感建筑物的地方，以使噪声到达厂界处时能够通过足够的几何发散衰减得到有效降低，以此来减少变电站噪声对周边居民生活的影响。
（2）变电站在进行选址
可以利用变电站内建筑以及周围的自然地形（如位于噪声源和噪声敏感区之间的绿化林地、山丘、土坡、地暂、围墙等）的阻挡作用，降低噪声。
（3）采用隔声屏加吸声材料的技术
隔声屏的设计有全封闭的，半封闭的和局部隔离等。隔声屏的形式、厚度、长度、高度、结构和材质可以根据监测到的噪声特性、水平和需要散发的热量以及敏感点位置来计算。由于隔声屏对中高频的噪声治理比较适用，所以当冷却装置及风机等是噪声的主要贡献者的话，此方法能有效降低其噪声水平，并且成本中等。
5声屏障控制技术
声屏障的降噪理论基础是惠更斯—菲涅耳理论，通常的结构形式是在声源与接受点的传播途径之间加上一道屏障，当声源发出的声波遇到屏障时，它将沿着三条途径传播，一部分越过声屏障的顶端绕射至受声点;一部分透过声屏障到达受声点;一部分在声屏障的面壁产生反射。声屏障的降噪作用，就是阻挡直达声的传播，减少透射声到达受声点，并让绕射（衍射）声有足够的衰减。声屏障的插入损失主要取决于声波沿这三条路径传播的声能分配。其中最为显著的措施就是使用Box-in技术，Box-in技术就是采用固定式或可拆卸式和带有通风散热消声器的隔音室把高抗本体封闭起来，把冷却风扇放在隔音室外面，这样其降噪量可以达到25dB（A）。
5.1固定式Box-in技术
固定式Box-in是在高抗的顶面和正面都用声屏障板封闭，声屏障板、高抗两侧防火墙、阀厅侧防火墙和高抗油坑等固定在一起，组成一个封闭六面体隔音室把高抗本体包裹起来，只把风扇留在外面。在维修时，需先把固定在防火墙体、阀厅侧防火墙上的顶面声屏障板和正面声屏障板全部拆卸下来，才能移动高抗。固定式Box-in的最大缺点是拆卸和安装困难，所需时间长。并且高抗顶面和Box-in屋面之间高度小，不方便运行人员进检修和维护。
5.2可拆卸式Box-in技术
可拆卸式Box-in的最大特点是把靠近阀厅侧防火墙轴流风机处屋面设计墙轴流风机处屋面设计墙轴流风机处屋面设计墙轴流风机处屋面设计墙轴流风机处屋面设计成相对固定的，并且高抗正面外墙屏障板的一部分不用拆除，但另一部分在维护时是可以拆除的。相对于固定式Box-in来说，检修和维护时间大幅度减少。
5.3移动式Box-in技术
移动部分隔声围护结构由支撑钢架、减振器、吸隔声板组成。支撑钢架在现场与设备本体的预留固定件用螺栓连接。由于移动部分吸隔声板通过钢架与设备本体连接在一起，在高抗运行时，设备本体振动会通过支撑钢架向外传递，从而引起吸隔声振动向外辐射噪声，导致Box-in整体降噪效果下降。为防止出现这种固体传声现象，可以在吸隔声板与支撑钢架之间设置隔振器，以切断吸隔声板与设备本体之间声桥，从而保证降噪效果。
6结论
（1）电磁噪声、气体动力噪声和机械振动噪声是造成换流站设备噪声污染的主要噪声类型。（2）通过持续的研究运行时间对设备声功率级的影响，并探索设备大修等操作对改善设备噪声的作用，从设备维护角度探索降噪的可能。
（3）降低设备的噪声主要是为了控制设备所在范围内的噪声污染。除采用上述方法控制设备本身的噪声源外，还可利用地形、地物设置天然屏障，并采用屏障、吸声等措施在噪声源和接受者之间进行屏蔽、吸收和疏导，从而阻止噪声的传播。
参考文献
[1]周 兵，裴春明，特高压交流变电站噪声测量与分析[J].高电压技术。2013，6.
[2]邓珺，杨向宇，龙巍.变压器的降噪技术[J].变压器，2015，9.
