CN112576553A - 一种户外变电站主变降噪方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种户外变电站主变降噪方法,包括降低风机的声源噪音和传播途径对风机噪声的抑制两个方面相结合的措施,以降低主变通风系统的噪音。本发明提供的户外变电站主变降噪方法获得显著的降噪、节能效果,技术、经济上都合理,主变通风系统在运行过程中产生的噪声能满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348‑2008)2类标准的规定,即昼间噪声声级不高于60dB(A),夜间噪声声级不高于50dB(A),为城市周边变电站及环境要求更高的变电站提供了隔声降噪更好的选择,也为运行中的变电站提供了环境改造增添了参考依据,值得大力推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种户外变电站主变降噪方法,属于变电站电力设备运维技术领域。
背景技术
随着社会经济的高速发展,城市化不断扩大,越来越多的变电站所在区域由郊区变成了市内,甚至城市中心。变电站日常运行主变噪声对环境的影响日益严峻,噪声处理迫在眉睫。伴随而至的是户内变电站噪声扰民问题变得越发突出敏感,使得投诉、纠纷增多,因此,加强户内变电站噪声控制至关重要,而主变通风系统运行过程中产生的噪声是变电站噪声的主要来源之一,因此对主变通风系统采取行之有效的降噪措施显得尤为重要。
从20世纪50年代开始,有源控制理论就被应用到变电站大中型变压器的噪声治理研究中。到了80年代,自适应控制技术被认为可以改善有源控制技术,提高其降噪性能。再到90年代,基于FXLMS等算法的谐波噪声有源控制方法被提出,Qiu等提出了多通道有源控制系统来弥补单通道有源控制系统的局限性,并验证了新系统的降噪性能。噪声控制工程主要有吸声、隔声、隔振、阻尼及建筑布局等治理措施。在噪声预测方面,ANSYS、VA One、Sound Plan等软件都被应用于变电站室内外噪声源的仿真模拟与分析。
为满足变压器通风换热和日常检修维护的需要,主变室一般均设置有门窗和进出风口,但同时门窗和进出风口也会大大削弱墙体的隔声量,常常成为噪声泄漏的关键环节。合理设计门窗及进出风口以提高降噪效果,在工程实践中具有重要的应用价值,同时也是户内变电站噪声控制研究的重中之重。尤其在提倡绿色电网的大背景下,大量新建的城市户外变电站和原有敞开式变电站的改造都亟需噪声预测技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种户外变电站主变降噪方法,改良主变通风系统的防噪结构,减小变电站日常运行主变噪声对环境的影响。
为解决上述问题,本发明所采取的技术方案是:
一种户外变电站主变降噪方法,包括降低风机的声源噪音和传播途径对风机噪声的抑制两个方面相结合的措施,以降低主变通风系统的噪音。
作为本发明的进一步改进,所述降低风机的声源噪音的措施包括:风机机型选用低噪声风机、风机的工作点接近最高效率点和降低风机的转速。
作为本发明的进一步改进,所述风机机型选用低噪声风机,在噪声控制要求高的场所,选用低噪声风机,不同型号的通风机,在同样的风量、风压下,由于机翼型叶片离心风机内部特殊的消声结构,与其他类型风机相比,在相同的输出风量与风压下,机翼型离心风机的噪声更小,因此变电站主变通风系统的风机选用前倾多翼式低噪音柜式离心风机。
作为本发明的进一步改进,所述风机的工作点接近最高效率点,同一型号的风机,效率越高,噪声越小;为使风机的运行工况保持在高效区段内,避免采用阀门进行工况调节;变电站主变通风系统风机均配备变频电机及变频控制器,风机运转工况由变频控制器根据主变室内温度探测器反馈的温度信息控制并调节,确保电机在高效区段内运转,从而达到降噪的效果。
作为本发明的进一步改进,所述降低风机的转速,由于风机的旋转噪声与叶轮圆周速度10次方成正比,涡流噪声与叶轮圆周速度6次方或5次方成正比,故降低转速可降低风机噪声;在相同的输出风量和风压下,轴流风机的转速和叶轮直径均要大于柜式离心风机,因此采用柜式离心风机取代嵌墙式轴流风机作为主变通风系统中的机械排风设备。
进一步的,主变通风系统风机均由变频控制器根据主变室内的实测温度,实时调节转速,使通风系统的风量贴近主变散热实际需要的风量,避免风机长时间高速运转而造成的电能浪费及噪声的产生。
作为本发明的进一步改进,所述传播途径对风机噪声措施包括:在风机的出风口处装配消防器、通风机设减振基础及进出风口设软管连接、风机隔声处理和设置独立的风机房。
作为本发明的进一步改进,所述在风机的出风口处装配消防器,变电站主变通风系统风机出风口均设置矩形微穿孔板复合消声器,消声量控制在25-27dB(A);矩形微穿孔板复合消声器是由阻性消声器和抗性消声器组合而成。
作为本发明的进一步改进,所述通风机设减振基础及进出风口设软管连接,变电站主变通风系统风机基础处均设置阻尼弹簧复合减振器及剪切橡胶减振垫,从而有效减少风机运行时因为振动而产生的机械噪声。
