探讨智能变电站预制舱噪声控制

刘学宝 徐爱华 吕卫涛

【摘 要】智能变电站预制舱技术的不断成熟，为变电站建设在能源稳定、环境友好、资源节约等各方面提供了满足时代要求的可能，而在智能变电站预制舱的推广过程中，舱内的噪音问题不仅会带来对周围环境的噪声污染，而且还会影响舱内人员对其正常的调试及运行检测，解决预制舱的噪声问题成为当下智能变电站预制舱研究的热门关注点，本文尝试从预制舱噪声的表现形式入手，对其控制必要性进行分析，并在此基础上探索出解决该噪声的可行性措施。

【关键词】智能变电站;预制舱;噪聲;控制

作为国家电网的新型预装式智能变电站的核心设备，预制舱技术的普遍应用为变电站的建设模式向节省占地、缩短工期以及环境友好的未来发展模式提供了可能，这也满足了国家对于资源节约型、环境友好型社会建设的发展要求，自被广泛推出以来，整站预制的生产模式为变电站在未来的高速发展铺平了道路。

1.智能变电站预制舱的发展及其结构

从2014年开始，为了满足经济社会快速发展对电能的极速要求，开展变电站的智能化成为未来发展的关键趋势，智能化变电站的运行模式能更好的为用户提供稳定、便捷的电能输出。基于此，在国家电网对智能变电站的积极引导下，开始了对于配送式变电站建筑模式的探索，一次预制舱和二次预制舱的应用模式被逐渐的普及开来。在之后的2016年，国家电网通过智能变电站模块化试点工作的开展，也使该模式日渐成熟，并被广泛的采用。

预制舱是一个整体性较强的设备，往往会在出厂之前便完成相关部件及系统的组装和调试，在部分构成上，它包含了二次设备屏柜、屏间电缆、辅助控制系统及舱体等基础部件，整列的设备也决定了其在运行过程中具备温度监控、消防、照明、通信等系统功能。

2.预制舱噪音控制的必要性

预制舱的功能配置能为舱内工作人员尽可能的提供较为舒适的工作环境，然而由于预制舱本身固有的面积狭小、封闭性强等特点，致使舱内噪声不仅不能得到有效疏解，而且会由于空间反射造成噪声加重，致使声音分贝会过大，与国内的舱内标准是不相符合的。噪声的存在给舱内的安静环境带来的较大的破坏，从而影响了舱内人员的工作专注力，也违背了智能化、环境友好型的现代变电站建设的基本宗旨。因此，加强预制舱的改造，降低舱内噪音成为当下电力行业讨论的话题，要对该问题进行有效的控制，还需从其致因及表现形式入手。

3.预制舱噪声的致因

预制舱噪声主要是由舱内装置设备噪声和工业空调噪声两部分组成，前者属于舱内核心设备的噪音，所占比重较低，而后者则是舱内噪音的主要源头，造成舱内噪声污染的主要根源就来自于空调的风机，空调风机在运转过程中又会根据其结构将声音源头细分为旋转致因和涡流致因。旋转噪声主要是由于叶片圆周对称性不达标，且与风阻不相协调而导致的，叶片的旋转速度直接决定了旋转噪声的强弱程度;涡流噪声则是由于气流对叶片产生压力脉动而引起的，其与风机的圆周速度成正相关，风机的圆周速度越高，产生的涡流噪声也就越大。

4.预制舱噪声控制措施探讨

4.1噪音阻隔设计

对噪声进行阻隔是控制噪声、降低其影响最直接有效的手段，该手段的运用需要借助隔声板材作为屏障，将噪声进行特定空间的阻隔，将其控制在不被影响的范围之外。在具体操作中，可以结合预制舱的结构、外观及功能布置，将空调风机进行合理位置的设计，以便于进行声音阻隔的设置，例如，将风机独立于单一的密闭空间中，再辅以隔音板的包裹，则能够最大化降低其运转过程中带来的噪声污染。

4.2置入阻性消声器

阻性消声器主要是通过对声音吸收之后，经由声音摩擦振动而转化成热能的方式对噪声进行处理。在阻性消声器的置入过程中，首先需要通过风机的风压来确定消声器的截面大小，进而确定其构造及形式。其次，在吸声材料的选择时，可以根据材料密度及厚度在吸声功能上的不同，在泡沫塑料、玻璃棉以及多孔吸声砖等多种材料间进行灵活选择。最后，在阻性消声器进行完整的设计后，还需要对其进行结果的校验，最终根据校验结果确定消声器的外形尺寸和材料构成，从而使外置消声器能够符合空间要求和降噪标准。

4.3合理设计出风口

风噪的产生多是由于出风口不规则的风向流动，尤其是在风机高速运转的过程中，过大风力受到出风口的密集阻拦，形成气流与出风口的摩擦性噪声，并且以往出风口的孔网设计更加重了共振噪音的产生。因此在出风口设计与改造中，可以对其出风孔隙形式进行调整，将原来的小孔形状改为横条状，可以实现风力导向的作用，此举的好处在于不仅使风力提高，并且保持了其稳定性，而且合理的出风口设计能确保风向的合理性导流，从而使原本散乱的风向得到梳理，在降低风噪的同时，也以此提高了空调的定向送风的效果。

4.4调整风机转速

研究表明，空调风机的噪声与风机的转速成正相关的关系，风机转速越高，产生的噪声越大，而在某种情况下，保持风机一定的运转速度才能满足预制舱内对于空调送风效果的要求，因此在空调风机调整的过程中要在满足预制舱对于温度需求的前提下，进行风机运转速度的调控，以此实现制冷与降噪的双重效果。

结束语

智能变电站预制舱作为一个简单化的变电设施，在满足其基本功能的同时，还需要对其整体的运行环境进行改善。在预制舱的噪声控制过程中，需要明确噪声的主体来源为空调风机的运转，因此将解决预制舱噪声的主体措施放在对空调风机噪声的控制上能够有效的降低室内工作环境的声音分贝。除此以外，对于设备噪声的控制则体现在对设备的日常维护以及故障检修方面，通过确保基础设备的正常运行来稳定设备声音的范围，从而尽可能的确保预制舱整体噪声保持在可控制、可接受的范围标准之内。

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（作者单位：1.2.青岛特锐德电气股份有限公司;3.青岛众瑞智能仪器有限公司）