变电站的噪声分析与治理方案8282.docx

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1、变电站的噪声分析与治理方案于香英，张惠敏，杜月桥天津市电力公司技术中心（天津， 300022）【摘要】通通过对某某市电网网变电站站噪声水水平现状状的监测测，结合合噪声特特性和变变电站的的布局，对对城区内内的变电电站环境境噪声治治理提出出相应的的解决方方案。 【关键词】变电站站；噪声声；治理理The AAnallysiis oof EElecctriicitty SSubsstattionn annd CConttrollYU Xiiangg-yiing, ZHHANGG Huui-mmin, DUU Yuue-qqiaooThe TTechhnollogyy Ceenteer oof TTia

2、nnjinn Ellecttricc Poowerr Coorpoorattionn (TTiannjinn, 33000022) 【Absttracct】Bassed on monnitoorinng tthe noiise levvel froom tthe Eleectrriciity Subbstaatioon oof oone Griid CCorpporaatioon, thee annalyysiss off itts ccharractteriistiics commbinned witth tthe layyoutt off suubsttatiionss iss deesc

3、rribeed, acccorddinggly thee maain meaasurres forr tyypiccal staatioon iis ggiveen. 【Key worrds】Eleectrriciity Subbstaatioon；NNoisse；CConttroll引言近几年随着着城市建建设的发发展，工工业和居居民用电电量增长长很快。特特别是夏夏季的用用电高峰峰期间，变变电站的的负荷率率都很高高，噪声声很大。尤尤其是居居民密集集区的变变电站的的噪声引引起的居居民投诉诉颇多。且且变电站站噪声影影响引起起的纠纷纷、上告告事件逐逐步增多多，污染染缴费也也会逐步步开展。所以，如何解

4、决变电站的噪声污染对周围居民的影响已经势在必行。1. 电力变电站站的噪声声分析某市电力公公司输变变电系统统共分55个等级级，5000KVV、2220KVV、1110KVV、355KV及及10KKV配变变电站。变变电站的的类型多多种多样样，有露露天站、室室内站、半半室内站站。2220KVV 变电电站深入入市区，其其中以335KVV变电站站及线路路构成了了城区供供电的主主网架。位位于一、二二类地区区的355KV变变电站有有78座座。为加加强变电电站噪声声的监督督监测，天天津市电电力公司司环境监监测中心心站对公公司现有有的坐落落于一、二二类地区区的355KV及及以上所所有变电电站进行行夜间厂厂界环境

5、境噪声（变变电站围围墙外11米处）测测试，并并对1110KVV及以上上所有变变电站全全部进行行电磁环环境监测测。本次次共测试试1766个变电电站。从从测试结结果来看看，所有有监测的的变压器器本体噪噪声水平平全都符符合标准准，但变变压器本本体噪声声水平相相差较大大。一部部分老变变压器、封闭型的变压器，特别是强制风冷的风扇及电机噪音偏大；一部分变压器风扇及其电机噪声较大 。风冷变压器噪声值大多在70 dB (A)以上 ，最高达到 88 dB(A)。开风扇与不开风扇噪声水平相差约8分贝。另外，即使是国产的同一型号不同生产厂家的变压器噪声水平相差有6分贝。由于以往对对变压器器噪声水水平及变变电站的的隔

6、声性性能几乎乎没有明明确要求求，使目目前几乎乎所有的的老变电电站的噪噪声水平平不太理理想。尤尤其位于于城区内内的一、二二类地区区的变电电站的厂厂界夜间间噪声范范围在445-770分贝贝之间。离离设备区区近的地地方，噪噪声明显显增大。变变电站外外的噪声声值与变变压器的的距离和和相对位位置有很很大的关关系，与与变压器器仅一墙墙之隔时时，站外外噪音声声级就很很高，且且衰减很很慢。2. 噪声治理方方案2.1 噪噪声源变电站一般般有变压压器、开开关室、控控制室等等组成。变变电站的的主要噪噪声来源源是变压压器运行行时产生生的电磁磁噪声，远远大于母母线的电电晕噪声声。有的的变电站站还有冷冷却机产产生的气气流

7、噪声声和机械械噪声。铁铁心硅钢钢片的磁磁致伸缩缩现象是是产生变变压器噪噪声的主主要原因因。机械械噪声则则是设备备振动、冷冷却装置置引起的的。冷却却装置包包括冷却却风扇、油油泵等。当变压器加电投入运行时，变压器油泵也要投入运行。油泵在运行时会产生振动，辐射噪声。当外界环境气温较高时，为了加强冷却效果，冷却风扇也要投入运行，同时产生振动，辐射噪声。2.2 噪噪声特性性根据文献，电电力变压压器的噪噪声属于于中低频频噪声，对对噪声值值贡献最最大的频频率是2250HHZ和5500HHZ；风风冷机械械噪声属属于中高高频噪声声，对噪噪声值贡贡献最大大的频率率为1KKHZ和和2KHHZ。变变压器的的噪声是是不