作为本发明的进一步改进,变电站主变室通风系统的风机均设置在消声箱内,箱板采用双层吸声结构:内层为镀锌消声微穿孔板,夹层为超细玻璃棉,从而进一步降低风机运转时产生的噪音。
作为本发明的进一步改进,所述设置独立的风机房,变电站各台主变的通风系统均设置于独立的风机房内,风机房内墙装设以超细玻璃棉为主要吸音材料的微穿孔结构板,从而进一步隔离和吸收风机运转时产生的噪声。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
本发明提供的户外变电站主变降噪方法获得显著的降噪、节能效果,技术、经济上都合理,主变通风系统在运行过程中产生的噪声能满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)2类标准的规定,即昼间噪声声级不高于60dB(A),夜间噪声声级不高于50dB(A),为城市周边变电站及环境要求更高的变电站提供了隔声降噪更好的选择,也为运行中的变电站提供了环境改造增添了参考依据,值得大力推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是柜式离心风机与轴流风机噪声对比表;
图2是主变通风系统柜式离心风机及消声器平面布置图;
图3是温控模式下主变通风系统运转逻辑表;
图4是阻尼弹簧减振器的侧视结构示意图;
图5是阻尼弹簧减振器的俯视结构示意图;
图6是橡胶减震垫的结构示意图;
图7是柜式离心风机坐地安装示意图。
其中:
1柜式离心风机A;
2矩形微穿孔板复合消声器A;
3柜式离心风机B;
4矩形微穿孔板复合消声器B;
5阻尼弹簧减振器;
6固定连接板;
7固定安装孔;
8橡胶减震垫。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。
因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本申请的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
主变通风系统噪声产生的主要原因,可以归纳为两个:(1)空气动力噪声。空气动力噪声是由于气体非稳定流动,即气流扰动,气体与气体及气体与物体相互作用产生的噪声。从噪声产生的机理看,空气动力噪声主要由旋转噪声和涡流噪声组成。
(2)机械振动噪声。机械振动噪声是风机在制造或安装过程中,由于工艺方面缺陷而引起的,如风机的轴承噪声、皮带及传动引起的噪声、转子不平衡引起的噪声、机壳及管道的振动噪声等。
鉴于主变通风系统噪声为主变噪音的重要来源,本实施例提供的一种户外变电站主变降噪方法,以降低主变通风系统产生的噪声。
如图1-7所示,
一种户外变电站主变降噪方法,包括降低风机的声源噪音和传播途径对风机噪声的抑制两个方面相结合的措施,以降低主变通风系统的噪音。
具体的,所述降低风机的声源噪音的措施包括:风机机型选用低噪声风机、风机的工作点接近最高效率点和降低风机的转速。
具体的,所述风机机型选用低噪声风机,在噪声控制要求高的场所,选用低噪声风机,不同型号的通风机,在同样的风量、风压下,由于机翼型叶片离心风机内部特殊的消声结构,与其他类型风机相比,在相同的输出风量与风压下,机翼型离心风机的噪声更小,因此变电站主变通风系统的风机选用前倾多翼式低噪音柜式离心风机。
具体的,所述风机的工作点接近最高效率点,同一型号的风机,效率越高,噪声越小;为使风机的运行工况保持在高效区段内,避免采用阀门进行工况调节;变电站主变通风系统风机均配备变频电机及变频控制器,风机运转工况由变频控制器根据主变室内温度探测器反馈的温度信息控制并调节,确保电机在高效区段内运转,从而达到降噪的效果。
具体的,所述降低风机的转速,由于风机的旋转噪声与叶轮圆周速度10次方成正比,涡流噪声与叶轮圆周速度6次方或5次方成正比,故降低转速可降低风机噪声;如图1所示为柜式离心风机与轴流风机噪声对比表,在相同的输出风量和风压下,轴流风机的转速和叶轮直径均要大于柜式离心风机,因此采用柜式离心风机取代嵌墙式轴流风机作为主变通风系统中的机械排风设备。
如图2所示,具体的,本实施例采用柜式离心风机A1和柜式离心风机B3并列安装在主变室内,柜式离心风机A1和柜式离心风机B3的出风口分别安装矩形微穿孔板复合消声器A2和矩形微穿孔板复合消声器B4。
进一步的,如图3所示为温控模式下主变通风系统运转逻辑表,主变通风系统风机均由变频控制器根据主变室内的实测温度,实时调节转速,使通风系统的风量贴近主变散热实际需要的风量,避免风机长时间高速运转而造成的电能浪费及噪声的产生。
具体的,所述传播途径对风机噪声措施包括:在风机的出风口处装配消防器、通风机设减振基础及进出风口设软管连接、风机隔声处理和设置独立的风机房。
