750 kV變電站設(shè)備、絕緣子配套金具降噪研究

謝妍1，李牧2，方書博2，鄭長(zhǎng)征1，仰彩霞1

(1.武漢輕工大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，湖北 武漢430023；

2．國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院 武漢南瑞有限責(zé)任公司輸電事業(yè)部，湖北 武漢 430074)

摘要：750 kV變電站多采用敞開式布置方案，其電暈噪聲源較多，分析計(jì)算模型復(fù)雜，降噪優(yōu)化設(shè)計(jì)的難度較大。研究對(duì)1 300 m高海拔區(qū)的某一敞開式750 kV變電站的導(dǎo)線和設(shè)備金具進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)電暈及噪聲測(cè)量，確定電暈放電點(diǎn)及分析噪聲頻譜特性；給出修正后的高海拔設(shè)備和導(dǎo)體配套金具最大表面起暈場(chǎng)強(qiáng)控制值；根據(jù)設(shè)備的實(shí)際安裝位置對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了電場(chǎng)仿真建模計(jì)算；根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)控制要求，針對(duì)仿真中的明顯高電場(chǎng)點(diǎn)進(jìn)行了相關(guān)結(jié)構(gòu)的選擇或優(yōu)化設(shè)計(jì)，使優(yōu)化后設(shè)備電場(chǎng)值基本都在控制值以下；對(duì)應(yīng)用優(yōu)化結(jié)構(gòu)金具后的750 kV變電站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)電暈放電和可聽噪聲實(shí)測(cè)，對(duì)比降噪效果，經(jīng)實(shí)踐檢測(cè)，采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)金具的變電站的電磁環(huán)境更優(yōu)。研究表明，該金具降燥對(duì)750 kV變電站降噪效果明顯，有較好的實(shí)際推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：變電站;金具;電暈;噪聲;優(yōu)化;設(shè)備;絕緣子;起暈場(chǎng)強(qiáng)

收稿日期：2015-03-26.

作者簡(jiǎn)介：謝妍(1973-),女,副教授, 博士,E-mail:limimimm@163.com.

文章編號(hào)：2095-7386(2015)03-0064-07

DOI:10.3969/j.issn.2095-7386.2015.03.014

中圖分類號(hào)：TM 72

Research on noise reduction for 750 kV substation equipment

and supporting insulator ancillary fittings

XIEYan1,LIMu2,FANGShu-bo2,ZHENGChang-zheng1,YANGCai-xia1

(1.School of Electrical and Electronic Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, China;

2.Transmission Department, Wuhan Nari Limited Liability Company

of State Grid Electric Power Research Institute, Wuhan 430074, China )

Abstract：750kV substations have most adopted the open layout scheme. Its corona noise sources are more, analysis calculation model is more complex, and noise optimization design is more difficult. This paper firstly has the measurement on corona and noise of 750 kV substation conductors and equipment ancillary fittings with 1 300 m high altitude to determine the corona discharge point and analyze the noise spectral characteristics. The maximum surface field strength control values of conductors and equipment ancillary fittings are given，and simulation modeling to calculate the electric field is made according to the actual installation location of the related equipment. Selecting or optimizing design for related structures of equipment and supporting insulator ancillary fittings according to field control requirements for the simulation significantly higher electric field points, so that electric field value is basically in control value. Finally, corona discharge and audible noise is measured for 750 kV substation with structural optimization ancillary fittings, and noise reduction effect is compared. Practice test results showed the substation electromagnetic environment with optimized structure ancillary fittings is better. This study show that the results of the research on the 750 kV substation noise reduction effect is obvious, and there are good practical application value.

