淺談變電站噪聲的治理技術

　　摘 要:文章介紹了變電站噪聲產生的原因，并結合噪聲傳播的各個環節提出了變電站常用的噪聲防治措施，以防治變電站噪聲的污染、改善變電站的噪聲擾民情況。最后結合兩個實際工程案例進行了噪聲治理措施的選擇分析，得到了噪聲治理結果，并驗證了治理措施的合理性。
　　關鍵詞:噪聲污染 治理措施 節能減排 低碳經濟
　　中圖分類號：F205 文獻標識碼：A
　　文章編號：1004-4914（2011）07-089-02
　　
　　噪聲污染不同于水體、大氣和固體廢物污染，它的本質是一種機械波，是振動形式及其能量的傳播，不具有物質的累積性，噪聲源停止運行，污染立即消失，沒有殘余污染。但是，由于聲源的普遍存在，現如今已經成為國內外影響最大的危害之一，據資料表明，讓一個正常的人在90dB(A)的環境中連續工作超過2小時，耳朵會嗡嗡作響，聽覺靈敏度下降；在高強度噪聲長期刺激下，會產生中樞神經紊亂，致使大腦皮層興奮或抑制失調，使人的植物神經功能發生紊亂，還會影響胎兒發育和兒童智力。因此，居民對變電站噪聲尤其地重視，頻頻對其進行投訴，所以，為了不影響居民正常的生活、工作，對變電站的噪聲治理工作成為了當務之急。
　　一、變電站噪聲產生的原因
　　變電站噪聲一般由兩部分組成：變壓器本體噪聲和輔助冷卻裝置噪聲。
　　變壓器加電投入運行時，在磁通作用下，硅鋼片產生磁致伸縮引起鐵芯振動；硅鋼片接縫處和疊片間的漏磁引起鐵芯振動；繞組負載電流漏磁引起繞組振動和油箱壁的振動。這些振動就會產生噪聲輻射。
　　變壓器加電投入使用時，變壓器油泵也會投入使用，油泵在使用時發生振動，產生噪聲輻射。同時在溫度較高時，為了加強冷卻效果，風冷變壓器的冷卻風扇也要投入使用，產生振動，隨之也會產生輻射噪聲。
　　二、噪聲治理技術
　　噪聲通常是由聲源、傳播途徑和接受者三個要素組成。因此，噪聲污染的控制必須把這三個環節作為一個系統進行研究。
　　在聲傳播途徑中的控制是常用的手段，在噪聲傳播的途徑上，設置屏障以阻止聲波的傳播，鋪置吸聲材料增加聲能耗損，或者通過反射、折射改變聲波的傳播方向。同時，可以采用護耳器、控制室等個人防護措施來保護工作人員的健康。
　　三、變電站噪聲治理技術
　　變電站噪聲的治理方法一般是從聲源和聲傳播途徑兩個方面采取措施。
　　對于新建的變電站，首要的是從選址、規劃、設備的選用以及建筑的設計考慮噪聲對外界的污染程度。使其噪聲標準符合所處區域的環境噪聲要求。
　　對于已投運的變電站，在原有的基礎上進行規劃改造或者更換低噪聲變壓器，使其噪聲標準符合所處區域的環境噪聲要求。
　　四、變電站噪聲的主要防治措施
　　1.噪聲屏障吸聲技術。在變壓器周圍添加障礙物，使其位于聲源和預測點之間的實體障礙物起到屏障作用，聲屏障的存在使比分聲波不能直接達到某些預測點的時候，繼而引起聲能量的衰減，使其變壓器在固定的范圍內傳播，不對外擴散，減低噪聲，同時還可添加聲屏障、隔聲門窗、消聲器等，利用科技吸收聲波，減低噪聲。例如，在墻面安裝吸引棉、消聲器，或者利用吊頂來吸收聲波，使之降低噪聲。
　　2.噪聲空氣吸聲技術。變壓器聲波在空氣中傳播時，可通過改變環境溫度，使其壓縮或膨脹，使一部分聲能轉化為熱能繼而消耗聲波，降低噪聲。例如，制冷或者制熱，壓縮或膨脹，使其聲能轉化為熱能，降低噪聲。