[3]张智敏.变压器噪声控制技术及装备[J].中国环保产业，2016，6
关键词：输变电工程; 变电站; 并联电抗器; 噪声防治
1背景
随着电网的快速发展，超高压/特高压输电工程日渐成为当前长距离输电的主要方式，超高压/特高压变电站内主要噪声源包括主变压器、高压并联电抗器以及带电构架产生的尖端放电等。由此所带来的电场、磁场、无线电干扰以及噪声影响问题，日渐成为公众关心的热点，变电站/换流站内主要设备所产生的噪声对周边居民工作、生活的影响问题在其中尤为突出。
2高抗噪聲产生机理
对于电抗器铁芯来说，由于电抗器只有一次绕组，并没有二次绕组感应电动势产生磁通与一次绕组产生的磁通进行抵消，主磁通的大小会随着电流的变化而变化，因此电抗器中电流的大小会对其铁芯磁滞伸缩噪声产生影响。电抗磁滞伸缩所引起的振动相对较小，主磁路间隙材料在麦克斯韦尔力作用下伸缩而引起的铁芯饼振动成为引起电抗器铁芯振动的主要因素。同时当变压器、电抗器经过长时间运行或预紧力不足时，绕组会出现松动或变形，这会导致绕组噪声的加剧。有时在直流偏磁现象还会导致漏磁通的增加，导致绕组噪声的加剧。
3高抗噪声控制措施
3.1高抗设备声源降噪措施
（1）高抗本体噪声治理措施
为了降低铁芯电抗器的噪声，无外乎从设计、加工工艺、装配工艺等方面采取措施。常用的方法是降低铁芯磁密，采用高导磁硅钢片，改善铁芯的加工工艺，铁芯组装工艺和组装后的处理工艺。除此之外，高压电抗器在减小振动方面还可采取以下措施：（1）采用铁芯强力压紧装置。（2）器身强力定位和减振装置。在器身与油箱底的连接处设置减小振动、防止位移的强力定位和减振装置，既能减小振动，又使产品能承受较多的冲击加速度。（3）采用特殊的铁芯饼迭片形状。铁芯饼形状既有利于降低振动，又能防止铁芯饼磁力线过分集中，减小过磁区域，从而降低电磁噪声。（4）采用高导磁率、大电阻率的低损耗超薄型晶粒取向冷轧硅钢片，铁轭4级步进迭片，并且铁芯饼和铁轭有合适的磁通密度，从而降低电磁噪声。（5）铁芯夹件构成高强度的稳定框架。上下夹件、压梁、侧梁等形成一个机械强度高，不失稳的刚性框架，能降低振动和噪声。
（2）器身隔振措施
由于变压器的辖射噪声主要是油箱表面的振动造成的，而油箱表面的振动是由铁芯和绕组在工作时的振动引起，铁芯和绕组的振动通过夹件和定位部件传递到油箱的顶部和底部，导致油箱表面的振动造成辐射噪声。考虑到铁芯绕组的重量很大，因此考虑在箱底定位销处放置减振动，通过其阻尼特性来衰减振动能量，并减弱振动的传递。本文选用金属橡胶作为减振垫。金属橡胶放置在变压器器身与下油箱的连接处，最大程度的将刚性连接转化为弹性连接，抑制振动的固体传递路径。金属橡胶材料的内部是由金属丝的相互勾连和嵌合而成，在其受到外部的振动和冲击时，金属丝之间会发生滑移，依靠金属丝的滑移产生的摩擦力来耗散振动或冲击能量。
（3）基础隔振措施
在下油箱与承台或地面接触处放置橡胶隔振支座，防止变压器或电抗器箱壁与基础产生共振。像胶支座是由多层豫胶与薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成。该产品有足够的竖向刚度可以承受垂直方向的荷载，且能将上部构造的压力可靠地传递给承台;有良好的弹性以适应梁端的转动;有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移;具有安装方便、构造简单、节省钢材，养护简便、易于更换、价格低廉等特点。
4高抗噪声传播途径治理
（1）合理布局变电站内的噪声源设备