Key words：substation; fitting; corona; noise; optimization; equipment; insulator; corona onset field strength

1引言

近年來(lái)，我國(guó)的環(huán)境污染問(wèn)題日益突出，隨著我國(guó)電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和提高，降低變電站內(nèi)的電暈噪聲、無(wú)線電干擾、電磁感應(yīng)水平已成為了需要迫切解決的問(wèn)題[1-6]。特別是在新疆與西北主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)750 kV輸變電工程的建設(shè)中，噪聲問(wèn)題已成為關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題之一，是精細(xì)化設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本研究的具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面。

(1)750 kV變電站電暈、噪聲測(cè)試與調(diào)研。對(duì)已投運(yùn)的某750 kV變電站內(nèi)750 kV側(cè)導(dǎo)線和設(shè)備金具電暈放電紫外成像觀測(cè)，確定電暈放電點(diǎn)和放電設(shè)備，重點(diǎn)區(qū)域可聽噪聲測(cè)試，分析噪聲頻譜特性。

(2)起暈場(chǎng)強(qiáng)控制和海拔修正。結(jié)合研究對(duì)象變電站1 300 m的海拔高度，給出設(shè)備和導(dǎo)體配套金具最大表面起暈控制場(chǎng)強(qiáng)。

(3)對(duì)站內(nèi)750 kV側(cè)導(dǎo)線和配套金具、絕緣子串金具等，根據(jù)設(shè)備實(shí)際安裝位置，進(jìn)行仿真建模計(jì)算。

(4)根據(jù)最大表面控制場(chǎng)強(qiáng)要求，針對(duì)仿真中的明顯的高電場(chǎng)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)備及絕緣子金具結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，為降噪設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

(5)對(duì)應(yīng)用優(yōu)化結(jié)構(gòu)金具后的變電站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)電暈放電和可聽噪聲實(shí)測(cè)，對(duì)比優(yōu)化研究效果。

2變電站電暈及噪聲分布分析

2.1電暈及噪聲分布情況

為研究750 kV變電站的噪聲問(wèn)題，對(duì)運(yùn)行中的某一750 kV變電站進(jìn)行了實(shí)地考察，使用紫外成像儀觀測(cè)了運(yùn)行中的750 kV敞開式設(shè)備﹑導(dǎo)線及連接金具﹑絕緣子及均壓環(huán)的電暈情況，并通過(guò)噪聲頻譜測(cè)試儀測(cè)量了一回?zé)o設(shè)備的母線、變壓器及高抗的噪聲分布。在獲取變電站內(nèi)設(shè)備及絕緣子串均壓環(huán)的相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)基礎(chǔ)上，為750 kV變電站的電場(chǎng)仿真計(jì)算提供參考依據(jù)。

在晴朗微風(fēng)的天氣條件下，使用紫外成像儀觀測(cè)了此變電站750 kV側(cè)母線及間隔棒﹑出線線夾﹑出線與設(shè)備連接線、耐張串均壓環(huán)﹑V型串均壓環(huán)(如圖1)和隔離開關(guān)(如圖2)、主變、高抗等設(shè)備均壓環(huán)及管母的電暈分布情況。

圖1　V型串均壓環(huán)周圍電暈紫外分布圖

圖2　隔離開關(guān)均壓環(huán)周圍電暈紫外分布圖

根據(jù)《架空送電線路可聽噪聲測(cè)量方法》(DL 501-1992)，選取一出線線路中的B相出線方向，以A相母線地面投影為起點(diǎn)，C相母線地面投影為終點(diǎn)設(shè)置測(cè)量路徑，沿此路徑分別沿母線方向和沿出線方向進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量噪聲的頻譜分布如圖3所示。對(duì)一次配電設(shè)備，沿一次配電設(shè)備的排列方向，以中間斷路器為中點(diǎn)，各向兩側(cè)延伸15 m作為測(cè)量路徑，沿此路徑進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量噪聲的頻譜分布如圖4所示。

