蘭碧海，孟 超

（山西省電力公司送變電工程公司，山西 太原 030006）

1 電力變電站的噪聲分析

變電站系統(tǒng)共分6個(gè)等級(jí)，1 000 kV、500 kV、220 kV、110 kV、35 kV及10 kV配變電站。變電站的類型多種多樣，有露天站、室內(nèi)站、半室內(nèi)站。220 kV變電站深入市區(qū)，其中以35 kV變電站及線路構(gòu)成了城區(qū)供電的主網(wǎng)架。為加強(qiáng)對(duì)變電站噪聲的控制，山西省送變電工程公司單位技術(shù)人員主要針對(duì)500 kV變電站進(jìn)行了噪音測(cè)試，本次共測(cè)試了5個(gè)500 kV變電站，從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，變電站產(chǎn)生噪聲的聲源主要來(lái)自母線、金具，特別是上層軟母線、管母線、以及一次設(shè)備連接金具部分，其噪聲值大多在70 dB(A)以上，最高達(dá)到88 dB(A)。由此可見(jiàn)，降低變電站內(nèi)產(chǎn)生的電暈噪聲主要是通過(guò)控制導(dǎo)體與金具[1]。

2 電暈噪聲治理措施

2.1 導(dǎo)體制造、包裝、運(yùn)輸?shù)确矫娌扇〉拇胧?/h3>

2.1.1 導(dǎo)體制作

導(dǎo)體的絞制設(shè)備應(yīng)配有良好的預(yù)成型裝置，絞合后所有單線應(yīng)自然地處于各自位置，當(dāng)切斷時(shí)，各線端應(yīng)保持在原位或容易用手復(fù)位；鋼芯或者經(jīng)部分絞合的半成品和待絞合的線股在整個(gè)絞合過(guò)程中將保持同樣的溫度。導(dǎo)體表面不應(yīng)有肉眼可見(jiàn)的缺陷，如明顯的劃痕、壓痕等，并不得有與良好的成品不相稱的任何缺陷。

2.1.2 導(dǎo)體包裝

所有對(duì)導(dǎo)體的包裝應(yīng)符合最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)的要求，應(yīng)提供結(jié)實(shí)的鋼木線盤(pán)有加固鋼骨架的鋼木結(jié)構(gòu)線盤(pán)，具有良好的防震、防銹、防盜等保護(hù)措施，線盤(pán)應(yīng)使得導(dǎo)體在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裝卸以及在現(xiàn)場(chǎng)放線操作免于一切損傷。絞線盤(pán)外層包裝應(yīng)有能防止絞線磨損、碰撞等的措施。使用的包裝材料應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性，在任何時(shí)候均不應(yīng)傷害導(dǎo)、地線。

2.1.3 導(dǎo)體運(yùn)輸

線軸吊裝應(yīng)采取措施使線軸不變形，不碰撞；采用專用線盤(pán)的導(dǎo)線線軸，需采用專用吊具。運(yùn)送線軸前，應(yīng)對(duì)道路狀況進(jìn)行調(diào)查，必要時(shí)進(jìn)行修整，路況不良不得強(qiáng)行通過(guò)。線軸運(yùn)輸時(shí)，線軸要立放并且支墊牢固，支墊物不可接觸導(dǎo)線。輪緣上均有標(biāo)記，以標(biāo)明在裝運(yùn)期間纜盤(pán)滾動(dòng)方向，同時(shí)可防止纜盤(pán)上的纜松散。

2.2 針對(duì)不同電壓等級(jí)對(duì)導(dǎo)體的設(shè)計(jì)要求

2.2.1 750 kV配電裝置內(nèi)導(dǎo)體

對(duì)于站址海拔高度不超過(guò)2 000 m的地區(qū)，750 kV配電裝置內(nèi)導(dǎo)體宜采用如下型式。

a）配電裝置內(nèi)母線應(yīng)滿足穿越功率要求的載流要求，應(yīng)選用單根直徑不小于71 mm的雙分裂導(dǎo)線。

b）配電裝置內(nèi)跨線應(yīng)選用單根直徑不小于71 mm的雙分裂導(dǎo)線。

c）配電裝置內(nèi)設(shè)備間連線應(yīng)選用直徑不小于200 mm的管形導(dǎo)體。

d）配電裝置內(nèi)引下線，包括各回進(jìn)出線進(jìn)串的引下線以及進(jìn)出線電壓互感器、避雷器與本回路進(jìn)出線之間的連線，應(yīng)選用單根直徑不小于71 mm的雙分裂導(dǎo)線。

