變電站噪音污染及其控制簡析

尚德李曉芳 張嵩陽

（1國網(wǎng)河南省電力公司洛陽供電公司 河南洛陽 471000 2.國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院 河南鄭州 450000）

隨著我國城市居民生活水平的提高，城市用電量增長迅猛，變電站要在滿足居民用電要求的同時，還要加快變電站的建設(shè)的供電質(zhì)量。與此同時，隨著我國城市化現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)用地和城市居民居住用地的矛盾也逐漸浮出水面，一面是不斷加速增長的工業(yè)發(fā)展建設(shè)，一面是城市居民規(guī)模不斷擴(kuò)張，城市用地日益緊張，越來越多的居民住宅開始由市中心向周邊蔓延，變電站的建設(shè)和選址也變得越來越困難了，很多變電站面臨著被城市居民住宅包圍的局面，變電站開始逐漸深入到城區(qū)之中，而變電站在生產(chǎn)運(yùn)作過程中產(chǎn)生的噪音污染隨著住宅用地的增多開始影響到住宅居民的正常生活。另一方面，隨著我國法律的不斷健全和完善，公眾保護(hù)環(huán)境的意識逐漸提高，由于居民住在離變電站越來越近，特別是變電廠產(chǎn)生的噪音污染已經(jīng)嚴(yán)重的影響到周遭居民的正常生活的背景下，解決變電廠產(chǎn)生的噪音污染，更好的保障周遭居民的生活環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)城區(qū)變電站建設(shè)和周遭環(huán)境保護(hù)的相互協(xié)調(diào)發(fā)展成為了現(xiàn)下迫在眉睫的問題。

1 變電站噪音特性分析

1.1 變電站噪音來源分析

變電站的噪音一般分成機(jī)械類噪音和電磁類噪音兩個類型，機(jī)械類噪音產(chǎn)生的主要原因是由于變電站內(nèi)的各種輔助設(shè)備所產(chǎn)生的噪音，如油泵、冷卻風(fēng)機(jī)等操作運(yùn)行時而產(chǎn)生的噪音，電磁類的噪音主要的來源則是電氣設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)作過程中產(chǎn)生的噪音，其噪音的主要來源主要是變壓器本體發(fā)出的，此外還有電抗器等生產(chǎn)運(yùn)作時產(chǎn)生的噪音，變壓器在運(yùn)行時其內(nèi)部的鐵芯鋼片和繞組等的部件在電磁作用下發(fā)生碰撞或者產(chǎn)生振動通過變壓器的箱體和底部，產(chǎn)生大量噪音。

1.2 噪音特性

變電站所產(chǎn)生的噪音多以低頻率噪音為主，250～500Hz之間的噪音音量最大，傳播最廣，具有較為明顯的音調(diào)特性。而且，當(dāng)居民住在不斷接近變電站，變電站所產(chǎn)生的低頻率噪音由于其波長較長的特性，在聲波接近居民住宅時，還容易引起居民住宅天花板、墻體等的共振現(xiàn)象，從而加深變電站產(chǎn)生的噪音污染的不利影響程度，加劇居民對噪音的煩厭程度。此外，由于變電站噪音的主要來源是由于變壓器在運(yùn)行時發(fā)出的，其噪音聲頻較低，傳播廣、控制難。通過科學(xué)研究表明，如果人長期受到這種噪音的襲擾，很容易造成失眠、神經(jīng)衰弱、頭疼、記憶力衰退等精神損害和器質(zhì)性損害，低頻噪音直達(dá)人體耳骨，也會造成血壓升高、心動過速、交感神經(jīng)緊張和內(nèi)分泌失調(diào)等。

2 變電站噪音污染評估和控制技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 噪音污染評估方法

常用的噪音污染的評估方法和檢測手段有A計(jì)權(quán)聲級方法和通過噪聲評估曲線進(jìn)行噪音等級的劃分兩種，A計(jì)級權(quán)聲級方法是國外最為常用的方法之一，其原理主要是針對20～2萬Hz的聲音通過網(wǎng)絡(luò)計(jì)權(quán)來求得總聲壓級來進(jìn)行評估的方法，由于A聲級的噪音音量和人耳對低頻聲音的靈敏度相近，使得使用這種方法更具真實(shí)性，從而被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外的噪音評價技術(shù)中。評價的標(biāo)準(zhǔn)主要按照環(huán)境影響評估技術(shù)指導(dǎo)中的規(guī)程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，評估的方法是基于人耳的聽覺特性進(jìn)行的，其評估量對像變電站產(chǎn)生的噪音污染這種低頻率噪音有一定的衰減，此外，這種評價方法沒有辦法直觀的反映某一噪音的頻譜特性，進(jìn)而沒有辦法較為直觀的評估500Hz以下的聲頻，所以，各國開始研發(fā)新的更適合變電站噪音污染評估的方法。

由此，噪聲評估曲線逐漸出現(xiàn)在人們的視野中，在20世紀(jì)時由美國的科學(xué)家貝瑞內(nèi)克提出NC法，更加適用于人體主觀更感受的噪音評估曲線技術(shù)，評估方法首先用待評估測試的聲壓級和評價曲線的縱坐標(biāo)的數(shù)值進(jìn)行比較，進(jìn)而得出各頻帶的對應(yīng)噪音數(shù)值，選取其中最大的噪音數(shù)值作為該噪音的評估值。在2008年的時候有美國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會頒布新的噪音評估方法，eNC法，即是現(xiàn)如今的噪音評估曲線法，該法被不斷的完善改進(jìn)，逐漸成為了現(xiàn)如今美國通風(fēng)、采暖和空調(diào)工程噪音控制標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。該法也同樣適用于現(xiàn)如今的變電站噪音污染評估標(biāo)準(zhǔn)的方法，但是，該法仍然低估了低頻率噪音對人的主觀感受的影響，表現(xiàn)在人對噪音的主觀感受和噪音的客觀評價的不一致上，所以該法而僅僅提出了一些初步的建議。能夠準(zhǔn)確的評估變電站所產(chǎn)生的低頻噪音的方法和指標(biāo)都仍相對較少。

