Na actualidade, os cortafogos dos transformadores e reactores das subestacións UHV domésticas adoitan adoptar estruturas de formigón in situ ou estruturas de ladrillo e po armado, que teñen certos efectos de illamento acústico. Non obstante, debido á baixa frecuencia de ruído dos transformadores e reactores e á longa lonxitude de onda das ondas sonoras, as súas capacidades de difracción e transmisión do ruído son moi fortes, polo que os efectos de illamento acústico e redución do ruído adoitan ser deficientes. Ademais, as barreiras acústicas e as cubertas de illamento acústico actuais das subestacións UHV non están especialmente deseñadas para as características de ruído de baixa frecuencia da subestación, e o efecto de redución do ruído non é ideal. Se podemos considerar as características das subestacións UHV dominadas polo ruído de media e baixa frecuencia, e adoptar unha estrutura composta de absorción do son que teña funcións tanto de silenciamento como de absorción do son, espérase que poida reducir eficazmente o ruído de media e baixa frecuencia e teña propiedades ignífugas e de illamento. Isto é de gran importancia para mellorar a calidade do ambiente acústico das subestacións.
Baseándonos nisto, este artigo analiza as características da intensidade da fonte de ruído do equipo principal da subestación UHV. En vista dos requisitos para que os materiais da estación teñan propiedades ignífugas, illantes e outras, optamos por realizar experimentos de absorción acústica individuais e combinados en mostras de escuma de melamina , mostras de placas microperforadas e mostras de cemento espumado, e propuxemos unha estrutura composta de absorción acústica axeitada para a redución do ruído en subestacións UHV. Isto ten unha importante importancia práctica como guía para aplicacións prácticas de enxeñaría.
Ⅰ. Análise da medición do ruído dos principais equipos da subestación UHV
Durante o funcionamento das subestacións UHV, as principais fontes de ruído inclúen transformadores de alta tensión, reactores shunt, estruturas de subestacións, etc. O ruído do transformador inclúe o ruído do corpo e o ruído do dispositivo de refrixeración, o ruído do reactor shunt é ruído electromagnético e o ruído da estrutura da subestación é ruído de corona. O ruído de corona é xeralmente de frecuencia media a alta, atenuase rapidamente durante a propagación e ten un pequeno rango de impacto. O ruído de baixa frecuencia xerado pola estrutura interna dos transformadores e reactores shunt atenuase lentamente e ten un amplo rango de influencia. Polo tanto, o control do ruído dos transformadores e reactores shunt é o foco do control do ruído nas subestacións.
- Análise de medición de ruído do transformador principal
O nivel de potencia sonora do transformador mídese mediante o método da intensidade sonora. Tomando un transformador monofásico como obxecto de medición, a distancia entre a liña de contorno prescrita e a superficie de emisión de referencia é de 2 m, e establécense dúas liñas de contorno prescritas, situadas no plano horizontal de 2 m e 4 m respectivamente. Todos os puntos de medición están situados na liña de contorno especificada e a distancia horizontal entre os puntos de medición adxacentes é de 1 m. As sondas de intensidade sonora utilízanse para medir punto por punto.
Cando a carga de potencia dun só grupo de transformadores é de 2000 MW, os resultados da medición da intensidade do son corresponden á fase C do transformador do Grupo I. O nivel de potencia sonora ponderado A é o maior na banda de frecuencia de 1/3 de oitava coas frecuencias centrais de 100, 125, 160 e 200 Hz do transformador UHV. Segundo o mecanismo de xeración de ruído do transformador, o ruído nesta banda de frecuencia provén principalmente do ruído electromagnético do corpo do transformador. Polo tanto, ao reducir o ruído do transformador, débese dar prioridade á redución da banda de frecuencia de 100~200 Hz. Durante a medición, a carga de potencia dun só grupo de transformadores foi estable en 2000 MW, e o nivel de potencia sonora ponderado A total correspondente dos transformadores foi de 102.7 dB(A).
- Medición e análise do ruído dun reactor de alta tensión
O método de medición do nivel de potencia sonora do reactor é o mesmo que o do transformador. Tomando a fase B do reactor paralelo na subestación UHV como obxecto de medición, a distancia entre a liña de contorno prescrita e a superficie de emisión de referencia é de 1 m, e establécense dúas liñas de contorno prescritas con alturas de 1.5 m e 3 m respectivamente. A distancia horizontal entre puntos de medición adxacentes é de 1 m.
A análise mostra que en toda a banda de 1/3 de oitava, os compoñentes de baixa frecuencia representan unha maior proporción, entre os cales a potencia sonora na frecuencia de 100 Hz é a maior, alcanzando os 96.4 dB(A), que son 11.5 dB(A) superiores ao nivel de potencia sonora de 200 Hz. A potencia sonora na banda de 1/3 de oitava onde se atopan 100 Hz representa o 91.2 % da alta potencia antisonora monofásica. Polo tanto, pódese determinar que o fenómeno de interferencia na distribución do campo sonoro do reactor está causado pola onda sonora de 100 Hz.