對(duì)于站址海拔高度超過(guò)2 000 m的地區(qū)，750 kV配電裝置宜采用屋外氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備（GIS）配電裝置，同時(shí)配電裝置內(nèi)導(dǎo)體宜采用如下型式。

a）配電裝置主變進(jìn)線跨線以及從主變套管和GIS出線套管引出至跨線和線路的連線選用4分裂導(dǎo)線，具體導(dǎo)線型式應(yīng)根據(jù)工程條件校驗(yàn)后選取。

b）配電裝置內(nèi)進(jìn)出線電壓互感器、避雷器與本回路進(jìn)出線之間的連線選用4分裂導(dǎo)線，具體導(dǎo)線型式應(yīng)根據(jù)工程條件校驗(yàn)后選取。

配電裝置內(nèi)設(shè)備間連線應(yīng)選用直徑不小于200 mm的管形導(dǎo)體[2]。

2.2.2 500 kV配電裝置內(nèi)導(dǎo)體

對(duì)于站址海拔高度不超過(guò)2000m的地區(qū)，500kV配電裝置內(nèi)導(dǎo)體宜采用如下型式。

a）配電裝置內(nèi)母線應(yīng)根據(jù)通流要求，選擇直徑不小于60 mm的管形母線；母線結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合靜、動(dòng)態(tài)強(qiáng)度要求。

b）配電裝置內(nèi)跨線及設(shè)備間連線，宜選用單根直徑不小于51 mm的雙分裂導(dǎo)線。

c）配電裝置內(nèi)設(shè)備間連線，必要時(shí)可選用直徑不小于60 mm的管形導(dǎo)體。

對(duì)于站址海拔高度超過(guò)2 000 m的地區(qū)，500 kV配電裝置內(nèi)導(dǎo)體宜采用如下型式。

a）配電裝置內(nèi)母線應(yīng)根據(jù)通流要求選擇管形母線，具體導(dǎo)線型式應(yīng)根據(jù)工程條件校驗(yàn)后選取；母線結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合靜、動(dòng)態(tài)強(qiáng)度要求。

b）配電裝置內(nèi)跨線及設(shè)備間連線，宜選用雙分裂導(dǎo)線，具體導(dǎo)線型式應(yīng)根據(jù)工程條件校驗(yàn)后選取。

c）配電裝置內(nèi)設(shè)備間連線，必要時(shí)可選用管形導(dǎo)體，具體導(dǎo)線型式應(yīng)根據(jù)工程條件校驗(yàn)后選取。

2.2.3 330 kV配電裝置內(nèi)導(dǎo)體

a）配電裝置內(nèi)母線應(yīng)滿足穿越功率要求的載流要求，應(yīng)選用單根直徑不小于23.76 mm的雙分裂導(dǎo)線。

b）配電裝置內(nèi)跨線應(yīng)選用單根直徑不小于23.76 mm的雙分裂導(dǎo)線。

c）配電裝置內(nèi)設(shè)備間連線應(yīng)選用直徑不小于40 mm的管形導(dǎo)體。

d）配電裝置內(nèi)引下線，包括各回進(jìn)出線進(jìn)串的引下線以及進(jìn)出線電壓互感器、避雷器與本回路進(jìn)出線之間的連線，應(yīng)選用單根直徑大于24 mm的雙分裂導(dǎo)線。

2.2.4 220 kV配電裝置內(nèi)導(dǎo)體

對(duì)于站址海拔高度不超過(guò)1 000 m的地區(qū)，220 kV配電裝置內(nèi)導(dǎo)體宜采用如下型式。

a）配電裝置內(nèi)母線應(yīng)滿足穿越功率要求的載流要求，若采用軟導(dǎo)線時(shí)應(yīng)選用單根直徑不小于23.76 mm的單根導(dǎo)線；若選擇管形母線時(shí)，應(yīng)采用直徑不小于30 mm的管形導(dǎo)體。

b）配電裝置內(nèi)跨線應(yīng)選用單根直徑不小于23.76 mm的單根導(dǎo)線。

c）配電裝置內(nèi)設(shè)備間連線應(yīng)選用單根直徑不小于23.76 mm的單根導(dǎo)線。

d）配電裝置內(nèi)引下線以及進(jìn)出線電壓互感器、避雷器與本回路進(jìn)出線之間的連線，應(yīng)選用直徑大于23.76 mm的單根導(dǎo)線。