圖3　線路帶電構(gòu)架區(qū)域噪聲頻譜圖

圖4　一次配電設(shè)備區(qū)噪聲頻譜圖

通過(guò)對(duì)此750 kV變電暈及噪聲進(jìn)行測(cè)量，可得出如下結(jié)論。

(1)絕緣子串金具和設(shè)備金具僅有個(gè)別存在電暈現(xiàn)象。此變電站二分裂母線、跨線以及間隔棒是電暈放電的重災(zāi)區(qū)，幾乎每條母線、跨線甚至引流線都存在電暈現(xiàn)象。

(2)帶電架構(gòu)區(qū)域沿出線方向路徑測(cè)量數(shù)值受高壓電抗器低頻噪聲影響較大，沿母線方向路徑測(cè)量數(shù)值一致性較好，一次配電設(shè)備區(qū)域數(shù)據(jù)一致性較好。

2.2起暈場(chǎng)強(qiáng)控制與海拔修正

抑制帶電體電暈噪聲產(chǎn)生的方法就是降低帶電體電暈放電強(qiáng)度，而控制電暈放電強(qiáng)度的一個(gè)重要途徑就是控制帶電體表面電場(chǎng)強(qiáng)度。當(dāng)帶電體表面電場(chǎng)強(qiáng)度低于臨界起暈場(chǎng)強(qiáng)且保留有一定裕度，則可認(rèn)為帶電體不會(huì)發(fā)生電暈現(xiàn)象，因此也就抑制了電暈噪聲的產(chǎn)生。在防暈降噪金具結(jié)構(gòu)優(yōu)化、導(dǎo)線型號(hào)與分裂形式選擇的過(guò)程中，需要根據(jù)表面場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算結(jié)果，并結(jié)合場(chǎng)強(qiáng)控制值來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和形式選擇設(shè)計(jì)。因此，確定一個(gè)合理的場(chǎng)強(qiáng)控制限值是非常必要的。

空氣的相對(duì)密度與導(dǎo)線起暈電壓關(guān)系密切，高海拔地區(qū)空氣相對(duì)密度較低，導(dǎo)線電暈現(xiàn)象更易發(fā)生，由此帶來(lái)的電暈噪聲問(wèn)題也更加嚴(yán)重。隨著海拔高度增大，帶電體表面場(chǎng)強(qiáng)控制值也更加嚴(yán)苛。針對(duì)高海拔地區(qū)變電站導(dǎo)線、金具的防暈優(yōu)化，需要對(duì)平原地區(qū)帶電體的表面電場(chǎng)限值進(jìn)行海拔修正，使計(jì)算與優(yōu)化結(jié)果滿足高海拔地區(qū)變電站電暈噪聲要求。

對(duì)比GB/T775.2-2003《絕緣子實(shí)驗(yàn)方法 第二部分：電氣實(shí)驗(yàn)方法》、GB/T2317.2-2008《電力金具試驗(yàn)方法第2部分：電暈和無(wú)線電干擾試驗(yàn)》及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW551-2010修正方法和QGDW 179-2008修正方法[7-10]，并結(jié)合工程保留一定的裕度，分析多種限值情況，得出金具表面場(chǎng)強(qiáng)理論計(jì)算控制值修正值。

設(shè)備金具：

導(dǎo)體金具：

即：對(duì)避雷器、套管等設(shè)備均壓環(huán)、屏蔽環(huán)等設(shè)備金具的最大表面控制場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算值在1 300 m海拔高度起暈控制場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)為14.5 kV/cm；絕緣子串均壓環(huán)、屏蔽環(huán)等導(dǎo)體金具的最大表面控制場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算值在1 300 m海拔高度起暈控制場(chǎng)強(qiáng)為19 kV/cm。

2.3設(shè)備建模與電場(chǎng)仿真分析

利用ansys仿真軟件，結(jié)合設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)和位置，對(duì)設(shè)備、絕緣子金具的場(chǎng)強(qiáng)分布進(jìn)行仿真分析，從而通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化或形式選擇實(shí)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)控制[11-12]。