Ⅱ. Materiais porosos e experimentos con placas microperforadas
No deseño de enxeñaría de control de ruído, adoita ser difícil conseguir o efecto de redución de ruído esperado empregando un único material para o tratamento de absorción e illamento acústico . Polo tanto, as estruturas combinadas de materiais fonoabsorbentes úsanse a miúdo para reducir o ruído. Especialmente en espazos interiores con volumes maiores e tempos de reverberación máis longos, a aplicación é bastante común. Para estudar a estrutura fonoabsorbente axeitada para o control de ruído en subestacións UHV, primeiro debemos considerar as propiedades de illamento e ignífugas do material e, en segundo lugar, debemos combinar medidas específicas para determinar a estrutura fonoabsorbente.
Na actualidade, nos recintos de illamento acústico das subestacións UHV utilízanse placas perforadas e materiais fonoabsorbentes para reducir o ruído, pero o efecto non é bo na banda de baixa frecuencia. Isto require combinar as características da fonte sonora do equipo principal da subestación UHV. Despois de determinar as medidas específicas de redución do ruído, a clave para o control do ruído na subestación é como seleccionar materiais fonoabsorbentes porosos e como determinar a estrutura fonoabsorbente. A continuación, selecciónanse tres mostras de placa microperforada, escuma de melamina e cemento espumado para combinalas entre si para levar a cabo experimentos.
- Combinación de placas microperforadas de dobre capa
Mostras experimentais de placas microperforadas, nas que a taxa de perforación da mostra de placa microperforada 1 é do 1.5 %, o grosor da placa é de 1 mm e o diámetro dos poros é de 0.7 mm; a taxa de perforación da mostra de placa microperforada 2 é do 1.1 %, o grosor da placa é de 1 mm e o diámetro dos poros é de 0.7 mm, mostra de placa microperforada 3, a taxa de perforación é do 0.7 %, o grosor da placa é de 1 mm e o diámetro do burato é de 0.7 mm.
Realizáronse dous conxuntos de experimentos coa combinación de placas microperforadas de dobre capa. O experimento 1 foi unha combinación da mostra de placa microperforada 2 e da mostra de placa microperforada 1, e o experimento 2 foi unha combinación da mostra de placa microperforada 1 e da mostra de placa microperforada 3. Dous conxuntos de experimentos coa estrutura da combinación de placas microperforadas de dobre capa mostran que o coeficiente de absorción acústica a 100 Hz é de arredor de 0.7, e o valor máximo do coeficiente de absorción acústica aparece entre 500 Hz e 600 Hz en ambos conxuntos de experimentos. Na banda de frecuencia superior a 600 Hz, o coeficiente de absorción acústica diminúe gradualmente.
- Combinación de cemento espumado e placa microperforada
Primeiro, empregouse unha estrutura fonoabsorbente que combinaba cemento espumado e unha placa microperforada dunha soa capa. Realizáronse dous experimentos con diferentes parámetros combinando cemento espumado e unha placa microperforada dunha soa capa. En ambos experimentos, o cemento espumado colocouse diante da placa microperforada.
Case non hai unha gran variación entre os datos do Experimento 3 e o Experimento 4. O rendemento de absorción acústica da estrutura combinada basicamente non cambia con pequenos cambios no grosor do cemento espumado e na distancia entre o cemento espumado e a placa microperforada. A 100 Hz, o coeficiente de absorción acústica é de arredor de 0.4, a 250 Hz, o coeficiente de absorción acústica alcanza o seu máximo e, a uns 900 Hz, volve alcanzar o valor máximo do coeficiente de absorción acústica.
- Espuma de melamina e combinación de paneis microperforados
Realizáronse dous conxuntos de experimentos coa combinación de escuma de melamina e placas microperforadas dunha soa capa. En ambos os conxuntos de experimentos, colocouse escuma de melamina antes das placas microperforadas. Os coeficientes de absorción acústica a 100 Hz en ambos os grupos de experimentos rondan os 0.7 e, entre 100 Hz e 500 Hz, os coeficientes de absorción acústica están todos por riba de 0.7. Arredor dos 500 Hz, o coeficiente de absorción acústica diminúe, pero a medida que a frecuencia aumenta, o coeficiente de absorción acústica aumenta gradualmente. Esta combinación ten un efecto de absorción acústica relativamente ideal tanto nas bandas de baixa como de alta frecuencia.
3. Análise dos resultados experimentais
De acordo coas características da fonte de ruído do equipo principal da subestación UHV que destaca na banda de baixa frecuencia, realizáronse experimentos seleccionando unha estrutura composta de placa microperforada, unha estrutura composta de cemento espumado máis placa microperforada e unha estrutura composta de espuma de melamina máis placa microperforada. Os resultados das probas mostran que os tres esquemas de combinación poden conseguir un certo efecto de absorción acústica na banda de baixa frecuencia, pero a forma de aplicalo na enxeñaría real require medidas específicas de redución do ruído.