具体的,所述在风机的出风口处装配消防器,变电站主变通风系统风机出风口均设置矩形微穿孔板复合消声器,消声量控制在25-27dB(A);矩形微穿孔板复合消声器是由阻性消声器和抗性消声器组合而成。
具体的,所述通风机设减振基础及进出风口设软管连接,变电站主变通风系统风机基础处均设置阻尼弹簧复合减振器5及剪切橡胶减振垫8,从而有效减少风机运行时因为振动而产生的机械噪声,阻尼弹簧复合减振器5具有金属弹簧减振器和橡胶减振器的双重优点,克服弹簧减振器的小阻尼的缺点。由于设计时设置了橡胶配件,隔离高频噪声效果好,价格适中,橡胶减振垫8具有橡胶的高弹性,造型和压制方便,内阻大,吸收高振动能量好。可多层叠合使用,以降低固有频率,价廉。所述阻尼弹簧复合减振器5及剪切橡胶减振垫8配合使用降低振动噪音。
如图5和6所示,所述阻尼弹簧复合减振器5底部固定连接有固定连接板6,所述固定连接板6上开设有固定安装孔7,由螺栓组件穿过固定安装孔7进行固定。
如图7所示,柜式离心风机坐地安装方式为,柜式离心风机底部固定连接在阻尼弹簧复合减振器5上端,所述阻尼弹簧复合减振器5的下端固定连接有固定连接板6,所述固定连接板6连接在地面上,所述固定连接板6底面与地面之间垫设有橡胶减振垫8。
具体的,变电站主变室通风系统的风机均设置在消声箱内,箱板采用双层吸声结构:内层为镀锌消声微穿孔板,夹层为超细玻璃棉,从而进一步降低风机运转时产生的噪音。
具体的,所述设置独立的风机房,变电站各台主变的通风系统均设置于独立的风机房内,风机房内墙装设以超细玻璃棉为主要吸音材料的微穿孔结构板,从而进一步隔离和吸收风机运转时产生的噪声。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种户外变电站主变降噪方法,其特征在于:包括降低风机的声源噪音和传播途径对风机噪声的抑制两个方面相结合的措施,以降低主变通风系统的噪音。
2.根据权利要求1所述的一种户外变电站主变降噪方法,其特征在于:所述降低风机的声源噪音的措施包括:风机机型选用低噪声风机、风机的工作点接近最高效率点和降低风机的转速。
3.根据权利要求2所述的一种户外变电站主变降噪方法,其特征在于:所述风机机型选用低噪声风机,在噪声控制要求高的场所,选用低噪声的机翼型离心风机,在同样的风量、风压下,机翼型离心风机与其他类型风机相比,在相同的输出风量与风压下,机翼型离心风机的噪声更小,因此变电站主变通风系统的风机选用前倾多翼式低噪音柜式离心风机。
4.根据权利要求2所述的一种户外变电站主变降噪方法,其特征在于:所述风机的工作点接近最高效率点,同一型号的风机,效率越高,噪声越小;为使风机的运行工况保持在高效区段内,避免采用阀门进行工况调节;变电站主变通风系统风机均配备变频电机及变频控制器,风机运转工况由变频控制器根据主变室内温度探测器反馈的温度信息控制并调节,确保电机在高效区段内运转,从而达到降噪的效果。
5.根据权利要求2所述的一种户外变电站主变降噪方法,其特征在于:所述降低风机的转速,由于风机的旋转噪声与叶轮圆周速度10次方成正比,涡流噪声与叶轮圆周速度6次方或5次方成正比,故降低转速可降低风机噪声;在相同的输出风量和风压下,轴流风机的转速和叶轮直径均要大于柜式离心风机,因此采用柜式离心风机取代嵌墙式轴流风机作为主变通风系统中的机械排风设备。
6.根据权利要求1所述的一种户外变电站主变降噪方法,其特征在于:所述传播途径对风机噪声措施包括:在风机的出风口处装配消防器、通风机设减振基础及进出风口设软管连接、风机隔声处理和设置独立的风机房。
7.根据权利要求6所述的一种户外变电站主变降噪方法,其特征在于:所述在风机的出风口处装配消防器,变电站主变通风系统风机出风口均设置矩形微穿孔板复合消声器,消声量控制在25-27dB(A);矩形微穿孔板复合消声器是由阻性消声器和抗性消声器组合而成。
8.根据权利要求6所述的一种户外变电站主变降噪方法,其特征在于:所述通风机设减振基础及进出风口设软管连接,变电站主变通风系统风机基础处均设置阻尼弹簧复合减振器及剪切橡胶减振垫,从而有效减少风机运行时因为振动而产生的机械噪声。
9.根据权利要求6所述的一种户外变电站主变降噪方法,其特征在于:变电站主变室通风系统的风机均设置在消声箱内,箱板采用双层吸声结构:内层为镀锌消声微穿孔板,夹层为超细玻璃棉,从而进一步降低风机运转时产生的噪音。
10.根据权利要求6所述的一种户外变电站主变降噪方法,其特征在于:所述设置独立的风机房,变电站各台主变的通风系统均设置于独立的风机房内,风机房内墙装设以玻璃棉为吸音材料的微穿孔结构板,从而进一步隔离和吸收风机运转时产生的噪声。
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- 2020-12-22 CN CN202011525563.4A patent/CN112576553A/zh active Pending
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