以750 kV側(cè)門形構(gòu)架V型絕緣子串和隔離開關(guān)套管均壓環(huán)為例給出了仿真結(jié)果。圖5給出了門形構(gòu)架V型絕緣子串計(jì)算模型，圖6給出了其場(chǎng)強(qiáng)分布仿真結(jié)果。

圖5　門形構(gòu)架V型串計(jì)算模型

圖6　均壓屏蔽環(huán)表面電場(chǎng)分布云圖

從圖6可以看出門形構(gòu)架V型絕緣子串均壓屏蔽環(huán)表面最大場(chǎng)強(qiáng)值為29.98 kV/cm，出現(xiàn)在均壓屏蔽環(huán)底部圓弧處，改造前均壓屏蔽環(huán)的最大場(chǎng)強(qiáng)值超過(guò)了控制場(chǎng)強(qiáng)值，需要對(duì)其進(jìn)行改造。圖7給出了隔離開關(guān)的仿真計(jì)算模型圖。圖8是其均壓環(huán)場(chǎng)強(qiáng)分布圖。

圖7　隔離開關(guān)計(jì)算模型圖

圖8　隔離開關(guān)套管均壓環(huán)電場(chǎng)分布云圖

由圖8可以看到隔離開關(guān)的左上均壓環(huán)最大場(chǎng)強(qiáng)為11.27 kV/cm，左下均壓環(huán)最大場(chǎng)強(qiáng)為11.21 kV/cm，中上均壓環(huán)最大場(chǎng)強(qiáng)為10.80 kV/cm，中下均壓環(huán)最大場(chǎng)強(qiáng)為11.24 kV/cm，右上均壓環(huán)最大場(chǎng)強(qiáng)為9.85 kV/cm，右下均壓環(huán)最大場(chǎng)強(qiáng)為10.30 kV/cm。均達(dá)到起暈控制場(chǎng)強(qiáng)要求。

同樣方式，對(duì)出線、間隔棒等最大場(chǎng)強(qiáng)仿真計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1所示。

3金具結(jié)構(gòu)優(yōu)化、設(shè)備形式選擇設(shè)計(jì)

對(duì)照起暈場(chǎng)強(qiáng)控制要求，對(duì)仿真中場(chǎng)強(qiáng)超標(biāo)的設(shè)備出線、母線結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化選擇，選擇四分裂導(dǎo)線；對(duì)絕緣子金具進(jìn)行端部均壓環(huán)結(jié)構(gòu)選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)的優(yōu)化；對(duì)設(shè)備均壓環(huán)通過(guò)優(yōu)化均壓環(huán)結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)的優(yōu)化。

以750 kV側(cè)門形構(gòu)架V型絕緣子串為例，對(duì)其均壓屏蔽環(huán)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。考慮初始結(jié)構(gòu)均壓屏蔽環(huán)對(duì)金屬聯(lián)板的罩入深度不足，且管徑偏小，均壓屏蔽環(huán)底端外沿和金屬聯(lián)板底端出現(xiàn)較大的電場(chǎng)強(qiáng)度。通過(guò)增大均壓屏蔽環(huán)管徑，減小均壓屏蔽環(huán)兩側(cè)翼夾角以改善電場(chǎng)分布，優(yōu)化后的V型串馬鞍型均壓屏蔽環(huán)結(jié)構(gòu)如圖9所示，管徑120 mm，環(huán)徑800 mm，高度1 100 mm，寬度1 320 mm，兩側(cè)翼平行。從圖9中可以看出均壓屏蔽環(huán)表面最大場(chǎng)強(qiáng)值為15.813 kV/cm，出現(xiàn)在均壓屏蔽環(huán)頂部圓弧處.均壓屏蔽環(huán)表面最大場(chǎng)強(qiáng)值滿足19 kV/cm的計(jì)算控制值。

圖9　優(yōu)化后V型串均壓屏蔽環(huán)場(chǎng)強(qiáng)分布圖

對(duì)1300km海拔敞開式750 kV變電站導(dǎo)線及連接金具、絕緣子金具、設(shè)備金具場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算和優(yōu)化結(jié)果比較，得到表1。

