I øjeblikket anvender brandvægge i transformere og reaktorer i private UHV-transformerstationer ofte støbte betonkonstruktioner eller indrammede murstenskonstruktioner, som har visse lydisolerende effekter. På grund af transformere og reaktorers lave støjfrekvens og lydbølgernes lange bølgelængde er deres støjdiffraktion og transmissionsevne dog meget stærk, så lydisoleringen og støjreduktionseffekten er ofte dårlig. Derudover er de nuværende lydbarrierer og lydisoleringsdæksler i UHV-transformerstationer ikke specielt designet til transformerstationens lavfrekvente støjegenskaber, og støjreduktionseffekten er ikke ideel. Hvis vi kan tage højde for egenskaberne ved UHV-transformerstationer, der er domineret af mellem- og lavfrekvent støj, og anvende en sammensat lydabsorberende struktur, der har både lyddæmpende og lydabsorberende funktioner, er det håbet, at den effektivt kan reducere mellem- og lavfrekvent støj og have flammehæmmende og isolerende egenskaber. Dette er af stor betydning for at forbedre transformerstationernes akustiske miljøkvalitet.
Baseret på dette analyserer denne artikel støjkildens intensitetskarakteristika for hovedudstyret i UHV-transformerstationen. I lyset af kravene til materialer i stationen om flammehæmmende, isolerende og andre egenskaber, valgte vi at udføre enkeltstående og kombinerede lydabsorptionsforsøg på melaminskumprøver , mikroperforerede pladeprøver og skumcementprøver og foreslog en komposit lydabsorberende struktur, der er egnet til støjreduktion i UHV-transformerstationer. Dette har vigtig praktisk vejledende betydning for praktiske tekniske anvendelser.
Ⅰ. Støjmålingsanalyse af hovedudstyret i UHV-transformerstationen
Under drift af UHV-transformatorstationer omfatter de primære støjkilder højspændingstransformere, shuntreaktorer, transformatorstationsstrukturer osv. Transformatorstøjen omfatter husstøj og køleenhedsstøj, shuntreaktorstøjen er elektromagnetisk støj, og transformatorstationsstrukturstøjen er koronastøj. Koronastøj er generelt mellem- til højfrekvent, dæmpes hurtigt under udbredelse og har et lille påvirkningsområde. Den lavfrekvente støj, der genereres af den indre struktur i transformere og shuntreaktorer, dæmpes langsomt og har et bredt påvirkningsområde. Derfor er støjkontrol af transformere og shuntreaktorer fokus for støjkontrol i transformatorstationer.
- Analyse af støjmåling af hovedtransformatoren
Lydeffektniveauet for transformeren måles ved hjælp af lydintensitetsmetoden. Med en enfaset transformer som måleobjekt er afstanden mellem den foreskrevne konturlinje og referenceemissionsfladen 2 m, og der er fastsat to foreskrevne konturlinjer, placeret på det vandrette plan på henholdsvis 2 m og 4 m. Alle målepunkter er placeret på den angivne konturlinje, og den vandrette afstand mellem tilstødende målepunkter er 1 m. Lydintensitetssonder bruges til at måle punkt for punkt.
Når effektbelastningen for en enkelt transformergruppe er 2000 MW, er lydintensitetsmålingen for fase C i transformeren i gruppe I. Det A-vægtede lydeffektniveau er det største i 1/3 oktavfrekvensbåndet med centerfrekvenser på 100, 125, 160 og 200 Hz for UHV-transformeren. Ifølge transformerens støjgenereringsmekanisme kommer støjen i dette frekvensbånd primært fra den elektromagnetiske støj fra transformerhuset. Derfor bør man, når man reducerer transformerens støj, prioritere at reducere frekvensbåndet 100~200 Hz. Under målingen var effektbelastningen for en enkelt gruppe af transformere stabil på 2000 MW, og det tilsvarende samlede A-vægtede lydeffektniveau for transformerne var 102.7 dB(A).
- Måling og analyse af støj fra højspændingsreaktorer
Målemetoden for reaktorens lydeffektniveau er den samme som for transformeren. Med B-fasen i den parallelle reaktor i UHV-transformerstationen som måleobjekt er afstanden mellem den foreskrevne konturlinje og referenceemissionsfladen 1 m, og to foreskrevne konturlinjer med en højde på henholdsvis 1.5 m og 3 m er fastsat. Den vandrette afstand mellem tilstødende målepunkter er 1 m.
Analysen viser, at lavfrekvente komponenter tegner sig for en større andel i hele 1/3 oktavbåndet, hvoraf lydeffekten ved 100 Hz-frekvensen er den største og når 96.4 dB(A), hvilket er 11.5 dB(A) højere end lydeffektniveauet på 200 Hz. Lydeffekten i 1/3 oktavbåndet, hvor 100 Hz er placeret, tegner sig for 91.2 % af den enfasede høje antilydeffekt. Det kan derfor fastslås, at interferensfænomenet i reaktorens lydfeltfordeling skyldes 100 Hz-lydbølgen.