對(duì)于站址海拔高度超過(guò)1 000 m的地區(qū)，220 kV配電裝置內(nèi)具體導(dǎo)線型式應(yīng)根據(jù)工程條件校驗(yàn)后選取。

2.3 金具制造、包裝、運(yùn)輸?shù)确矫娌扇〉拇胧?/h3>

a）金具制造表面粗糙度應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免由于均勻性的差異影響其表面電位梯度。通常金具表面粗糙度不宜超過(guò)以下要求：導(dǎo)線懸垂線夾，表面光潔，粗糙度Ra值不大于6.3；導(dǎo)線耐張線夾，表面光潔，粗糙度Ra值不大于3.2；導(dǎo)線間隔棒，表面光潔，粗糙度Ra值不大于6.3；均壓屏蔽環(huán)，表面光潔，粗糙度Ra值不大于3.2；均壓環(huán)、屏蔽環(huán)和均壓屏蔽環(huán)應(yīng)采用符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的材料制造。當(dāng)均壓環(huán)、屏蔽環(huán)和均壓屏蔽環(huán)采用鋁及鋁合金材料制造時(shí)，環(huán)的支撐架采用相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的牌號(hào)不低于115A的鋁板制造，環(huán)體焊接采用氫弧焊接，焊縫應(yīng)均勻一致，焊縫不得有裂紋、弧坑、燒穿、焊縫間斷等缺陷。環(huán)體應(yīng)選用成熟、快捷的彎制工藝，在彎制過(guò)程中應(yīng)避免管體開(kāi)裂、嚴(yán)重變形、內(nèi)皺、管壁拉傷等缺陷，管彎曲變形量不得超過(guò)外徑的±3%，管子彎曲直徑公差為±2 mm，均壓環(huán)環(huán)體對(duì)焊時(shí)，其中心線允許偏差應(yīng)不大于±2 mm，均壓環(huán)外形尺寸偏差應(yīng)不大于±5 mm。支撐架及緊固件均應(yīng)熱鍍鋅，鋅層應(yīng)滿足相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求；間隔棒應(yīng)能承受安裝、維修和運(yùn)行（包括短路）條件下的機(jī)械荷載，任何部件不得損壞和出現(xiàn)永久性變形。在實(shí)際正常的運(yùn)行條件下，應(yīng)滿足對(duì)電暈和無(wú)線電干擾的要求。為保證安裝方便和安全，打開(kāi)間隔棒線夾時(shí)，線夾上的螺栓等各部件不應(yīng)分離，在整個(gè)運(yùn)行壽命期間，間隔棒應(yīng)保持其正常的技術(shù)性能。

b）金具包裝、運(yùn)輸。均壓環(huán)、屏蔽環(huán)在吊裝時(shí)，建議人工搬卸或布帶吊裝，且需輕拿輕放。運(yùn)載時(shí)均壓環(huán)之間應(yīng)有墊板或隔板，以防在運(yùn)輸過(guò)程中損傷管壁。

2.4 金具的設(shè)計(jì)要求

2.4.1 絕緣子串的均壓屏蔽

a）對(duì)于耐張串可采用均壓環(huán)和屏蔽環(huán)組合方式或均壓屏蔽環(huán)一體式方式設(shè)計(jì)，其中對(duì)于500kV、330 kV、220 kV（海拔1 000 m以上地區(qū)） 耐張串宜采用均壓屏蔽環(huán)一體式方式設(shè)計(jì)，750 kV耐張串宜采用均壓環(huán)和屏蔽環(huán)組合方式。均壓環(huán)的安裝位置應(yīng)有效改善絕緣子串的電位分布，其電暈熄滅電壓應(yīng)不低于安裝處最高運(yùn)行相電壓要求。

b）對(duì)于500kV、330kV、220kV（海拔1000m以上地區(qū)）懸垂串宜采用屏蔽環(huán)和防暈線夾的組合設(shè)計(jì)方案，均壓環(huán)的采用視情況而定；750 kV懸垂串宜采用均壓環(huán)和屏蔽環(huán)組合方式。

c）當(dāng)采用開(kāi)口圓環(huán)時(shí)，應(yīng)在開(kāi)口處管端設(shè)計(jì)半球形圓面，控制起暈場(chǎng)強(qiáng)和避免尖端放電，并且開(kāi)口距離宜控制在100 mm，以便于安裝。

d）屏蔽環(huán)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證被保護(hù)金具在屏蔽環(huán)15°保護(hù)角內(nèi)，并且其環(huán)徑與均壓環(huán)宜取值一致。