通過(guò)電場(chǎng)理論計(jì)算和經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，得出降噪優(yōu)化方案如下。

(1)在750 kV變電站導(dǎo)線選型上，出線和母線采用四分裂型式，出線間隔棒采用“X”型，下線間隔棒采用“口”型；

表1最大場(chǎng)強(qiáng)優(yōu)化計(jì)算結(jié)果

導(dǎo)線分裂數(shù)場(chǎng)強(qiáng)/(kV/cm)分裂數(shù)場(chǎng)強(qiáng)/(kV/cm)均壓環(huán)尺寸優(yōu)化場(chǎng)強(qiáng)/(kV/cm)出線母線間隔棒225.5629.1536.54417.30//19.82//24.82優(yōu)化15.51金具管徑/mm場(chǎng)強(qiáng)/(kV/cm)繼續(xù)優(yōu)化場(chǎng)強(qiáng)/(kV/cm)繼續(xù)優(yōu)化場(chǎng)強(qiáng)/(kV/cm)均壓屏蔽環(huán)100120150100120單聯(lián)26.84雙聯(lián)26.79單聯(lián)24.34雙聯(lián)24.66單聯(lián)22.65雙聯(lián)21.22V串29.98V串15.81端部加100mm均壓環(huán)端部加100mm均壓環(huán)端部加150mm均壓環(huán)//19.9719.9919.8819.7716.0115.95////端部加120mm均壓環(huán)//////17.9617.96////

續(xù)表

(2)單聯(lián)和雙聯(lián)耐張串均壓屏蔽環(huán)均采用管徑120 mm均壓屏蔽環(huán)加120 mm的均壓環(huán)的優(yōu)化方案；懸垂“V”型串采用管徑120 mm，環(huán)徑800 mm，高度1 100 mm，寬度1 320 mm的均壓屏蔽環(huán)。

(3)對(duì)部分設(shè)備電場(chǎng)優(yōu)化后，支柱絕緣子上均壓環(huán)和中均壓環(huán)的管徑為140 mm，中心距為1 000 mm，下均壓環(huán)的管徑是200 mm，中心距為1 600 mm；上環(huán)和中環(huán)之間的距離為600 mm，中環(huán)和下環(huán)之間的距離為450 mm；避雷器下均壓環(huán)管徑為150 mm，其他設(shè)備均壓環(huán)按照原尺寸保持不變。

通過(guò)對(duì)750 kV變電站調(diào)研、仿真計(jì)算及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，對(duì)超過(guò)起暈場(chǎng)強(qiáng)限值的部分設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化后站內(nèi)主要設(shè)備電場(chǎng)值基本都控制在限值以下。

4優(yōu)化結(jié)構(gòu)變電站運(yùn)行測(cè)試

以優(yōu)化設(shè)計(jì)后的金具配套，此750 kV變電站投運(yùn)15 d以后，重新對(duì)相關(guān)的設(shè)備、絕緣子金具等進(jìn)行了電暈和噪聲檢測(cè)，以檢驗(yàn)降噪效果。

4.1電暈測(cè)量

圖10和圖11分別給出了750 kV側(cè)V型絕緣子串均壓環(huán)和隔離開關(guān)刀閘動(dòng)觸頭的電暈測(cè)量結(jié)果。

圖10　V形絕緣子串電暈測(cè)量

圖11　隔離開關(guān)刀閘動(dòng)觸頭電暈圖像

通過(guò)對(duì)750 kV側(cè)導(dǎo)線、金具、設(shè)備的電暈觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)了一些金具缺陷和區(qū)域內(nèi)電暈放電的規(guī)律。