- Estrutura combinada de placas microperforadas
As placas microperforadas de dobre capa poden ampliar a banda de frecuencia de absorción acústica das placas microperforadas dunha soa capa. Baseándose no principio da adaptación de impedancias, o principio do deseño combinado é que a taxa de perforación da capa frontal das placas microperforadas é maior que a taxa de perforación da capa traseira das placas. O deseño combinado de paneis microperforados pode conseguir un coeficiente de absorción acústica superior a 0.7 no rango de frecuencias de 150-800 Hz cando o grosor de toda a estrutura combinada é de 20 cm. Cando o grosor de toda a estrutura combinada é de 30 cm, pode conseguir un coeficiente de absorción acústica superior a 0.7 no rango de frecuencias de 100-800 Hz.
- Estrutura composta de cemento espumado máis placa microperforada
Engadir cemento espumoso diante da placa microperforada pode ampliar a banda de frecuencia de absorción acústica da placa microperforada e o cemento espumoso tamén pode desempeñar un papel ignífugo.
O cemento espumado máis unha placa microperforada dunha soa capa pode acadar un coeficiente de absorción acústica superior a 0.7 no rango de frecuencias de 150-1000 Hz cando o grosor de toda a estrutura combinada é de 20 cm. O cemento espumado máis os paneis microperforados de dobre capa poden acadar un coeficiente de absorción acústica superior a 0.7 no rango de frecuencias de 150-1400 Hz cando o grosor de toda a estrutura combinada é de 20 cm. Cando o grosor de toda a estrutura combinada é de 30 cm, pode acadar un coeficiente de absorción acústica superior a 0.7 no rango de frecuencias de 100-1400 Hz. Ao mesmo tempo, canto menor sexa a densidade aparente do cemento espumado, maior será a porosidade e mellor será o efecto de absorción acústica de baixa frecuencia.
- Para a estrutura combinada de material absorbente do son e unha placa microperforada, o material fonoabsorbente pode expandir a banda de frecuencia fonoabsorbente da placa microperforada e aumentar a distancia entre a placa fonoabsorbente e a microperforada. O coeficiente de absorción do son de frecuencias medias e altas aumenta e o pico de absorción do son móvese cara a frecuencias baixas. Ao aumentar o grosor do material fonoabsorbente, o coeficiente de absorción do son de baixa frecuencia diminúe lixeiramente e o coeficiente de absorción do son de frecuencia media e alta aumenta. Aumentar o grosor da capa da cavidade detrás da placa microperforada pode aumentar a absorción do son de baixa frecuencia. Os materiais fonoabsorbentes máis os paneis microperforados de dobre capa teñen unha mellor absorción do son e bandas de frecuencia fonoabsorbentes máis amplas que os materiais fonoabsorbentes máis os paneis microperforados dunha soa capa.
A partir da análise dos datos experimentais pódese observar que a escuma de melamina máis unha placa microperforada dunha soa capa poden acadar un coeficiente de absorción acústica superior a 0.6 no rango de frecuencias de 200-1600 Hz cando o grosor de toda a estrutura combinada é de 20 cm. Cando o grosor de toda a estrutura combinada é de 30 cm, pódese acadar un coeficiente de absorción acústica superior a 0.6 no rango de frecuencias de 100-1600 Hz. A escuma de melamina máis os paneis microperforados de dobre capa poden acadar un coeficiente de absorción acústica superior a 0.7 no rango de frecuencias de 200-1600 Hz cando o grosor de toda a estrutura combinada é de 20 cm. Cando o grosor de toda a estrutura combinada é de 30 cm, pódese acadar un coeficiente de absorción acústica superior a 0.7 no rango de frecuencias de 100-1600 Hz.
Baseándose na análise das características de frecuencia de ruído do transformador principal UHV e do reactor shunt de alta tensión, a enerxía de ruído do transformador principal UHV concéntrase principalmente a 100-200 Hz, e a enerxía de ruído do reactor de alta tensión concéntrase principalmente a 100 Hz. Para seleccionar un material redutor de ruído, é necesario combinar as frecuencias das dúas fontes de ruído principais. Ao mesmo tempo, os métodos de redución de ruído tamén deben combinarse coa disposición in situ da subestación para controlar o ruído coa combinación óptima de materiais e métodos.
Para obter máis información sobre a espuma de melamina SINOYQX, póñase en contacto connosco en [email protected] ou por teléfono: +86-28-8411-1861.
Algunhas imaxes e textos reprodúcense de Internet, e os dereitos de autor pertencen ao autor orixinal. Se hai algunha infracción, póñase en contacto connosco para eliminala.