8、稳定定的，空空载或运运行功率率低时，噪噪声水平平相对较较低，满满负荷运运行时一一般噪声声级水平平较高。从从噪声的的控制角角度看，噪噪声的频频率越低低，治理理难度越越大，因因为低频频噪声的的波长长长，随距距离衰减减率低，也也不易被被吸收。2.3 噪噪声的传传播途径径露天站的变变压器噪噪声一般般无构筑筑物阻挡挡,噪声声对边界界和居民民的影响响属于直直线传播播，衰减减量小。衰衰减量的的大小直直接取决决于厂界界的大小小。室内内站是变变压器安安装在变变压器室室内，变变压器声声音传至至墙壁时时发生反反射，和和直达声声混合向向外传播播，声音音相互叠叠加。室室内变压压器的噪噪声主要要通过通通风百叶叶窗对外外传

9、播，所以对门口方向的敏感点影响较大。通风百叶窗外1米处的噪声与室内相比有6-10分贝的衰减。半室内布置是变压器在室外布置，只是在变压器之间加一隔声墙，其他方向开放。这样，变压器之间干扰小，且封闭侧的噪声衰减程度大，开放侧无建筑物的阻挡，声波直线传播。2.4 治治理方案案噪声污染构构成包括括噪声源源、传播播途径和和接受者者三个要要素。只只有这三三个要素素同时存存在，才才构成噪噪声对环环境的污污染和对对人的危危害。因因此，在在任何一一个要素素方面采采取切实实有效的的措施，都都能取得得实际效效果。变变电站噪噪声治理理主要从从噪声源源和传播播途径两两方面进进行。降低变变压器本本身的噪噪声（噪噪声源）是

10、最有效、最彻底的主动控制，但难度很大；所以现在的研究大都是被动控制，既在声源的传播途径上采取隔声、吸声、消声、隔振等技术降低变电站噪声对周围环境的影响。对噪声源的的控制可可以考虑虑以下方方面：根据监测结结果，即即使是同同一电压压、功率率等级的的变压器器在运行行中的噪噪声水平平相差近近10个个分贝。所所以应选选择同一一型号的的低噪声声水平的的厂家的的变压器器。因为为硅钢片片的磁致致伸缩受受到许多多因素的的影响。铁铁心片加加工和装装配工艺艺方法的的不同，导导致同一一规格的的硅钢片片制造的的水平会会有较大大的差异异。所以以，对于于不同厂厂家的变变压器噪噪声水平平应加强强了解，加加强监督督变压器器的制

11、作作过程和和材料选选择，为为新变电电站的设设计和老老变电站站的改造造提供技技术依据据。另外外可以采采用降低低冷却装装置及风风机的噪噪声手段段。冷却却装置噪噪声大小小不一，引引起的变变压器噪噪声的变变化不等等。一般般相差在在3-110分贝贝左右。所所以冷却却器的选选择在满满足设计计要求时时应充分分考虑噪噪声指标标。应尽尽可能采采用噪声声水平相相对交底底的自冷冷式散热热器替代代风冷散散热器或或强迫油油循环风风冷却器器。若配配有风机机时，应应尽量选选择低噪噪音风机机，且应应在风机机的出入入口处安安装消音音器。针对检测结结果和变变电站的的布局，下下面重点点介绍两两种比较较有效治治理方法法：对于厂界稍稍

12、微大一一点的露露天变电电站的噪噪声治理理，可以以采用隔隔声屏技技术。根根据周围围监测的的环境噪噪声水平平和敏感感点的分分布情况况，采用用相应形形式的隔隔声屏，全全封闭，半半封闭、某某一角度度隔离等等。然后后检测噪噪声特性性、水平平和敏感感点位置置以及需需要散发发的热量量来计算算隔声屏屏的形式式、高度度、长度度、厚度度、结构构和材质质。隔声声屏通常常能有效效降低噪噪声水平平为100-155分贝，较较适用于于中高频频的噪声声治理。也也就是说说如果噪噪声的贡贡献主要要来自于于冷却装装置及风风机等，此此方法比比较有效效，成本本中等。但由于城区区内变电电站距离离周围居居民住宅宅较近，尤尤其是居居民区的的

