高壓輸變電項目聲環評問題分析

林炬，胡建偉

(江蘇省輻射環境保護咨詢中心， 南京 210019)

高壓輸變電項目聲環評問題分析

林炬，胡建偉

(江蘇省輻射環境保護咨詢中心， 南京 210019)

隨著我國電網建設的日益加速，輸變電項目聲環境問題將日益突出。針對項目管理評價過程中的實際情況，分析了輸變電項目中變電站及高壓線路項目的噪聲特點，總結了我國輸變電項目噪聲監測方法及評價方法存在的問題，并提出了加大重視程度、加快標準制訂、加強相關研究的對策建議。

高壓輸變電；變電站噪聲；線路噪聲；監測與評價

高壓輸變電項目環境影響評價是環評的一個分支門類，涉及電磁環境、聲環境、生態環境、社會穩定等多個方向。受項目特殊性及相關法律法規、評價導則的限制，對于聲環境的影響評價一直存在著控制和管理上的“盲區”，一系列問題亟待分析解決。

1 輸變電項目噪聲特點

1.1 變電站項目噪聲特點

變電站聲環境影響主要考慮的聲源為主變壓器、電容器、電抗器等，其噪聲特點為：

(1)持續性強，影響時間久

變電站一旦運行，正常情況下不會停運，所有設備均24 h運行。主變壓器采取的散熱方式分為風冷及油冷。采用風冷方式的基本為舊型號主變壓器，由于技術陳舊、設備老化，發出的噪聲比新型號油冷式主變壓器要高，往往出現“一站主變，兩種聲源”。

(2)頻率較低，傳播距離遠

因設備運轉而產生的低頻噪聲，其特征頻譜主要由兩倍供電頻率及高次諧波成分組成，噪聲貢獻最大的是頻率為100 Hz、200 Hz和400 Hz的噪聲，而100 Hz以下及800 Hz以上頻段的噪聲貢獻較小。聲源A聲級強度并不大，如表1所示，但低頻噪聲的特點是隨距離增加而遞減的速度較慢，聲波較長，可輕易跨越障礙物，長距離奔襲后仍可直入人耳[1]，加上其24 h持續運行的特點，令受聲者的煩躁感顯著增加。

表1 主變壓器聲源強度招標要求

(3)識別度高，貢獻值低

雖然變電站各聲源發出的噪聲在環境中的識別度很高，且隨距離衰減較慢，影響人們正常的生活、工作環境，但因我國聲環境評價中以A聲級量值為主，測量值卻較低。對其采取的監測方法僅能依靠現行的《聲環境質量標準》與《工業企業廠界環境噪聲排放標準》。大量實測結果表明，變電站在采用滿足表1所列強度限值的“低噪聲”設備后，對聲環境的貢獻值較低，項目建設前后的夜間噪聲測量值相差不大。

1.2 高壓線項目噪聲特點

高壓線對環境的噪聲影響主要來源于電暈放電和線路風噪，這兩種噪聲又各有特點。

(1)電暈放電

國內外相關研究表明[2]，電暈放電會隨著電壓等級的提高和線路分裂數的增加而顯著增加。對照實測結果可知[3]，在晴好天氣下，交流線路的電暈噪聲極低，而僅在雨天、霧天等現有監測方法規定的不得監測的天氣情況下，電暈噪聲才會達到較高且人耳可聽的水平(見表2)。

(2)線路風噪

導線風噪聲一般是指自然風作用在導線上所產生的人耳難以忍受的聲音。風噪聲的振動頻率大致為50～250 Hz，屬于低頻范圍。導線風噪聲在空氣中具有較強的穿透力，隨著空間距離的增大衰減較慢，能傳播到較遠的地方，一般可達1 000 m[4]。

表2 交流線路實測噪聲比較結果

導線風噪聲的性質與導線的材質、振動特性無關，與導線的外表面形狀、特征、直徑大小以及風的情況有很大關聯。一般來說，導線的外表面越光滑、風越接近層流，則風噪聲水平越高[4]。國內也開展過低噪聲線路的研究和實驗，但受政策及技術限制，并未大規模推廣。