2.4.2 間隔棒

間隔棒的防電暈，應(yīng)依靠本身的造型而不另行安裝屏蔽環(huán)；間隔棒設(shè)計(jì)時(shí)螺栓應(yīng)采用暗埋方式，同時(shí)間隔棒夾頭應(yīng)采用大圓弧交接,避免尖端放電的出現(xiàn)；間隔棒表面可考慮采用表面拋光工藝。

2.4.3 T型線夾

T型線夾，包括螺栓線夾和液壓線夾的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮電暈的影響，依靠本身的造型而不另行安裝屏蔽環(huán)，其中對(duì)于液壓線夾應(yīng)合理選用，并且壓接時(shí)應(yīng)注意壓接表面的粗糙度控制，避免尖端或毛刺的產(chǎn)生；螺栓線夾設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意螺桿和螺帽的安裝方式，避免局部突出于線夾本體以外，形成場(chǎng)強(qiáng)集中點(diǎn)。

2.4.4 導(dǎo)線線夾

耐張線夾、懸垂線夾的防電暈，220 kV應(yīng)依靠本身的造型實(shí)現(xiàn)線夾本體表面場(chǎng)強(qiáng)的控制，對(duì)于330 kV及以上電壓等級(jí)應(yīng)依靠本身的造型以及耐張串、懸垂串上安裝的均壓屏蔽環(huán)共同實(shí)現(xiàn)。

2.5 導(dǎo)體安裝時(shí)采取的措施

a）導(dǎo)地線現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)藏要求：線軸擺放場(chǎng)地應(yīng)平整，不得有硬物凸起，防止損傷線體；線軸在現(xiàn)場(chǎng)須立放并且采取防滾措施。

b）軟母線與金具的規(guī)格和間隙必須匹配，并應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

c）軟母線與線夾連接應(yīng)采用液壓壓接或螺栓連接。

d）軟母線在擋距內(nèi)不得有連接接頭，并應(yīng)采用專用線夾在跳線上連接；軟母線經(jīng)螺栓耐張線夾引至設(shè)備時(shí)不得切斷，應(yīng)成為一整體。

e）放線過(guò)程中，導(dǎo)線不得與地面摩擦，并應(yīng)對(duì)導(dǎo)線嚴(yán)格檢查。當(dāng)導(dǎo)線有下列情況之一者，不得使用：導(dǎo)線有扭結(jié)、斷股和明顯松股者；同一截面處損傷面積超過(guò)導(dǎo)電部分總截面的5%。

f）新型導(dǎo)線應(yīng)經(jīng)試放，確定安裝方法和制定措施后，方可全面施工。

g）切斷導(dǎo)線時(shí)，端頭應(yīng)加綁扎；端面應(yīng)整齊、無(wú)毛刺，并與線股軸線垂直。壓接導(dǎo)線前需要切割鋁線時(shí)，嚴(yán)禁傷及鋼芯。

h）當(dāng)軟母線采用鋼制各種螺栓型耐張線夾或懸垂線夾連接時(shí)，必須纏繞鋁包帶，其繞向應(yīng)與外層鋁股的旋向一致，兩端露出線夾口不應(yīng)超過(guò)10 mm，且其端口應(yīng)回到線夾內(nèi)壓住。

i）當(dāng)軟母線采用壓接型線夾連接時(shí)，導(dǎo)線的端頭伸入耐張線夾或設(shè)備線夾的長(zhǎng)度應(yīng)達(dá)到規(guī)定的長(zhǎng)度。

j）液壓壓接前應(yīng)先進(jìn)行試壓，合格后方可進(jìn)行施工壓接。試件應(yīng)符合下列規(guī)定：耐張線夾，每種導(dǎo)線取試件2件；設(shè)備線夾、T型線夾、跳線線夾，每種導(dǎo)線取試件1件；試壓結(jié)果應(yīng)符合規(guī)定。

k）采用液壓壓接導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：擴(kuò)徑導(dǎo)線與耐張線夾壓接時(shí)，應(yīng)用相應(yīng)的襯料將擴(kuò)徑導(dǎo)線中心的空隙填滿；壓接時(shí)必須保持線夾的正確位置，不得歪斜，相鄰兩模間重疊不應(yīng)小于5mm；壓接后不應(yīng)使接續(xù)管口附近導(dǎo)線有隆起和松股，接續(xù)管表面應(yīng)光滑、無(wú)裂紋，330 kV及以上電壓的接續(xù)管應(yīng)倒棱、去毛刺；壓接后六角形對(duì)邊尺寸應(yīng)為0.866D，當(dāng)有任何一個(gè)對(duì)邊尺寸超過(guò)0.866D＋0.2 mm時(shí)應(yīng)更換鋼模（D為接續(xù)管外徑）。