　　3.噪聲弛豫吸聲技術。變壓器聲波在空氣分子轉動或振動時存在固有頻率，當聲波的頻率接近這些頻率時發生能量交換，改變聲速，聲能則被吸收，繼而降低噪聲。例如，在變壓器周圍安裝頻率干擾器，使之頻率發生能量交換，降低噪聲。
　　4.噪聲減震技術。變壓器運轉中所發生震動，可通過改變外界環境，使其減少震動，使一部分由于震動所產生的噪聲轉化消耗，降低噪聲，例如在變壓器底端，增加彈簧，減少震動，使之噪聲降低。
　　五、實際案例分析
　　1.案例一：某35KV室內變電站，由于鄰近居民樓，噪聲擾民問題時有發生，為解決噪聲對居民的影響，我們采用了弛豫吸聲技術，在變壓器低端增加彈簧進行減震，改變振動頻率，進行改造，并對變電站改造前后的主設備和站界噪聲進行了測試。該變電站噪聲治理前后的變壓器室內的噪聲見表1，站界噪聲見表2。
　　某35kv變電站位于市中心，一側鄰近居民樓，按照天津市環保局津環保固【2001】350號文件“天津市《城市區域環境噪聲標準》適用區域劃分方案”，該變電站屬于II類標準適用區，站界噪聲晝間不得大于60 dB(A)，夜間不得大于50dB(A)。
　　通過弛豫吸聲技術改造后，主變室內噪聲降低了2.8~4.8dB(A)，站界環境噪聲符合GB12348-2008《工業企業廠界環境噪聲排放標準》中II類夜間標準要求。相對于其他治理方法，弛豫吸聲技術更適合于此變電站的具體情況。彈簧減震使得減少震動帶來的噪聲污染。
　　2.案例二：某土建10kV變電站坐落在南開區某居民小區住宅樓一層，二層為居民住宅。由于變壓器噪聲較大，對二層居民住宅產生了一定的影響，我們對其一層變電室頂棚進行了吊頂隔聲、吸聲處理。并對其二層居民家中改造前后的噪聲進行了測試。該二層居民家中治理前后的噪聲對照見表3。
　　某10kV變電站位于市中心，按照天津市環保局津環保固【2001】350號文件“天津市《城市區域環境噪聲標準》適用區域劃分方案”，該變電站屬于I類標準適用區，站界噪聲晝間不得大于55dB(A)，夜間不得大于45dB(A)。
　　通過噪聲屏障吸聲技術改造后，變電室二層居民家中各點環境噪聲均比改造前有一定下降，客廳下降最為明顯，降低了7.8dB(A)，符合GB12348-2008《工業企業廠界環境噪聲排放標準》中I類夜間標準要求。相對于其他治理方法而言，噪聲屏障吸聲技術更適合于現場實際情況，更好地阻隔了噪聲的向上傳播，從而使樓上降低噪聲。
　　六、結語
　　本文主要分析了變電站噪聲治理的簡要措施，討論了變壓器噪聲的形成以及噪聲對人類帶來的危害，從多角度提出一些簡要的治理方法，并附以實際案例證明論述，從而改善變電站噪聲擾民的情況，使我們的生產、生活環境更加美好。
　　
　　參考文獻：
　　1.GB12348-2008工業企業廠界環境噪聲排放標準
　　2.津環保固【2001】350號.天津市城市區域環境噪聲標準適用區域劃分方案
　　3.噪聲污染控制技術.中國環境科學出版社，2007
　　（作者單位：天津市電力科學研究院 天津 300384）（責編：若佳）
　　注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文