Ⅱ. Porøse materialer og mikroperforerede pladeeksperimenter
I forbindelse med støjdæmpningsteknik er det ofte vanskeligt at opnå den forventede støjreduktionseffekt ved at bruge et enkelt materiale til lydabsorption og isoleringsbehandling. Derfor anvendes kombinationsstrukturer af lydabsorberende materialer ofte til at reducere støj. Især i indendørs rum med større volumen og længere efterklangstider er anvendelsen ret almindelig. For at undersøge den lydabsorberende struktur, der er egnet til støjdæmpning i UHV-transformerstationer, skal vi først overveje materialets isolerings- og flammehæmmende egenskaber, og for det andet skal vi kombinere specifikke målinger for at bestemme den lydabsorberende struktur.
I øjeblikket anvendes perforerede plader og lydabsorberende materialer i lydisoleringsindkapslinger på UHV-transformerstationer for at reducere støj, men effekten er ikke god i lavfrekvensbåndet. Dette kræver en kombination af lydkildekarakteristikaene for UHV-transformerstationens hovedudstyr. Efter at have bestemt de specifikke støjreduktionsforanstaltninger, bliver valget af porøse lydabsorberende materialer og bestemmelsen af den lydabsorberende struktur nøglen til støjkontrol i transformerstationen. I det følgende udvælges tre prøver af mikroperforeret plade, melaminskum og skumcement, der skal kombineres med hinanden for at udføre eksperimenter.
- Dobbeltlags mikroperforeret pladekombination
Eksperimentprøver med mikroperforerede plader, hvor perforeringsraten for den mikroperforerede pladeprøve 1 er 1.5 %, pladetykkelsen er 1 mm, og porediameteren er 0.7 mm; perforeringsraten for den mikroperforerede pladeprøve 2 er 1.1 %, pladetykkelsen er 1 mm, og porediameteren er 0.7 mm. For den mikroperforerede pladeprøve 3 er perforeringsraten 0.7 %, pladetykkelsen er 1 mm, og huldiameteren er 0.7 mm.
To sæt eksperimenter blev udført på den dobbeltlagede mikroperforerede pladekombination. Eksperiment 1 var en kombination af mikroperforeret pladeprøve 2 og mikroperforeret pladeprøve 1, og eksperiment 2 var en kombination af mikroperforeret pladeprøve 1 og mikroperforeret pladeprøve 3. To sæt eksperimenter på den dobbeltlagede mikroperforerede pladekombinationsstruktur viser, at lydabsorptionskoefficienten ved 100 Hz er omkring 0.7, og den maksimale værdi af lydabsorptionskoefficienten forekommer ved 500 Hz til 600 Hz i begge sæt eksperimenter. I frekvensbåndet over 600 Hz falder lydabsorptionskoefficienten gradvist.
- Kombination af skumcement og mikroperforeret plade
Først blev der anvendt en lydabsorberende struktur, der kombinerede skumcement og en enkeltlags mikroperforeret plade. Der blev udført to eksperimenter med forskellige parametre ved at kombinere skumcement og en enkeltlags mikroperforeret plade. I begge eksperimenter blev skumcementen placeret foran den mikroperforerede plade.
Der er næsten ingen større forskel mellem dataene fra eksperiment 3 og eksperiment 4. Lydabsorptionsevnen for den kombinerede struktur ændrer sig stort set ikke ved små ændringer i tykkelsen af den opskummede cement og afstanden mellem den opskummede cement og den mikroperforerede plade. Ved 100 Hz er lydabsorptionskoefficienten omkring 0.4, ved 250 Hz når lydabsorptionskoefficienten sit maksimum, og ved omkring 900 Hz når den igen den maksimale værdi af lydabsorptionskoefficienten.
- Melamin skum og mikroperforeret panelkombination
Der blev udført to sæt eksperimenter med kombinationen af melaminskum og enkeltlags mikroperforerede plader. I begge sæt eksperimenter blev melaminskum placeret før de mikroperforerede plader. Lydabsorptionskoefficienterne ved 100 Hz i begge grupper af eksperimenter er alle omkring 0.7, og mellem 100 Hz og 500 Hz er lydabsorptionskoefficienterne alle over 0.7. Omkring 500 Hz falder lydabsorptionskoefficienten, men efterhånden som frekvensen stiger, stiger lydabsorptionskoefficienten gradvist. Denne kombination har en relativt ideel lydabsorptionseffekt i både lavfrekvente og højfrekvente bånd.
Ⅲ. Analyse af eksperimentelle resultater
I henhold til karakteristikaene for støjkilden i UHV-transformerstationens hovedudstyr, der er fremtrædende i lavfrekvensbåndet, blev der udført eksperimenter ved at vælge en mikroperforeret pladekompositstruktur, en kompositstruktur af skumcement plus mikroperforeret plade og en kompositstruktur af melaminskum plus mikroperforeret plade. Testresultaterne viser, at alle tre kombinationsordninger kan opnå en vis lydabsorptionseffekt i lavfrekvensbåndet, men hvordan man anvender den i den faktiske ingeniørkunst kræver specifikke støjreducerende foranstaltninger.