2.2 控制變電站噪音污染的技術(shù)現(xiàn)狀

根據(jù)目前對于解決和減少變電站發(fā)出噪音的措施，變電站降噪措施可以從減少低噪音設(shè)備制作成本或者是控制源頭產(chǎn)生的噪音兩個方面為主要的出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行。控制源頭噪音的方法是最有效、最徹底的處理方法，所以，可以根據(jù)變電站的實(shí)際情況，選擇經(jīng)濟(jì)、科學(xué)合理的降噪措施，主要通過消聲、吸聲和隔聲三個方面入手。是目前較為適用于城市變電站噪音污染治理的方法。

2.2.1 變壓器本體和冷卻系統(tǒng)的噪音防治

從控制噪音的聲源傳播入手，噪音的減震措施是指在變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，通過改變其外界的環(huán)境，進(jìn)而減少震動，使一部分震動所產(chǎn)生的噪音被轉(zhuǎn)化消耗掉，達(dá)到降低噪音的效果。可以在變壓器的底端添加彈簧，產(chǎn)生一個緩沖力緩沖變壓器產(chǎn)生的震動，是從源頭減少震動進(jìn)而減少噪音的一種較為有效的方法。此外，還有消音器消音法，主要利用具有特殊形式結(jié)構(gòu)或者是吸聲內(nèi)襯的氣流管道進(jìn)而降低噪音的處理方法，這種既能夠降低噪音又能夠通過氣流進(jìn)行冷卻的設(shè)備又叫做消聲器。為了進(jìn)一步減少變電站內(nèi)本體產(chǎn)生噪音和風(fēng)機(jī)噪音傳播到室外，可以采取消音器在房間的各個通風(fēng)口進(jìn)行消聲，在主變壓器出可以在其進(jìn)出風(fēng)口處使用抗性復(fù)合型的消聲器，這樣做不僅可以降低變壓器的中低頻噪音，還可以通過出風(fēng)口減少通風(fēng)機(jī)中產(chǎn)生的高頻噪音。

2.2.2 有源消聲技術(shù)

有源消聲技術(shù)，即是指通過在變電站內(nèi)產(chǎn)生噪音的機(jī)械設(shè)備處鋪設(shè)多個噪音發(fā)生器，噪音發(fā)生器又可以稱作噪音干擾器，其發(fā)出的聲波具有獨(dú)特的特性，能夠和變壓器等發(fā)出的低頻噪音相互抵消，進(jìn)而消減聲能，減少噪音的一種方法，對噪音具有一定程度的衰減和抑制效果。這種技術(shù)能夠利用變壓器產(chǎn)生的噪音音波在空氣媒介中進(jìn)行傳播時具有固定的頻率的原理，當(dāng)這些聲波穿過干擾器或者是噪音發(fā)生器所發(fā)出的固定頻率時會發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，進(jìn)而改變聲速，吸收聲能，降低噪音。可以將頻率干擾器安裝在變壓器周遭。

2.2.3 視覺調(diào)整法

這項(xiàng)技術(shù)是由浙江大學(xué)的張邦俊教授發(fā)現(xiàn)提出的，其主要目的是為了通過視覺效果的改變進(jìn)而減少噪音污染對周遭居民的主觀煩厭程度。通過對噪音源的可視性和噪音污染對人體的主觀感受的影響的研究，從中發(fā)現(xiàn)，在受噪音污染同樣敏感的地方，在噪音源可見時要比不可見時的對人體主觀感受，會帶來不同感受，綠化視覺效果可以有效的降低噪音污染對人帶來的煩厭程度。

2.2.4 屏障隔斷技術(shù)

屏障隔斷技術(shù)，主要通過組成構(gòu)件、材料和結(jié)構(gòu)的選擇和布置來隔斷噪音通過空氣媒介傳播出去的方法，一般較為常用的類型為隔聲屏、隔聲罩以及隔聲間三種。。變電站常用隔聲進(jìn)行噪音的防治的應(yīng)用有風(fēng)機(jī)箱的隔音罩降噪等，另外，將變壓器置于隔音室內(nèi)也有很好的隔音效果。隔聲間以及隔聲罩都是采用封閉噪音源的方式進(jìn)行隔音的，而隔聲屏是敞開式，隔音效果并不明顯。

3 結(jié)語

雖然目前有較有效的措施減少變電站的噪音，但如何進(jìn)一步的控制和減少變電站噪音對周遭居民的影響對電力工作人員來說仍是一個十分重要急需解決的問題。進(jìn)一步探尋控制和減少變電站噪音影響周遭居民正常生活的解決辦法，更好的保障周遭居民的利益，提高他們的生活質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)城區(qū)變電站建設(shè)和周遭環(huán)境保護(hù)的相互協(xié)調(diào)發(fā)展。

[1]王 頌，程建偉，張曦，李銳海，李 敏，李 斌.220kV變電站電暈噪聲抑制技術(shù)研究和應(yīng)用[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2015（03）.

[2]周建國，李莉華，杜茵，遲峰.變電站、換流站和輸電線路噪聲及其治理技術(shù)[J].中國電力，2009（03）.