結合以上兩種聲源的介紹，可知線路噪聲的幾個特點： 1)產生機理特殊，并不是普通的振動產生聲音； 2)在惡劣天氣情況下聲源強度高； 3)在晴好天氣下噪聲值較低，乃至接近背景值。

2 監測方法存在的問題

結合噪聲特點，對照現行法律法規和監測標準，可以發現，目前我國輸變電項目噪聲監測存在的問題主要包括以下幾點：

2.1 監測方法行業針對性不強

雖然電力行業已經發布了一系列專門針對變壓器和高壓線路噪聲源強的測量方法，如《電力變壓器 第10部分：聲級測定》及《架空送電線路可聽噪聲測量方法》，但這些已有測量方法均為行業或國家推薦的測量方法，屬于行業標準或推薦性標準，并非評價標準，缺乏強制性。且實測結果證明，變壓器與送電線路的A聲級測量值較低，在背景值環境下，輸變電項目對聲環境的貢獻值很低。

2.2 監測條件受天氣限制較大

送電線路的噪聲值在陰雨天會明顯增強。《架空送電線路可聽噪聲測量方法》中明確要求需要在陰雨天開展線路噪聲測量，但在《聲環境質量標準》的相關測量要求中，規定的測量氣象條件為無雨雪、無雷電天氣，且風速在5 m/s以下。兩者要求的測量天氣相沖突。在電力行業標準與國家環保標準出現沖突時，環境監測機構必須服從于后者，最終導致無法在線路噪聲最大時開展監測工作。

受以上限制，在現行監測、評價體系下，對于群眾的相關投訴，監測單位和管理部門只能對其解釋相關規定，并無有效的技術措施和行政手段予以解決。

3 聲環評方法存在的問題

對于輸變電項目的聲環境影響評價，目前也存在有待商榷之處。

3.1 變電站聲環境影響評價的聲源劃分

目前，對于變電站噪聲的關注度尚顯不足，相關培訓資料中甚至沒有出現變電站噪聲預測的內容[5]。變電站的主要聲源為主變壓器，但對于其聲源類型的認識，現在主要分為兩派，一派認為應按照面源考慮，另一派則認為應按照點源考慮。

(1)按面源考慮，將每臺變壓器作為4個面源進行計算，優點是比較符合變壓器的客觀實際情況；但缺點是變壓器并不是向四周均發出相同的噪聲，測試時可明顯發現四個方向測量值有所差別，且計算結果過于復雜，尤其是對于110 kV和220 kV的項目，與編制報告表“定性分析”的要求有所矛盾。

(2)按點源考慮則與按面源考慮恰恰相反，優點是計算簡單，對照以往的驗收數據，預測結果與實測結果相近，滿足定性分析的要求；缺點是不考慮變壓器的形態和體積，與客觀情況有所差別。

3.2 高壓線聲環境影響評價的預測難題

首先可以肯定的是，將高壓線作為線聲源考慮在目前是沒有爭議的[5]，評價方法主要采用美國邦納維爾電力局(BPA)的計算公式。經實際驗證，該公式的預測結果與實測值也比較接近。可以說，高壓線聲環境貢獻值的預測是有據可依的。預測值與實測值均表明，在晴好天氣下，線路對聲環境貢獻值較低，疊加上本底值，仍可滿足所在功能區要求。因此，在環評及審批過程中，環評單位及審批部門均認可對線路噪聲預測進行簡化，采用類比法進行評價。

但與變電站噪聲不同，架空線路由于常常穿越居住區，且處于高空之中，對四周人群造成的影響更大，惡劣天氣情況下引起受聲者的不快感和恐懼感也大大強于普通噪聲及變電站噪聲。高壓線噪聲在陰雨天會顯著增加，且與濕度、雨量、風速均呈正相關，卻又缺少具體的增長參數。因此，由于缺少了權威計算方法及相關評價標準，對于架空線路在惡劣天氣情況下對環境的影響，在實際環評工作中往往成為盲區。