13、中小变变电站的的厂界基基本都比比较小，最最小的接接近1米米。加之之变压器器发出的的低频噪噪声衰减减的慢，采采用隔声声治理效效果相对对较差，环环境噪声声水平很很难达到到一、二二类地区区的天天津市区区域环境境噪声标标准的的要求，夜夜间标准准45-50分分贝。所所以对变变压器的的外部消消声措施施也是必必不可少少的。据据了解目目前还没没有对低低频噪声声有高吸吸声系数数的材料料，所以以吸声的的降噪效效果很有有限。针对一一、二类类地区的的厂界区区域较小小的噪声声不合格格的变电电站，建建议应用用一种新新方法，有有源噪声声控制系系统。有源噪声控控制技术术适用于于频率低低且频谱谱简单的的噪声的的治理。有源降噪技

14、术以其体积小、成本低、 的有效低频降噪效果等优点越来越多地引起人们的注意。有源噪声控制系统的工作原理基于声场的线形叠加原理：频率相同、同向传播的两列声波会在空间中产生相加或相消的干涉现象。当振幅相等时，对于初级声源而言，就可以在一定的空间区域得到很大的声衰减。由于相位的补偿在低频时有较高的精度，所以该方法对降低低频噪声声强是比较有效的。 有源噪声控制系统如图 1所示：依据声音的传播原理，实时检测声波参数，并将这些参数传递给分析处理控制器，再由控制器控制按声场布置的次级声源（扬声器）发出波长（或频率）和能量与噪声源（变压器）的波长相同、相位相反（相差180度）的声波来抵消初级声波来达到降低噪声的

15、目的。有源噪声控控制系统统由误差差信号调调节器、传传感器和和电子控控制装置置三部分分组成，如如图1所所示。控控制器通通过专门门设计的的声音和和振动调调节器产产生数字字信号。麦麦克风（误误差信号号调节器器）位于于扬声器器的前方方，其发发出的信信号emm为为变变压器传传播的噪噪声水平平及扬声声器通过过控制器器信号发发出的反反相位的的声波共共同作用用的结果果信号。为为抵消此此信号eem，控制制器根据据em值发出出相应的的信号uum给扬声声器.当当控制效效果理想想时，eem为零, 目的的是尽可可能达到到有效降降低下游游的噪声声水平。总起来说，噪噪声控制制的衰减减水平取取决于干干扰的声声波频率率、扬声声

16、器的布布置方位位、密度度以及距距离变压压器的距距离。该该系统具具有优良良的低频频屏蔽性性能，在在1200 Hzz下可降降噪155300dB，2250 Hz下下可降噪噪1015dB，44004800Hz下下可降噪噪688dB。控制系统的安装个数取决于是否全方位的还是某些敏感点的噪声治理。针对处于居民区的中小型变电站，可以考虑在某一敏感点（离居民楼最近的方向），安装控制器，进行噪声治理，成本相对经济。该系统已经成功的应用于国外的大型变压器上，有源噪声控制系统安装如下图2。3. 结束语 变电站的噪噪声治理应应根据噪声声特性、变变电站类类型及其其所处位位置、噪噪声水平平、周围围敏感点点等具体体情况，采

17、采用不同同的治理理技术。要要从声源源和传播播途径等等多个方方面进行行考虑，结结合实际际情况进进行。通通过此次次变电站站环境噪噪声水平平的监督督监测，掌掌握了大大量有效效数据，对对于以后后新建变变电站在在规划选选址、设设备选型型和布局局等各个个阶段设设计提供供技术依依据。在在解决大部部分市区区内的小小厂界的的变电站站的噪声声问题可可以重点点考虑隔隔声技术术和有源源噪声控控制法。下一步可以重点拿一个典型站进行具体治理，跟踪监测。根据治理效果进行总结推广。 参考文献GB 330966933城市市区域环环境噪声声标准 GB 12334890工业企企业厂界界噪声标标准 关宏，王王庭拂，等等.100KV和

18、和35KKV变配配电站的的噪声影影响和治治理.噪噪声与振振动控制制，20002，55：388-433.陈秋，李李振海.变电站站噪声防防治与方方案研究究.电力力环境保保护20006，222（33），446-551.虞兴邦，姜姜在秀，韩韩海.变变压器的的噪声机机器降低低.噪声声与振动动控制，220011，100：355-388.P. MMichheauu, EE. LLeboouchher, A. Beerryy.Impplemmenttatiion of deccenttrallizeed aactiive conntrool oof ppoweer ttrannsfoormeer nnoisse. 1eer FForuum EEuroopeen ssur less maatrriauux eet ddispposiitiffs iinsoonorrisaantss, CCETIIM, Sennliss, jjuilllett 20001.