(1)區(qū)域內(nèi)電暈放電點(diǎn)較少，只有個(gè)別母線間隔棒和終端均壓環(huán)，以及極少數(shù)導(dǎo)線發(fā)生電暈現(xiàn)象，同一類型相似安裝位置的金具沒(méi)有大規(guī)模電暈放電情況，可認(rèn)為電暈放電是因?yàn)榻鹁咧圃爝^(guò)程中或安裝過(guò)程中造成的毛刺、凹陷等瑕疵所引起。

(2)站內(nèi)電暈放電點(diǎn)多存在于母線層，包括間隔棒、導(dǎo)線和終端均壓環(huán)下側(cè)，分析其原因：母線層對(duì)地距離小于跨線層，近地側(cè)金具表面場(chǎng)強(qiáng)較高，可能接近于臨界起暈場(chǎng)強(qiáng)，一旦存在瑕疵就容易發(fā)生電暈放電；跨線層金具表面場(chǎng)強(qiáng)較低，可能遠(yuǎn)小于臨界起暈場(chǎng)強(qiáng)，即使存在瑕疵也不易產(chǎn)生電暈。

(3)無(wú)跳線或引流線的母線終端均壓環(huán)產(chǎn)生電暈的比率較高，分析其原因：有跳線或引流線的母線線夾區(qū)域帶電體較多，跳線或引流線能起到均勻區(qū)域電場(chǎng)、降低場(chǎng)強(qiáng)的作用，因此不易發(fā)生電暈放電；無(wú)跳線或引流線的母線終端均壓環(huán)表面場(chǎng)強(qiáng)較高，易發(fā)生電暈放電。

4.2噪聲測(cè)量

在近似同等的條件下，對(duì)采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化后金具的變電站進(jìn)行噪聲測(cè)量，測(cè)量結(jié)果見(jiàn)圖12和圖13。

圖12　優(yōu)化后出線帶電構(gòu)架區(qū)域噪聲頻譜圖

圖13　一次配電設(shè)備區(qū)噪聲頻譜圖

通過(guò)對(duì)優(yōu)化后變電站噪聲進(jìn)行測(cè)量，可得出如下結(jié)論。

帶電架構(gòu)區(qū)域沿出線方向路徑測(cè)量數(shù)值受高壓電抗器低頻噪聲影響較大，沿母線方向路徑測(cè)量數(shù)值一致性較好；一次配電區(qū)域測(cè)點(diǎn)附近一個(gè)接地刀閘的金屬臂與支架沒(méi)有形成良好金屬接觸，金屬臂上存在感應(yīng)電壓，與支架產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象，高頻噪聲有明顯升高；高壓電抗器噪聲主要為1 000 Hz以下的低頻噪聲，以63—250 Hz為主；主變壓器噪聲主要為1 000 Hz以下的低頻噪聲。

4.3測(cè)量結(jié)果比對(duì)

將金具優(yōu)化前后變電站帶電架構(gòu)區(qū)域和一次配電設(shè)備區(qū)域的噪聲測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以分析兩變電站電暈噪聲水平的差異。

帶電架構(gòu)區(qū)域?qū)Ρ葦?shù)據(jù)如圖14所示，一次配電區(qū)域噪聲測(cè)試對(duì)比數(shù)據(jù)如圖15。

圖14　帶電架構(gòu)區(qū)域噪聲頻譜對(duì)比圖

圖15　一次配電區(qū)域噪聲頻譜對(duì)比圖

對(duì)比使用結(jié)構(gòu)優(yōu)化金具運(yùn)行的變電站和未進(jìn)行優(yōu)化結(jié)構(gòu)金具的變電站在相似條件下的電暈及噪聲測(cè)試結(jié)果，線路帶電架構(gòu)區(qū)域的變電站電暈噪聲降低了6.53—9.13 dB，60 s等效A計(jì)權(quán)聲壓值低5.85 dB；一次配電區(qū)域噪聲測(cè)試值受高頻段受接地刀閘非正常放電影響，數(shù)值偏大，受影響較小的1 000—4 000 Hz頻段的測(cè)量數(shù)值亦降低6.11— 9.66 dB，60 s等效A計(jì)權(quán)聲壓值低4.62 dB。