4 加強輸變電聲環評的對策建議

針對以上提出的噪聲特點，以及現存的其他涉及輸變電的噪聲問題，建議各方應群策群力，從以下幾個方面入手，加強輸變電項目聲環境影響評價。

4.1 加大對輸變電噪聲的重視程度

目前，對于500 kV以上的輸變電工程已經有了明確的噪聲控制限值及研究方案，但由于110 kV、220 kV輸變電項目產生的噪聲值較低，且基本采用環評報告表的方式進行評價，重視程度尚顯不足。因此，首先應加強認識，考慮到110 kV、220 kV電壓等級項目往往更多地建設在環境敏感區，周圍環境敏感目標相比500 kV以上電壓等級項目更多且更加敏感，所以需將較低電壓等級的輸變電項目可能對環境產生的噪聲影響也納入日常管理和研究范疇。

4.2 加快相關標準和測量規范的制訂

如前文所述，目前很多問題的產生是因為在標準及監測規范上存在著空白，甚至行業標準與國家標準存在沖突，導致監測單位和管理部門在實際工作過程中困難重重。因此，應立足實際環保要求及監測需求，推動起草針對輸變電項目的噪聲排放限值標準及測量規范，尤其是在變壓器低頻噪聲及線路惡劣天氣噪聲方面的限值及測量方法。

4.3 加強輸變電設施聲源特性研究

由于對輸變電項目噪聲特點的理論基礎尚存在不足，因此，應在科研領域加強對輸變電項目聲源特性的研究。一方面，需將模型預測方法進行細化，針對不同尺寸、不同敏感程度、不同電壓等級的項目制訂不同的預測方法，使預測模式更具說服力；另一方面，要結合最新工藝技術，準確確定聲源強度，使預測數據更具說服力。

4.4 加強新型降噪措施和設備研究

除加強對噪聲聲源的研究外，還應加強對低頻噪聲和線路噪聲降噪措施的研究。一方面，加強低噪聲設備的應用推廣；另一方面，研究行之有效的新型降噪措施，在不影響散熱、安全的前提下，盡可能從聲源和傳播途徑兩個方面降低噪聲。

5 結語

隨著我國電網建設的日益加速，今后關于輸變電項目的聲環境問題將日益突出。在現階段，需正視問題，積極開展有針對性和前瞻性的研究，起草行業專屬的噪聲限值與測量規范，并提煉出一套經得起推敲的可推廣的評價體系及方法，為未來輸變電噪聲環評及環境管理工作規范方法、奠定基礎。

[1] 曹家新. 結構噪聲中低頻噪聲污染的環境監測[J]. 四川環境, 2014, 33(1): 81- 86.

[2] 譚聞, 張小武. 輸電線路可聽噪聲研究綜述[J]. 高壓電器, 2009, 45(3): 109- 112.

[3] 王衍東, 錢廣忠. 特高壓直流輸電線路可聽噪聲的研究[C]//2007中國電機工程學會年會論文集, 深圳: [出版者不詳], 2007.

[4] 尤傳永. 輸電線路低噪聲導線的開發研究[J]. 電力建設, 2005, 26(9): 1- 5.

[5] 環境保護部環境影響評價工程師職業資格登記管理辦公室. 輸變電及廣電通信類環境影響評價[M]. 北京: 中國環境科學出版社, 2009.

Analysis on Problems in Sound Environmental Impact Assessment of High Voltage Power Transmission and Transformation Projects

LIN Ju, HU Jian-wei

(Jiangsu Radiation Environmental Protection Consultation Center, Nanjing 210019, China)

With the acceleration of state grid construction, the problems on sound environmental impact assessment of high voltage power transmission and transformation projects are getting worse. Based on the actual situations, the characteristics of noise have been summarized, and the problems on monitoring and evaluation methods have been pointed out such as lack of standards, varied monitoring results due to different weather conditions, varied understanding of sound sources, and prediction difficulties. Related solutions and suggestions have been brought forward to improve the effectiveness of the prediction and evaluation in terms of standards formulation and research, etc.

high voltage power transmission and transformation; substation noise; line noise; monitoring and evaluation

2014-06-20

林炬，男，江蘇南京人，工程師，主要從事輻射項目環境影響評價及檢測工作，E-mail： linju@jsrepc.com

10.14068/j.ceia.2015.02.015

X827

A

2095-6444(2015)02-0054-03