浅谈变电站噪声治理措施
随着城市化建设的发展，城市用地日益紧张，城区变电站的选址与建设越来越困难，变电站与居民区、学校等环境敏感点的距离更难以控制。因为变电站的噪声对附近居民的生活产生了很大影响，有关噪声扰民的投诉也时有发生。因此为了保护人体健康、实现城市变电站建设与环境保护的协调发展，对城市变电站的噪声污染防治工作已迫在眉睫。
一、工程概况 该变电站位于市开发区，占地面积较少，为110kV户内变电站，共有3台运行变压器。大门位于变电站北侧。变电站厂界南侧有部份民房，如图1所示。变电站厂界与变压器室的距离较短，噪声的距离衰减量较少，考虑到夏季散热，开主变室通风状态下，夜间噪声达到58分贝，因此厂界噪声的超标问题比较突出，周围居民屡有投诉。为了改善该变电站目前的运行环境，改善周围居民的居住环境，文章根据实际情况，提出了变电站的噪声治理的方案。 二、变电站噪声现状 三、变电站噪声治理途径分析 1.治理目标 目前，该变 电所的噪声昼间、夜间均超标，因此，治理目标首先应当在目前基础上，在保证变电所安全运行的同时，降低变电所噪声，使其厂界噪声达到昼间60dB（A），夜间50dB（A）的2类居民区标准（或不高于背景噪声值），以解决目前变电所的厂界噪声超标问题，同时保持变压器的散热良好，保证变压器的安全运行。 2.噪声源分析 变电站的噪声主要来自本体和辅助设备。 1）本体的噪声：主要要为变压器噪声，而变压器噪声主要来自变压器本体和冷却系统。磁致伸缩引起的铁心振动，使铁心随励磁频率的变化作周期性振动，通过垫脚和基础传递给箱体和附件，激励周围空气而产生发出噪声。另外，负载电流产生的漏磁，引起绕组、油箱壁的振动，产生的噪声以波的形式向四周传播。 2）辅助设备的噪声：主要来自冷却风机、油泵运行时，以及连接部位转动时的振动产生的噪声。 变压器本体振动有时也可能通过变压器油管、接头及其装配零件等传递给冷却器，加剧其振动，加大其辐射的噪声。 四、变电站降噪措施的选择 对于变电站站界噪声通过上述布置方案优化和优选低噪声设备控制仍无法达标的，或者进一步降低设备噪声所需成本较高时，应考虑采用切断噪声传播途径为主的降噪措施。具体降噪方法可采用消声、隔声和吸声等措施，应根据变电站噪声预测分析超标的具体情况，选择经济可行的降噪处理措施，并经噪声预测分析复核。 1.隔声 隔声是通过材料、构件或结构来隔绝空气传播噪声的方法，常见的形式有隔声罩、隔声间和隔声屏。隔声罩和隔声间是采用将噪声源封闭起来的方式，隔声屏为敞开式。变电站常见的隔声罩形式有风机箱等，变压器室等同隔声间。隔声罩和隔声间的隔声效果不仅取决于隔声材料的隔声量，而且取决于其密封性。对于变压器室，为了达到好的隔声效果，门窗应尽量少设计，且尺寸尽可能小，或者采用双层的隔声门窗。对于隔声屏，则应尽可能地靠近噪声源或噪声受体。 2.消声 消声是利用具有吸声内衬或特殊结构形式的气流管道来降低噪声的方法，这种既能让气流通过又能降低噪声的设备称消声器。消声器根据消声原理的不同有阻性、抗性、复合和排气放空四种类型，各类型消声器依据结构型式的不同又可细分为多种型式。为了减小变电站室内声源及风机噪声向室外的传播，对于房间的进出通风口可采用消声器进行消声。主变压器（电抗器）进（出） 风口的消声器宜采用阻抗复合消声器，既可以降低主变压器产生的中低频噪声，又可以减小通风风机的中高频噪声。通风风机的噪声以中高频为主，宜采用阻性消声器。一般普通进气消声百叶的消声量为5～15dB，普通出风口消声器的消声量为15～30dB。 3.吸声 吸声是利用声波通过媒质或入射到媒质分界面上时声能的减少来降低噪声的方法。只有当室内混响声较强时，吸声降噪效果才明显。吸声材料（结构）按其材料结构状况可分为多孔吸声材料、共振吸声结构和特殊吸声结构。通过对噪声源室内墙面和顶棚设置吸声材料，能一定程度降低室内的噪声水平，通常情况下吸声处理所能降低的噪声量为3～8dB。 4.隔振 变电站内的隔振主要是积极隔振，即利用隔振器以降低因机器本身的扰力作用引起的机器支承结构或地基的振动。对变电站内主要的振动噪声源如变压器、电抗器和风机等应采取隔振措施。常用的隔振器材有钢圆柱螺旋弹簧隔振器、橡胶隔振器（垫）、机床隔振器、全金属钢丝绳隔振器、空气弹簧、海绵隔振垫、软木板、玻璃纤维、弹性吊架、管道补偿软连接装置。 5.散热措施 采取降噪措施将变压器室的四边封闭，变压器所产生的热量散发会有困难，影响变电所的安全运行。因此，解决好变压器室的散热问题成为噪声治理的关键。 为了保证变压器的散热问题，需要保证每台变压器需要的最大通风量。 五、主变压器降噪 1.户外布置变压器 户外布置变压器在本体噪声控制之外，应主要通过设置隔声屏障的方式来控制噪声传播途径，以达到降低噪声的目的。声屏障的插入损失（也即降噪量）取决于声波在声屏障上的透射、绕射和反射情况，一般可取得5～15dB的降噪效果。声屏障应靠近声源，或者靠近敏感建筑物，或者可利用的土坡、堤坝等障碍物，力求以最少的工程量达到设计目标所需的声衰减。声屏障的几何形状主要包括直立型、折板型、弯曲型、半封闭或全封闭型，主要依据插入损失和现场的条件来决定，变电站的一般以折板型居多。 2.户内布置变压器 户内布置的变压器在本体噪声控制之外，应主要通过完善隔声间（即变压器室）设计的方法来控制噪声传播途径，以达到降低噪声的目的。关键是做好变压器室墙体、隔声门窗及进出风口的设计。隔声间（变压器室）的隔声效果不仅取决于各种隔声材料的隔声量，还取决于变压器室的密封性，一般可取得10～30dB的降噪效果。 变压器应优先采用本体与散热器分开布置的方式，变压器室进出风口的位置应尽量避开噪声敏感目标，通风风机采用屋顶高位布置。当变压器采用本体与散热器一体布置的方式时，变压器室需采用机械通风，通风风量大，进出风口必须进行消声处理，风机也须同步进行降噪处理。当变压器采用本体与散热器分开布置的方式时，变压器室的通风量大幅减小，进出风口尺寸和风机容量与噪声水平大幅降低，进风口须进行消声处理，出风口和风机可视情况进行降噪处理。必要时，可考虑在变压器室设置吸声材料或构件，以降低变压器室的混响噪声。 六、风机噪声控制 （1）通风风机本体的噪声控制主要通过设计隔声罩（常见的风机柜或风机箱）和采取隔振措施的方法来控制噪声传播途径，以达到降低噪声和振动的目的。 （2）通风风机进出风管的噪声控制主要通过风管隔声、风机进（出）风口加装消声器和隔振措施来实现。 七、结语 综上所述，通过对该变电站的噪声源进行控制和治理，明显改善了变电站厂界及周围声环境水平，最终使得该变电站厂界外及居民敏感点的噪声达到国家环境保护指标要求。