5結(jié)論

根據(jù)對(duì)變電站內(nèi)設(shè)備電場(chǎng)計(jì)算和電暈噪聲實(shí)測(cè)結(jié)果，對(duì)本次研究可總結(jié)如下。

(1)根據(jù)Q/GDW551-2010中金具表面場(chǎng)強(qiáng)理論計(jì)算控制指導(dǎo)值和GB/T2317.2-2008中海拔修正公式，結(jié)合研究的750 kV變電站1 300 m海拔高度和實(shí)際工程裕度等情況，選取了19.0 kV/cm作為限值分析絕緣子串、設(shè)備的均壓環(huán)、屏蔽環(huán)的管徑、環(huán)徑等相關(guān)尺寸，對(duì)避雷器、套管等設(shè)備均壓環(huán)、屏蔽環(huán)等設(shè)備金具控制場(chǎng)強(qiáng)則定為14.5 kV/cm。

(2)對(duì)出線、母線、單聯(lián)或雙聯(lián)絕緣子的均壓屏蔽環(huán)、隔離開關(guān)均壓環(huán)﹑支柱絕緣子均壓環(huán)﹑斷路器均壓環(huán)、主變套管、主變避雷器、主變側(cè)電壓互感器的均壓環(huán)、固定高抗套管均壓環(huán)等金具的表面場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行仿真計(jì)算，為后續(xù)結(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行設(shè)備和絕緣子金具的結(jié)構(gòu)優(yōu)化選擇或設(shè)計(jì)，將表面場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算值限制于電暈起始控制場(chǎng)強(qiáng)以下。

(3)對(duì)使用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)后的金具的變電站進(jìn)行電暈和噪聲測(cè)試分析可知，區(qū)域內(nèi)電暈放電點(diǎn)較少，只有個(gè)別母線間隔棒和終端均壓環(huán)，以及極少數(shù)導(dǎo)線發(fā)生電暈現(xiàn)象，且站內(nèi)電暈放電點(diǎn)多存在于母線層，包括間隔棒、導(dǎo)線和終端均壓環(huán)下側(cè)，無(wú)跳線或引流線的母線終端均壓環(huán)產(chǎn)生電暈的比率較高；帶電架構(gòu)區(qū)域沿出線方向路徑測(cè)量數(shù)值受高壓電抗器低頻噪聲影響較大，沿母線方向路徑測(cè)量數(shù)值一致性較好；高壓電抗器噪聲主要為1 000 Hz以下的低頻噪聲，以63—250 Hz為主；主變壓器噪聲主要為1 000 Hz以下的低頻噪聲。

(4)對(duì)比使用結(jié)構(gòu)優(yōu)化金具運(yùn)行的變電站和未進(jìn)行優(yōu)化結(jié)構(gòu)金具的變電站在相似條件下的電暈及噪聲測(cè)試結(jié)果，線路帶電架構(gòu)區(qū)域的變電站電暈噪聲降低了6.53—9.13 dB，60 s等效A計(jì)權(quán)聲壓值低5.85 dB；一次配電區(qū)域噪聲測(cè)試值受高頻段受接地刀閘非正常放電影響，數(shù)值偏大，受影響較小的1 000—4 000 Hz頻段的測(cè)量數(shù)值亦降低6.11—9.66 dB，60 s等效A計(jì)權(quán)聲壓值低4.62 dB。

本研究通過(guò)對(duì)1 300 m高海拔區(qū)的某一敞開式750 kV變電站進(jìn)行調(diào)研、仿真計(jì)算及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，對(duì)超過(guò)限值的部分設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化后站內(nèi)主要設(shè)備電場(chǎng)值基本都在限值以下，對(duì)比采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)金具的變電站和比未進(jìn)行降噪結(jié)構(gòu)優(yōu)化的變電站，電磁環(huán)境更優(yōu)。

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