- Mikroperforeret pladekombinationsstruktur
Dobbeltlags mikroperforerede plader kan udvide lydabsorptionsfrekvensbåndet for enkeltlags mikroperforerede plader. Baseret på princippet om impedanstilpasning er princippet for kombinationsdesign, at perforeringshastigheden for det forreste lag af mikroperforerede plader er større end perforeringshastigheden for det bagerste lag af plader. Det kombinerede design af mikroperforerede paneler kan opnå en lydabsorptionskoefficient på mere end 0.7 i frekvensområdet 150-800 Hz, når tykkelsen af hele den kombinerede struktur er 20 cm. Når tykkelsen af hele den kombinerede struktur er 30 cm, kan den opnå en lydabsorptionskoefficient på mere end 0.7 i frekvensområdet 100-800 Hz.
- Skumcement plus mikroperforeret pladekompositstruktur
Tilføjelse af skummende cement foran den mikroperforerede plade kan udvide lydabsorptionsfrekvensbåndet for den mikroperforerede plade, og den skummede cement kan også spille en brandsikker rolle.
Skumcement plus en enkeltlags mikroperforeret plade kan opnå en lydabsorptionskoefficient på mere end 0.7 i frekvensområdet 150-1000 Hz, når tykkelsen af hele den kombinerede struktur er 20 cm. Skumcement plus dobbeltlags mikroperforerede paneler kan opnå en lydabsorptionskoefficient på mere end 0.7 i frekvensområdet 150-1400 Hz, når tykkelsen af hele den kombinerede struktur er 20 cm. Når tykkelsen af hele den kombinerede struktur er 30 cm, kan den opnå en lydabsorptionskoefficient på mere end 0.7 i frekvensområdet 100-1400 Hz. Samtidig gælder det, at jo mindre densiteten af skumcementen er, desto større er porøsiteten, og desto bedre er den lavfrekvente lydabsorptionseffekt.
- For den kombinerede struktur af lydabsorberende materiale og mikroperforeret plade, kan det lydabsorberende materiale udvide det lydabsorberende frekvensbånd på den mikroperforerede plade og øge afstanden mellem den lydabsorberende og mikroperforerede plade. Lydabsorptionskoefficienten for mellem- og højfrekvenser øges, og lydabsorptionstoppen bevæger sig til lave frekvenser. Ved at øge tykkelsen af det lydabsorberende materiale falder den lavfrekvente lydabsorptionskoefficient en smule, og den mellem- og højfrekvente lydabsorptionskoefficient øges. Ved at øge tykkelsen af hulrumslaget bag den mikroperforerede plade kan man øge den lavfrekvente lydabsorption. Lydabsorberende materialer plus dobbeltlags mikroperforerede paneler har bedre lydabsorption og bredere lydabsorberende frekvensbånd end lydabsorberende materialer plus enkeltlags mikroperforerede paneler.
Det kan ses ud fra analysen af eksperimentelle data, at melaminskum plus en enkeltlags mikroperforeret plade kan opnå en lydabsorptionskoefficient på mere end 0.6 i frekvensområdet 200-1600 Hz, når tykkelsen af hele den kombinerede struktur er 20 cm. Når tykkelsen af hele den kombinerede struktur er 30 cm, kan en lydabsorptionskoefficient på mere end 0.6 opnås i frekvensområdet 100-1600 Hz. Melaminskum plus dobbeltlags mikroperforerede paneler kan opnå en lydabsorptionskoefficient på mere end 0.7 i frekvensområdet 200-1600 Hz, når tykkelsen af hele den kombinerede struktur er 20 cm. Når tykkelsen af hele den kombinerede struktur er 30 cm, kan en lydabsorptionskoefficient på mere end 0.7 opnås i frekvensområdet 100-1600 Hz.
Baseret på analysen af støjfrekvenskarakteristikaene for UHV-hovedtransformeren og højspændings-shuntreaktoren, er støjenergien fra UHV-hovedtransformeren hovedsageligt koncentreret ved 100-200 Hz, og støjenergien fra højspændingsreaktoren er hovedsageligt koncentreret ved 100 Hz. For at vælge et støjreducerende materiale er det nødvendigt at kombinere frekvenserne fra de to primære støjkilder. Samtidig skal støjreduktionsmetoder også kombineres med transformerstationens layout på stedet for at kontrollere støj med den optimale kombination af materialer og metoder.
For mere information om SINOYQX Melaminskum, kontakt os venligst på [email protected] eller send os en telefonsvarer: +86-28-8411-1861.
Nogle billeder og tekster er gengivet fra internettet, og ophavsretten tilhører den originale forfatter. Hvis der er nogen overtrædelse, bedes du kontakte os for at slette.