电抗器噪声控制是特高压变电站噪声控制的关键点。中国电科院研发了一种可加装于电抗器上的降噪装置，助力提升在运电抗器的噪声控制水平。
这个装置让特高压变电站更安静
1000千伏锡盟变电站中，安装了声振解耦吸音板降噪装置的特高压电抗器。樊超 摄
10月15日，中国电力科学研究院有限公司研究人员在1000千伏锡盟变电站开展了厂界噪声测试。结果显示，站内9台特高压电抗器在安装声振解耦吸音板降噪装置后，运行状态良好，厂界噪声控制水平进一步提高。
声振解耦吸音板降噪装置由中国电科院电工新材料研究所依托国家电网有限公司科技项目研制。它是一种加装于电抗器油箱外侧、散热片内侧的降噪装置，相比于传统降噪装置，在保障设备安全性的前提下，进一步提高了降噪效果，具有低频降噪性能好、不改变设备内部结构、不用预留检修通道、不影响设备散热等优点。
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电抗器噪声控制是特高压变电站噪声控制的
关键点
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“电抗器临近厂界布置，低频噪声突出且自然衰减慢，易引发厂界噪声超标，其噪声控制是特高压变电站噪声控制的关键点。”中国电科院电工新材料研究所副总工程师聂京凯介绍，“传统的降噪装置包括隔声罩与隔声屏障，隔声罩易影响设备电气安全，妨碍运维检修，而隔声屏障的防护范围有限，在强风或地震等情况下存在倾覆、跌落风险。因此，我们需要研究新的特高压电抗器降噪技术，尤其是区别于隔声罩与隔声屏障的电抗器本体降噪技术。”
2015年，中国电科院牵头启动“油浸式高压并联电抗器本体降噪用新型材料／结构的开发应用”项目，搭建了多工况下电抗器噪声振动试验研究平台，探索电抗器噪声振动产生、传递与耦合机制，采用铁心压紧、铁心结构优化等低噪声设计工艺，研制了500千伏、50兆乏低噪声电抗器，在电抗器本体降噪技术领域实现突破。2019年，该院进一步突破了油箱内部振动解耦、弹性波控制等关键技术，完成本体降噪技术在特高压电抗器上的应用验证。
前期研究主要针对新建变电站的未投运设备，而对于在运的特高压电抗器，降噪改造难度更大。2014年之前，变电站执行噪声控制区制度，变电站外划定的区域内噪声达标即可；2014年之后，执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》，要求变电站厂界噪声需达标。在运变电站改建扩建后，需执行后者。因此，在运的变电站需要采用更有效的降噪技术，进一步提高环境相容性。
2023年年初，在国网特高压部的组织下，中国电科院启动“基于铁心模态优化及声波传递抑制的特高压低噪声电抗器与降噪措施研究”项目。研究人员结合材料学、声学、机械设计与结构力学等多学科技术，于2023年10月研制出在运特高压电抗器降噪用声振解耦吸音板降噪装置，进一步提高了在运特高压电抗器的噪声控制水平。
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声振解耦吸音板降噪装置关键指标均优于
常规降噪装置
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声振解耦吸音板降噪装置主要由声振解耦板材、装配式框架和隔振装置组成。
其中，声振解耦板材是主要的降噪功能构件，直接决定降噪装置的应用效果。为优化板材的声学性能，研究人员针对电抗器噪声、振动特征，结合仿真分析和试验测试，对数百种板材开展声学性能比对与分析，确定了无机纤维棉、硅钙板材料体系。该材料体系化学性能稳定，耐候性、耐久性和耐高低温性能优良。在此基础上，研究人员设计了材料密度梯度，采用复合吸隔声结构，根据多界面、多层介质强化理论实现对低频噪声的控制。最终研发出的声振解耦板材具备良好的低频吸声系数和隔声量。
装配式框架用于承载声振解耦板材，是主要的受力构件。研究人员运用结构受力计算软件，以降噪装置顶部可承受运检人员站立为目标，设计了装配式框架的结构钢尺寸、型号和整体力学结构，保证了降噪装置的结构稳定性。
由于装配式框架设立于地面，为避免地面振动传递至框架引起结构共振，研究人员针对电抗器结构振型特征，通过设计压剪复合式隔振结构，以及优化固有频率、阻尼系数、刚度等参数，研发了三维高效隔振装置。该装置安装于装配式框架底部，大幅降低了振动传递率。
2023年11月，声振解耦吸音板降噪装置通过了第三方检验检测机构的性能检测。报告显示，该装置的各项指标均优于相关标准要求。相较于同规格常规降噪装置，声振解耦吸音板降噪装置的计权隔声量由35分贝提升至41分贝，125赫兹吸声系数由0.20提升至大于0.35，耐候试验后声学性能保留率由85%提升至100%，整体施工时间缩短40.4%，同时整体成本和碳排放量更低。
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1000千伏锡盟变电站采用该装置实现
电抗器噪声有效治理
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1000千伏锡盟变电站是1000千伏锡盟—山东特高压交流工程起点站，也是内蒙古境内的首座特高压变电站，于2016年投运。为建设1000千伏张北—胜利特高压交流工程，2023年，该站扩建工程启动，需要加装降噪装置以保证变电站厂界噪声达标。“经仿真计算，电抗器声压级需要降低15分贝以上，本体噪声要低于64分贝。”聂京凯说。
锡盟变电站采用声振解耦吸音板降噪装置开展电抗器噪声治理。施工过程中，研究人员通过实地勘察、技术讨论解决了多个应用问题。电抗器顶部组件多、结构复杂，带电情况下相关尺寸难以准确测量，导致预制声振解耦板材与电抗器实际结构相干涉。研究人员开展适配性改装，在结构干涉位置对板材进行开洞、切割等处理。同时，研究人员设计了板材边缘副框结构，并采取锁扣紧固措施，进一步提升了该装置的声学密封效果。
在锡盟变电站，安装了声振解耦吸音板降噪装置的9台电抗器分别于2023年5月19日、2023年6月19日、今年9月28日投运。该装置解决了在运特高压电抗器噪声控制的技术难题。