l）使用滑輪放線或緊線時(shí)：滑輪的直徑不應(yīng)小于導(dǎo)線直徑的16倍，滑輪應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，輪槽尺寸應(yīng)與導(dǎo)線匹配。

m）母線弛度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，其允許誤差為＋5%、－2.5%，同一擋距內(nèi)三相母線的弛度應(yīng)一致,和同布置的分支線宜有同樣的彎度和弛度。母線跳線和引下線安裝后，應(yīng)呈懸鏈狀自然下垂，其與構(gòu)架及線間的距離應(yīng)滿足相應(yīng)規(guī)范的規(guī)定。

n）擴(kuò)徑導(dǎo)線的彎曲度，不應(yīng)小于導(dǎo)線外徑的30倍。

o）具有可調(diào)金具的母線，在導(dǎo)線安裝調(diào)整完畢之后，必須將可調(diào)金具的調(diào)節(jié)螺母鎖緊。

p）導(dǎo)線金具運(yùn)輸、安裝時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆乐够瑒?dòng)、磨損及碰撞等措施。

3 應(yīng)用效果及實(shí)例

陽(yáng)城北500 kV變電站工程采用了降噪金具，所采取的控制措施如下。

a）增大均壓屏蔽環(huán)管徑，管徑由φ60 cm增加至φ76 cm，有效提高均壓屏蔽環(huán)表面起暈電壓；采用專用設(shè)備、工具彎制及焊接環(huán)體，有效控制管徑及環(huán)體的變形量，避免因屏蔽環(huán)局部變形過(guò)大而產(chǎn)生電暈噪聲；加大支架彎曲半徑，防止支架彎曲半徑過(guò)小產(chǎn)生電暈噪聲；均壓環(huán)支架采用高強(qiáng)度鋁合金材料，加粗支架鋁桿，防止產(chǎn)品在運(yùn)輸或施工時(shí)變形；采用支桿插入環(huán)體方式進(jìn)行焊接，并使焊接點(diǎn)在環(huán)體的內(nèi)側(cè)，確保焊接點(diǎn)能被環(huán)體有效屏蔽；在V型懸垂絕緣子串中使用馬鞍型均壓環(huán)，其結(jié)構(gòu)更加合理，均壓屏蔽效果好，并便于施工安裝，提高起暈電壓，降低噪音。

b）間隔棒緊固螺栓采用內(nèi)嵌式設(shè)計(jì)，保證螺栓不外漏；夾頭采用對(duì)齒型結(jié)構(gòu)，減小間隔棒夾頭開(kāi)口尺寸，使間隔棒夾頭開(kāi)口處自然圓滑過(guò)渡，提高起暈電壓，降低噪音。

c）封端蓋加大邊緣曲率半徑，采用半球面型結(jié)構(gòu)，使封端蓋與管母形成自然閉合曲面，大大提高起暈電壓，降低起暈噪聲。

d）均壓屏蔽環(huán)之間加裝墊板，在其表面采用薄膜包裝外還加裝了軟草繩，通過(guò)軟草繩使得屏蔽環(huán)管壁在運(yùn)輸過(guò)程中不會(huì)受到擠壓、磕碰；每個(gè)連接金具分別采用塑質(zhì)膜進(jìn)行了包封并集中放置于專用木制箱，最終使得金具外表無(wú)劃傷、損壞、磕碰，避免因屏蔽環(huán)局部變形過(guò)大、金具表面有毛刺而產(chǎn)生電暈噪聲。

e）因設(shè)備自身屏蔽不足，采取加裝整體防暈板達(dá)到屏蔽效果；通過(guò)以上控制措施，該變電站于2011年投運(yùn)后，通過(guò)測(cè)試運(yùn)行噪聲小于55 dB，效果顯著。

［1］ 國(guó)家電網(wǎng)公司.變電站控制電量噪聲技術(shù)導(dǎo)則（導(dǎo)體金具類）Q/GW 551—2010［S］.北京：中國(guó)電力出版社，2010.

［2］ 王鑫，吳德仁.導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定 DL/T 5222—2005［S］.北京：中國(guó)電力出版社，2005.