特高壓變電站
關注創建者：HBK聲學與振動 創建時間：2019-10-31
特高壓變電站的實例教程
特高壓變電站廠界環境噪聲測量與評估探討
杜杰偉，于慧彬，倪園，湯其森，張廷佑
摘要
準確測量評估變電站的廠界環境噪聲，不僅可以掌握站內主設備運行狀態下的輻射噪聲水平，而且為變電站環境噪聲的治理提供理論依據。采用聲學邊界元和現場聲壓測量的實驗方法，首先分析變電站輻射噪聲傳播衰減規律，然后對如何提高廠界噪聲的測試評估精度進行探討，最后分析實際運行中的特高壓變電站廠界噪聲分布特性。
研究結果表明：
在靠近變電站主噪聲源的位置或者變電站高壓母線進出位置得到的聲壓級較高，更容易捕捉到最大聲壓級所在的位置，聲壓測點布置的原則是能夠覆蓋最大聲壓級測點區域。
基于聲壓測量信噪比的概念，解釋了變電站廠界噪聲測量過程中的背景噪聲問題，給出了一種變電站廠界噪聲修正意見。由實測經驗可知，若適當增大測點密度，可以提高廠界噪聲評測的準確性，從而進行合理評估。
關鍵詞：聲學；特高壓變電站；環境噪聲；背景噪聲；邊界元法；噪聲評估
中圖分類號：X827；TB52+ 2
文獻標志碼：A
DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.023
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換流變壓器是特高壓換流站的核心設備，體積、重量大并且造價昂貴。典型±800千伏換流變壓器重量大約為500噸，相當于100頭成年非洲母象的體重。
±800千伏紹興換流站內變壓器
大運輸荷載和對運輸效率的嚴苛要求，給特高壓換流變壓器的運輸、安裝和維護帶來了很大的挑戰。在特高壓換流站內，如此龐大的換流變壓器是怎么運輸的，在運輸手段上又有什么新探索？
常規特高壓換流變站內運輸：
拆、運、組裝和測試，需要數周完成
特高壓換流變壓器重量和體積大，常規的特高壓換流變壓器站內運輸過程比較復雜。首先，工作人員需要將換流變壓器上的套管拆下來，然后采用液壓設備將換流變壓器整體抬升，并裝載到運輸小車上，再分別運輸套管和換流變壓器主體。
之后，運輸小車沿站內預設的金屬軌道移動。
展開 與常規變電站(AIS)相比，GIS具有如下優點：
結構緊湊。220kVGIS占地面積僅為AIS的10%，500kVGIS占地面積僅為AIS的5%，這一點在地皮昂貴的城鎮和密集的負荷中心和山區水電站尤為重要。
不受污染及雨、鹽霧等大氣環境因素的影響，因此，GIS持別適合于工業污染和氣候惡劣以及高海拔地區。
安裝方便。GIS一般是以整體或若干單元組成，可大大縮短現場安裝工期。GIS設備自60年代實用化以來，到目前為止，世界上已有2 000臺GIS在運行。
實踐證明，GIS運行安全可靠、配置靈活、環境適應能力強、檢修周期長、安裝方便。GIS不僅在高壓、超高壓領域被廣泛應用，而且在特高壓領域變電站也被使用，在我國，63～500kV電力系統中，GIS的應用已相當廣泛。GIS制造技術仍在不斷進步和發展，30多年來，各GIS生產廠家圍繞著提高經濟性和可靠性這2個主要目標，在元件結構、組合形式、制造工藝以及使用和維護方面進行了大量研究、開發。隨著大容量單壓式SF6斷路器的研制成功和氧化鋅避雷器的應用，GIS的技術性能與參數已超過常規開關設備，并且使結構大大簡化，可靠性大大提高，為GIS進一步小型化創造了十分有利的條件。
展開 在SiC應用方面，SiC IGBT器件已經有很多相關的研究，3.3kV的器件已經能夠制造，未來希望能夠做到反向阻斷電壓達到2萬伏，這樣就可以在特高壓變電站進行輸變電應用。目前，寬禁帶半導體已經取得了廣泛的應用，GaN器件在4G通信基站的使用率達到了100%，5G通信基站中也將會全部用到GaN器件。另外，寬禁帶半導體器件也在國防雷達、汽車雷達、衛星方面快速融入應用。
2.2 高效能半導體器件推動電動汽車發展
隨著新能源汽車、電動汽車的普及，汽車行業也加入了如今的芯片競爭。與傳統的汽車制造業不同，電動汽車的發展極大程度上依賴于半導體器件的發展。Cree預計全球電動汽車領域半導體器件收入將從2017年的700萬美元增至2032年的150億美元，電動汽車成為了新的增長引擎，半導體器件又打開了一個新的市場。高效能功率器件主要應用于車載DC/DC、充電樁、充電器、變頻器等方面以及能源控制器中，目前在高壓大電流領域以SiC器件為主，在中壓高頻領域以GaN器件為主。高效能半導體器件的應用，使得電動汽車的能耗在降低的同時能夠獲得更好的性能和里程表現。同時，在電動車充電方面，高效能半導體器件的加入可以帶來安全的高功率大電流充電技術，能夠大大縮短能源補給時間，在未來可以實現與汽油車相近的續航體驗。
圖5：高效能功率器件的應用場景
2.3 高效能半導體器件促進照明與顯示發展
目前，市場上存在超過80%的照明設備采用的光源都是LED燈，LED在照明效果和能源消耗方面都有著顯著優勢。隨著產業不斷地更新換代，LED照明光源成本已經大幅下降，這是讓半導體照明能夠進入大眾化市場的重要原因。
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