控制户外变电站场界噪声水平的电抗器噪声选型方法与流程

本发明涉及变电站场界噪声控制与输配电设备噪声控制领域，尤其是涉及一种控制户外变电站场界噪声水平的电抗器噪声选型方法。

背景技术：

变电站的场界噪声是引起公众投诉的常见原因之一，也是变电站建设运行中需要控制的重要环境指标之一。在以往变电站的环保化研究中对噪声控制问题已经做了大量的工作，现有变电站中也采取了多种控制噪声水平的技术措施，但多集中于研究单项措施的降噪效果。值得注意的是目前在变电站的设计实践中，噪声控制设计方面多数还是处于依靠设备选型和经验的粗略设计阶段，没有形成量化的具有可操作性的噪声控制设计方法。距离规范化，程序化，准确可靠的变电所噪声控制和降噪设计目标还有很大差距。作为变电站的噪声源，输配电设备的噪声选型(即在设备选型时考虑其噪声水平，规定其噪声限值)仍是控制场界噪声水平最直接有效的措施之一。电抗器作为变电站中的重要噪声源，在电抗器选型决定的源噪声水平和变电站边界处的噪声(场界噪声)控制要求之间应找出合理有效的量化控制方法。目前还缺乏能有效对电抗器进行噪声选型的有效方法。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种简明、规范、可操作性强的用于变电站设计阶段或采购阶段电抗器选型控制变电站场界噪声水平的控制户外变电站场界噪声水平的电抗器噪声选型方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种控制户外变电站场界噪声水平的电抗器噪声选型方法，包括以下步骤：

a)初始化电抗器类型，所述变电站中至少设置一台电抗器；

b)根据各台电抗器分布情况确定场界噪声控制点；

c)计算所有电抗器共同工作时在所述场界噪声控制点上的噪声水平lt；

d)判断lt是否满足lt＜ls，ls为变电站场界噪声限值，若是，则电抗器噪声选型完成，若否，则改变电抗器类型后，返回步骤b)。

所述步骤a)中，电抗器类型根据变电站用电抗器国家标准或行业标准进行初始化。

所述场界噪声控制点为变电站边界上噪声最高的位置。

所述步骤c)中，lt的计算公式为：

其中，n为电抗器台数，li为单台电抗器在场界噪声控制点上产生的噪声。

所述li采用电抗器噪声分段衰减模型计算，具体为

其中，ri为场界噪声控制点至电抗器最近一侧表面的距离，s＝2(l+w)h，l、w和h分别为电抗器的长、宽和高。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)现有的控制变电站场界噪声水平的电抗器选型方法主要是较粗略的经验法和采用大型数值仿真软件进行声学仿真计算验证电抗器选型能否满足场界噪声控制要求的方法。与经验法相比，本发明方法克服了经验法没有定量分析和依赖经验的缺点。与数值仿真法相比，本发明方法克服了其技术要求过高、建模复杂、难以在工程中应用的缺点。本发明方法能对变电站场界噪声控制点的噪声水平直接进行定量的估算，方法步骤规范化、程序化且可操作性强。

(2)本发明方法不仅适用于只有单台电抗器的情况，也适用于有多台电抗器的情况，包括变电站已有部分电抗器需要增加电抗器的情况，无论原有电抗器各台的噪声水平是否相同，适用范围广。

(3)本发明方法能够直接较准确地估算出变电站场界噪声控制点的噪声水平，对户外变电站的估算精度可达3db，能满足工程中电抗器设备的选型需要。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为电抗器噪声分段衰减模型示意图；

图3为本实施例中电抗器在变电站中的布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本发明给出一种通过变电站设计阶段或电抗器采购阶段的电抗器噪声选型来有效控制变电站场界噪声，并能程序化、规范化应用的控制户外变电站场界噪声水平的电抗器噪声选型方法。

以某110kv变电站中的电抗器噪声选型为例。该变电站的电抗器布置示意图如附图3所示(向下为北方向)。电抗器南北向布置，变电站南北向边界间的宽度为72.5m。1#电抗器的中心距离变电所北面的边界16.5m，1#电抗器和2#电抗器间的中心间距为18m，2#电抗器和3#电抗器之间中心距为18.5m，3#电抗器距离变电站南面的边界19.5m。需要通过电抗器的噪声选型控制变电站的场界噪声水平不超过55db。如图1所示，本实施例的控制户外变电站场界噪声水平的电抗器噪声选型方法具体为：

a.先按照变电站用电抗器的国家标准对电抗器噪声的限值选择电抗器某类型，该型号电抗器的噪声水平ln＝75db。

b.依据最大噪声出现在距离噪声源最近处的原理，结合如图3中电抗器在变电站中的布置，东面边界上正对电抗器处可出现最高噪声，将该位置处定为场界噪声控制点，噪声限值ls＝55db。

c.按电抗器外形尺寸l×w×h＝7×4×5m，三台电抗器距离场界噪声控制点的距离分别为r1＝13m，r2＝31m，r3＝49.5m，按采用电抗器噪声分段衰减模型计算，如图2所示，即按式(1)计算得到三台电抗器在场界噪声控制点上产生的噪声li：

其中，ri为场界噪声控制点至电抗器最近一侧表面的距离，s＝2(l+w)h，l、w和h分别为电抗器的长、宽和高。

则三台电抗器在场界噪声控制点上产生的噪声分别为65.1db，57.6db和53.5db。

d.变电站中有三台电抗器，按式(2)计算三台电抗器全部工作时在变电站场界噪声控制点上的噪声水平lt：

其中，n为电抗器台数，li为单台电抗器在场界噪声控制点上产生的噪声。

则lt＝10lg(10^65.1/10+10^57.6/10+10^53.5/10)＝66.1db。

e.将lt与ls相比较。lt＝66.1db＞ls＝55db。重选噪声水平更低，ln为60db的电抗器，返回步骤c、d至e。按式(1)计算得三台电抗器在场界噪声控制点上产生的噪声分别为50.1db，42.6db和38.5db。按式(2)计算得三台电抗器全部工作时在变电站场界噪声控制点上的噪声水平lt＝51.1db。比较lt与ls，lt＝51.1db<ls＝55db。选噪声水平为60db的电抗器，能满足场界噪声限值要求且略有裕量，电抗器选型完成。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。