李鑫

摘要：在我國(guó)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了各個(gè)行業(yè)的進(jìn)步，近年來(lái)的特高壓交流試驗(yàn)工程已經(jīng)正式的投入到運(yùn)行當(dāng)中，特高壓變電站以及相關(guān)的電力設(shè)備共同合成了此工程。在整個(gè)工程的運(yùn)行當(dāng)中，不斷的釋放出來(lái)大量的高電壓這樣就使得周?chē)碾姶怒h(huán)境變得較為復(fù)雜。如果特高壓變電站的電磁環(huán)境的影響過(guò)于嚴(yán)的話(huà)，就會(huì)影響到周?chē)臒o(wú)線(xiàn)電臺(tái)正常工作以及附近居民正常生活。文章將會(huì)對(duì)特高壓變電站的電磁環(huán)境以及電暈控制措施的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)的闡述，希望能夠有效的控制特高壓變電站產(chǎn)生的相關(guān)影響。

關(guān)鍵詞：特高壓變電站;電磁環(huán)境;電暈控制措施

1 特高壓交流變電站的無(wú)線(xiàn)電干擾

造成干擾一定有如下幾種原因：

（1）導(dǎo)線(xiàn)和金具的電暈放電。

（2）高壓電氣設(shè)備網(wǎng)母線(xiàn)上面?zhèn)魉碗娏鳌?/p>

（3）由于金具連接的不是很緊密，導(dǎo)致火花放電的情況出現(xiàn)。

上面所介紹的情況，均會(huì)形成高頻脈沖電流，這樣一來(lái)就造成了無(wú)線(xiàn)電干擾的情況。而且在以上的所有情況當(dāng)中，（2）、（3）種情況均屬于隨機(jī)形成的，能夠利用清掃的形式進(jìn)行排除;一般情況下，在設(shè)備在運(yùn)行的時(shí)候，如果導(dǎo)體的電位梯度大于12kV/cm的話(huà)，那么（1）就會(huì)處于主體地位，從而能夠形成無(wú)法進(jìn)行清除的固定因素。此外，在設(shè)備里絕緣的局部放電情況，同樣會(huì)造成脈沖電流的出現(xiàn)，而且還會(huì)通過(guò)連接線(xiàn)傳送進(jìn)變電站的進(jìn)線(xiàn)，這樣一來(lái)，也會(huì)加強(qiáng)無(wú)線(xiàn)電干擾的力度。

2 特高壓交流變電站的噪聲

2.1 特高壓變電站主要聲源

特高壓變電站的主要聲源為變壓器、電抗器和帶電構(gòu)架，既有電磁噪聲，也有空氣動(dòng)力性噪聲和機(jī)械性噪聲。

變壓器的噪聲是由變壓器本體（鐵心、繞組、磁屏蔽、油箱等）及冷卻裝置的振動(dòng)所引起的。變壓器本體振動(dòng)的主要來(lái)源有：硅鋼片的磁致伸縮所引起的鐵心周期性振動(dòng);硅鋼片接縫處和疊片之間因漏磁而產(chǎn)生的電磁吸引力所引起的鐵心振動(dòng);繞組中負(fù)載電流產(chǎn)生的繞組匝間電動(dòng)力所引起的振動(dòng);漏磁所引起的油箱壁振動(dòng)等[2]。其中，磁致伸縮和繞組匝間電動(dòng)力所引起的振動(dòng)是最主要的來(lái)源。變壓器本體振動(dòng)通過(guò)鐵心墊腳和絕緣油兩條路徑傳遞給油箱壁，使油箱壁產(chǎn)生振動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生本體噪聲，并以聲波的形式均勻地向四周發(fā)射。冷卻裝置自身產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲，并通過(guò)接頭等裝置將振動(dòng)傳遞到油箱壁。根據(jù)工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，1000kV變壓器聲功率級(jí)約為95～106dB（A）。

高壓并聯(lián)鐵心式電抗器的分段鐵心之間存在著磁吸引力，這些磁吸引力會(huì)引起額外的振動(dòng)和噪聲，此外，冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生噪聲。1000kV系統(tǒng)用高壓并聯(lián)電抗器聲功率級(jí)約為90～102dB（A）。帶電構(gòu)架的噪聲主要來(lái)自變電導(dǎo)線(xiàn)金具的電暈噪聲。

變壓器和電抗器以低頻噪聲為主，輔助冷卻裝置噪聲則以高頻噪聲為主，帶電構(gòu)架的噪聲頻譜基本與主變壓器、電抗器頻譜一致。

2.2 交流特高壓變電站的噪聲控制

和另外的一些噪聲相同，再對(duì)變電站的噪聲進(jìn)行控制的時(shí)候，一定要顧忌噪聲源、傳音途徑等方面的因素。而控制噪聲的方式有以下幾種：

（1）控制噪聲源。讓聲源噪音下降，比如變壓器、電抗器等噪音。

（2）阻斷噪聲傳播。在傳音途徑上對(duì)噪音進(jìn)行處理，防止噪聲傳播，更改聲源所形成的噪聲傳播途徑，例如使用吸聲、聲屏障等有效方式。

（3）在人耳旁邊對(duì)噪音進(jìn)行降低。由于受音器官所采取的噪音防護(hù)，導(dǎo)致在聲源方面不能夠采用有效的辦法，亦或所使用的聲學(xué)措施依然無(wú)法實(shí)現(xiàn)理想的效果，在這樣的情況下，就一定要對(duì)受音器官制定有效的防護(hù)方案，例如經(jīng)常受到職業(yè)性噪音影響的相干工作人員，要戴上耳塞，或者其他的一些能夠進(jìn)行防護(hù)的工具。