对变电站进行总体布置设计时，应将噪声水平比较大的设备尽可能布置在变电站的中央，这样可以充分利用变电站内场地的空间和建筑物来对噪声进行衰减和阻隔，或者采用“闹静分离”的原则，将噪声水平比较高的设备布置在远离噪声敏感建筑物的地方，以使噪声到达厂界处时能够通过足够的几何发散衰减得到有效降低，以此来减少变电站噪声对周边居民生活的影响。
（2）变电站在进行选址
可以利用变电站内建筑以及周围的自然地形（如位于噪声源和噪声敏感区之间的绿化林地、山丘、土坡、地暂、围墙等）的阻挡作用，降低噪声。
（3）采用隔声屏加吸声材料的技术
隔声屏的设计有全封闭的，半封闭的和局部隔离等。隔声屏的形式、厚度、长度、高度、结构和材质可以根据监测到的噪声特性、水平和需要散发的热量以及敏感点位置来计算。由于隔声屏对中高频的噪声治理比较适用，所以当冷却装置及风机等是噪声的主要贡献者的话，此方法能有效降低其噪声水平，并且成本中等。
5声屏障控制技术
声屏障的降噪理论基础是惠更斯—菲涅耳理论，通常的结构形式是在声源与接受点的传播途径之间加上一道屏障，当声源发出的声波遇到屏障时，它将沿着三条途径传播，一部分越过声屏障的顶端绕射至受声点;一部分透过声屏障到达受声点;一部分在声屏障的面壁产生反射。声屏障的降噪作用，就是阻挡直达声的传播，减少透射声到达受声点，并让绕射（衍射）声有足够的衰减。声屏障的插入损失主要取决于声波沿这三条路径传播的声能分配。其中最为显著的措施就是使用Box-in技术，Box-in技术就是采用固定式或可拆卸式和带有通风散热消声器的隔音室把高抗本体封闭起来，把冷却风扇放在隔音室外面，这样其降噪量可以达到25dB（A）。
5.1固定式Box-in技术
固定式Box-in是在高抗的顶面和正面都用声屏障板封闭，声屏障板、高抗两侧防火墙、阀厅侧防火墙和高抗油坑等固定在一起，组成一个封闭六面体隔音室把高抗本体包裹起来，只把风扇留在外面。在维修时，需先把固定在防火墙体、阀厅侧防火墙上的顶面声屏障板和正面声屏障板全部拆卸下来，才能移动高抗。固定式Box-in的最大缺点是拆卸和安装困难，所需时间长。并且高抗顶面和Box-in屋面之间高度小，不方便运行人员进检修和维护。
5.2可拆卸式Box-in技术
可拆卸式Box-in的最大特点是把靠近阀厅侧防火墙轴流风机处屋面设计墙轴流风机处屋面设计墙轴流风机处屋面设计墙轴流风机处屋面设计墙轴流风机处屋面设计成相对固定的，并且高抗正面外墙屏障板的一部分不用拆除，但另一部分在维护时是可以拆除的。相对于固定式Box-in来说，检修和维护时间大幅度减少。
5.3移动式Box-in技术
移动部分隔声围护结构由支撑钢架、减振器、吸隔声板组成。支撑钢架在现场与设备本体的预留固定件用螺栓连接。由于移动部分吸隔声板通过钢架与设备本体连接在一起，在高抗运行时，设备本体振动会通过支撑钢架向外传递，从而引起吸隔声振动向外辐射噪声，导致Box-in整体降噪效果下降。为防止出现这种固体传声现象，可以在吸隔声板与支撑钢架之间设置隔振器，以切断吸隔声板与设备本体之间声桥，从而保证降噪效果。
6结论
（1）电磁噪声、气体动力噪声和机械振动噪声是造成换流站设备噪声污染的主要噪声类型。（2）通过持续的研究运行时间对设备声功率级的影响，并探索设备大修等操作对改善设备噪声的作用，从设备维护角度探索降噪的可能。
（3）降低设备的噪声主要是为了控制设备所在范围内的噪声污染。除采用上述方法控制设备本身的噪声源外，还可利用地形、地物设置天然屏障，并采用屏障、吸声等措施在噪声源和接受者之间进行屏蔽、吸收和疏导，从而阻止噪声的传播。
参考文献
[1]周 兵，裴春明，特高压交流变电站噪声测量与分析[J].高电压技术。2013，6.
[2]邓珺，杨向宇，龙巍.变压器的降噪技术[J].变压器，2015，9.
[3]张智敏.变压器噪声控制技术及装备[J].中国环保产业，2016，6