陈伟强
深圳职业技术学院 广东深圳 518055
[摘要]本文基于现有常规主变压器基础隔振方法，提出了一种主变压器基础隔振技术。该技术能有效减少主变压器正常运行时所产生的振动及噪音污染，建议在城区市中心等一些对噪音敏感区域的变电站中推广使用。
[关键字] 城区变电站 主变压器基础 隔振
1 引言
目前，广东地区正在运行中的主变压器（特别是220kV及以上主变压器），易产生较大的振动及噪音。主变压器振动能量通过建筑结构梁、板、柱等构件向外传播，进而引发环境噪音污染。传统的隔振方法是参照主变压器的振动频率，设置重量较大的设备基础，以减轻设备振动的幅度和减少振动的传播距离。而目前受限于基础的大小，其实际隔振效果一般。
考虑在主变压器和基础之间设置阻尼弹簧隔振器和隔振台座，能减少从主变压器向基础或从基础向主变压器传递的振动或冲击力。该隔振技术能有效减少主变压器正常运行时所产生的振动及噪音污染，提高变电站设计方案的整体设计水平，改善运行工作条件，并有利于提升公众对变电站的接纳程度，建议在城区市中心等一些对噪音敏感区域的变电站中推广使用。
2 国内外研究现状
目前我国对于变电站的噪音及降噪技术的研究较多[1] [2] [3]，相关的降噪技术也已相对成熟。目前常规的降噪技术有以下几个方面：
1）选址方案：在条件允许的情况下，变电站选址尽量远离城区市中心居民区，以减少变电站噪音对周边居住环境的影响。
2）建筑方案：变电站建筑方案设计时，需考虑主变压器室的朝向问题，条件允许的情况下不应朝向住宅等；也可利用站区围墙和周围树木衰减噪声，降低噪声水平。
3）隔音吸音方案：主变压器室大门可选择隔音门，主变压器四周墙面可布置吸音板、吸音棉等吸声材料，主变压器四周可增设隔音罩。
4）设备选型：主变、空调、风机、灯具等设备均选用低噪音设备。主变压器采用低噪音变压器；风机运行时，距变压器本体2m处, 噪声不大于65dB；当风机停止运行时，距离变压器0.3m处的噪音水平不大于59dB。通风方案设计时，通风方向与地区主导风向相同；通风系统采用低噪音自动智能通风机，噪音低、自动控制节能；主变通风系统设置微穿孔板复合消声器，有效降低风机出风口噪声；空调系统采用节能型空调，制冷剂环保，变频运行、节能，运行安静、噪音低。
李思思[4]曾针对变电站电抗器基础的隔振设计技术进行了研究。而目前国内对主变压器基础隔振降噪设计技术相关方面的研究较少。
3 设计方案
为克服现有技术的不足，可在常规的主变压器基础上增加基础阻尼弹簧隔振装置。主变压器基础阻尼弹簧隔振装置主要由阻尼弹簧隔振器和隔振台座组成，详见图1。阻尼弹簧隔振器由螺旋钢弹簧经阻尼处理制成，隔振台座为清水钢筋混凝土板。
隔振台座底面和主变压器基础顶面之间安装14台阻尼弹簧隔振器，分两排布置。每排按刚度中心对称方式布置7台阻尼弹簧隔振器，便于在调试时可灵活增减1~2台，这样既可以调节弹簧的静变量，而又不影响阻尼弹簧隔振器的刚度中心对称布置方式。
隔振台座的混凝土板底面和板顶面分别设有若干用于与阻尼弹簧隔振器安装连接的预埋隔振钢板、用于与主变压器安装连接的预埋主变钢板。隔振台板顶面预埋钢板尺寸和位置，应根据主变压器生产厂商要求确定。预埋隔振钢板和预埋主变钢板均设有透气孔。
主变压器及隔振台座与下部基础结构脱离动力耦合后，基础结构可按静力计算；隔振台座设计需进行静力和动力计算，以确定台座的厚度及配筋。
该主变压器基础阻尼弹簧隔振装置具有结构合理、安装方便、低频隔离性能优越等特点，耐受油、水等侵蚀，不易老化，温度变化不影响其使用性能，故其维修成本较低，使用寿命较长。此外，还能节省基础的混凝土用量，减少现场施工时间，并且节省了很大的空间；主变压器基础的振动处于可控状态，其隔振效率能达到90%以上，减少主变压器受到的动荷载，降低了主变压器的磨损，有利于延长主变压器的使用寿命。
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图1：主视图（1为基础，2为阻尼弹簧隔振器，3为隔振台座）
4 总结
本文所提出的主变压器基础阻尼弹簧隔振技术能减少从主变压器向基础或从基础向主变压器传递的振动或冲击力，从而减轻低频噪音，改善工作环境；同时能节省基础的混凝土用量，减少现场施工时间；还能有效降低主变压器的磨损，延长主变压器的使用寿命。建议在城区市中心等一些对噪音敏感区域的变电站中推广使用。
参考文献
[1]李长林,赵威,宋卓夫,张凯.变压器噪声消除技术研究[J].黑龙江电力,2020,42(05):421-424.
[2]王勇.城市户外变电站噪声治理研究[J].资源节约与环保,2020(08):131-132.
[3]变电站降噪的常用措施[J].大众用电,2020,35(06):34.
[4]李思思.变电站电抗器基础隔振设计[J].通信电源技术,2019,36(07):135-136+139.
作者简介
陈伟强，硕士研究生学历，工程师，从事工作为建筑结构设计管理、建筑工程管理