在工作過(guò)程中，很難給受音者采取有效的噪音防護(hù)措施，所以只會(huì)采用讓噪聲源下降的方式來(lái)切斷噪聲傳播途徑。另外，還可以根據(jù)對(duì)變電站具體的設(shè)計(jì)情況，來(lái)合理的調(diào)整站里噪聲的強(qiáng)弱，而且也能夠采用降低帶電體的電暈的方式來(lái)讓電暈噪聲下降。通常情況下，主設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及有關(guān)特點(diǎn)能夠直接決定其所形成的噪音的情況，而且也會(huì)對(duì)變電站的噪音造成一定的干擾。

2.3 交流特高壓變電站的噪聲水平

根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，500kV的變電站的噪音通常在43dB到59dB之間的范圍，330kV變電站廠的噪音通常在35dB到56dB之間的范圍。在特高壓變電站和超高壓變電站中，兩者所形成的噪音程度差不多。根據(jù)環(huán)保方面的相關(guān)規(guī)定，特高壓交流變電站廠在對(duì)噪聲進(jìn)行控制的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定來(lái)執(zhí)行：如果是在晝間，那么噪音通常在60dB，而要是在晚上的話(huà)，噪音就會(huì)在50dB;而對(duì)于居民區(qū)來(lái)說(shuō)，也要根據(jù)有關(guān)規(guī)定內(nèi)容來(lái)控制噪音，這樣一來(lái)就能夠滿(mǎn)足環(huán)保工作方面的規(guī)定。

3 特高壓變電站在電暈控制方面的具體措施

特高壓變電站的母線(xiàn)以及金具的整體結(jié)構(gòu)型型式將會(huì)對(duì)電暈放電產(chǎn)生一定的無(wú)線(xiàn)電干擾，使噪聲的影響范圍較大，但是可以通過(guò)相應(yīng)的控制措施從而徹底的實(shí)現(xiàn)對(duì)電暈放電的相關(guān)控制。主要的控制措施在于：

3.1 對(duì)變電站的母線(xiàn)型式進(jìn)行優(yōu)化

此方法主要就是采用有限元的方法對(duì)變壓站內(nèi)部的管母以及軟母線(xiàn)繼續(xù)擰點(diǎn)位梯度的計(jì)算。一般在計(jì)算時(shí)將會(huì)對(duì)比使用4*JLHN58K-600以及4*JLHN58K-1600擴(kuò)張性耐熱鋁合金絞線(xiàn)。通過(guò)計(jì)算可以得出導(dǎo)體表面表現(xiàn)出的電位梯度將會(huì)隨著母線(xiàn)對(duì)于地面的高度和相間的距離的不斷增加而變小。一般情況下4*JLHN58K-1600的擴(kuò)徑耐熱型鋁合金絞線(xiàn)自身的最大數(shù)值應(yīng)當(dāng)會(huì)小于15kv/m，中相由于受到兩側(cè)相對(duì)其的影響，表面的電位梯度較比其他兩個(gè)邊相來(lái)講，電位梯度會(huì)稍大一些。但是經(jīng)過(guò)綜合的分析，一般會(huì)推薦使用4*JLHN58K-1600的擴(kuò)徑耐熱型的鋁合金絞線(xiàn)充當(dāng)特高壓變電站的軟母線(xiàn)型式。

3.2 對(duì)變電站的均壓環(huán)進(jìn)行起暈電壓試驗(yàn)

對(duì)變壓站內(nèi)部的常用的均壓環(huán)進(jìn)行一定的起暈電壓試驗(yàn)主要是決定其外形與尺寸的一個(gè)非常重要的手段之一。通過(guò)對(duì)均壓環(huán)進(jìn)行起暈電壓試驗(yàn)的結(jié)果表明：如果換徑相同，那么管徑的尺寸越大則整個(gè)起暈電壓越高;如果管徑相同，那么環(huán)徑越大則整體的起暈電壓就會(huì)越高，一般情況下這個(gè)結(jié)果可以為金具的優(yōu)化提供相應(yīng)的試驗(yàn)基礎(chǔ)，也就是說(shuō)無(wú)論是增大環(huán)徑還是增大管徑都可以?xún)?yōu)化使用的金具。

3.3 特高壓變電站的耐張絕緣子串的均壓優(yōu)化

利用三維有限元方式對(duì)變壓站的構(gòu)架耐張絕緣子串的金進(jìn)行相關(guān)的優(yōu)化計(jì)算。在優(yōu)化的時(shí)候應(yīng)當(dāng)考慮絕緣子、母線(xiàn)等各類(lèi)因素對(duì)其的影響，并且還要建立起一個(gè)較為精準(zhǔn)的特高壓試驗(yàn)變電站構(gòu)建的三維模型與絕緣子串的模型。為了能夠有效地降低末端塔的耐張絕緣子串的均壓環(huán)表表面的主要場(chǎng)強(qiáng)，主要應(yīng)當(dāng)采取在末端塔的耐張絕緣子串的相關(guān)均壓環(huán)以及屏蔽環(huán)之間要在加上均壓環(huán)的方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬(wàn)保權(quán)，謝輝春，樊亮，張廣洲，劉興發(fā).特高壓變電站的電磁環(huán)境及電暈控制措施[J].高電壓技術(shù)，2010.

[2]盧鐵兵，張波，劉元慶，等.交直流特高壓線(xiàn)路無(wú)線(xiàn)電干擾和可聽(tīng)噪聲產(chǎn)生機(jī)理及本征特性研究2013年度報(bào)告[J].科技資訊，2016（6）：169-170.