摘要：城市變電站的噪聲污染作為環(huán)境污染的一種，近年來引起的居民投訴日漸增多。如何解決好城市變電站的噪聲污染對周圍居民的危害問題，已經(jīng)成為電力部門和相關(guān)研究單位的當務(wù)之急。對位于城市居民區(qū)戶內(nèi)變電站的噪聲進行分析，指出噪聲主要來源于主變壓器和排風機。從選址、節(jié)能環(huán)保、降噪等角度對戶內(nèi)變電站進行研究，提出戶內(nèi)變電站噪聲控制方案。

變電站噪聲污染情況及治理目標

變電站在早期建設(shè)時，周邊尚無居民樓等重要目標，但隨著城市的不斷發(fā)展，變電站前后區(qū)域逐漸被開發(fā)成居民區(qū)，從而導(dǎo)致變電站與居民樓相距較近的現(xiàn)狀，加上本站屬于敞開式變電站，低頻噪聲毫無遮擋地向外傳播，輻射面積大，傳播距離遠。在這些噪聲特性下，不僅會影響變電站廠界處的噪聲達標，還可能會對廠界外的居民等噪聲敏感目標產(chǎn)生影響。

1.變電站噪聲污染產(chǎn)生的根源

由于電力傳輸?shù)奶厥庑?，城市變電站的主要噪聲源與居民區(qū)結(jié)合地較為緊密，這就使得噪聲污染問題往往是亟待解決的。鑒于變電站是一個噪聲源多、分布面廣、噪聲多次折射、反射、疊接的動態(tài)復(fù)雜系統(tǒng)?？刂圃肼曉词墙档推渚C合噪聲的最根本、最有效的措施，有必要通過研制和選擇降低噪聲的設(shè)備，改進機械設(shè)備的構(gòu)造，提高工藝水平，使噪聲源的噪聲功率降低。但這對設(shè)備的生產(chǎn)工藝改進提出了較高要求。另外，很多在運變電站的設(shè)備是不能僅因噪聲過大就更換的。因此變電站現(xiàn)有的降噪一般采用消、吸、隔等技術(shù)，即從傳播途徑進行控制。通過對噪聲源與消噪方式展開討論和分析，以期為變電站降噪提供一些可行的途徑。

2.變電站噪聲的現(xiàn)狀

近年來，隨著城市化推進的逐步提速，居民和工業(yè)對用電需求增長迅速，越來越多的變電站布點深入到城市中心。但由于城市規(guī)劃的要求和城市用地資源的緊缺，加劇了變電站選址的難度，造成部分變電站與居民區(qū)的距離較近。城市變電站在運行時會產(chǎn)生噪聲，它們大部分不屬于高分貝的強噪聲，但絕大多數(shù)情況下這種低頻噪聲也會對人體產(chǎn)生慢性損傷。

據(jù)電力生產(chǎn)部門的統(tǒng)計，變壓器是變電站噪聲最大的單體設(shè)備之一，其噪聲根本源于變壓器本身的振動。從變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和生產(chǎn)工藝來看，變壓器的本體噪聲主要來源于硅鋼片引起的磁致伸縮引起的鐵心振動，以及硅鋼片接縫處和疊片之間存在因漏磁而產(chǎn)生的電磁吸引力。由于磁致伸縮的變化周期是電源頻率的半個周期，因此磁致伸縮引起的變壓器振動也主要是100Hz的整數(shù)倍。同時頻譜中50Hz的奇數(shù)倍如150、250Hz等頻率分量也占有一定的比重，這可能是因為鐵心結(jié)合處的循環(huán)勵磁導(dǎo)致上鐵軛和心柱硅鋼片磁致伸縮造成的。

3.其他噪聲的影響

電抗器與變壓器的噪聲組成基本相同，也是由本體噪聲和冷卻裝置的噪聲組成。電抗器的本體噪聲主要來自鐵心的磁致伸縮和鐵心漏磁產(chǎn)生的電磁力引起的振動，鐵心或繞組產(chǎn)生振動，通過與油箱的固定部分或者絕緣油，使油箱面產(chǎn)生振動，使噪聲向外傳播。

電容器也是變電站噪聲的一個來源。當電容器上加上交流電時，在電容器介質(zhì)內(nèi)的電極間將有靜電力作用的產(chǎn)生，從而使電容器內(nèi)部的元件產(chǎn)生振動，這種元件的振動將傳給外殼，從而使箱壁振動產(chǎn)生噪聲，再從外殼傳到外界中。

4.治理變電站噪聲污染對策

隨著對環(huán)保工作的日益重視，供電系統(tǒng)在安全、優(yōu)質(zhì)、高效供電的同時，必須加強對城區(qū)變電站變壓器噪聲的監(jiān)測與治理。根據(jù)國家的有關(guān)規(guī)定，在新建、擴建城區(qū)變電站時，環(huán)境保護設(shè)施必須與主體工程同時設(shè)計。

4.1變電站噪聲的控制

變電站的噪聲控制主要有降低本體及冷卻設(shè)備噪聲，可采取吸聲、減振和隔聲、通過變電站選址控制噪聲污染等幾種方法。

4.2降低變壓器本體噪聲

選用低噪聲型電力變壓器，該類型變壓器采用磁致伸縮小且經(jīng)過退火處理的冷軋硅鋼片，進行單片“階梯疊”，使用不疊上鐵軛工藝。注意沿硅鋼片的壓延方向施加拉伸力，充分利用硅鋼片表面涂層的張力，在鐵心裝配過程中消除硅鋼片波浪，并采取均勻壓緊措施。

4.3降低冷卻設(shè)備的噪聲

變電站盡可能采用自冷式散熱器或強迫油循環(huán)風冷卻器，也可采用各種結(jié)構(gòu)制造無噪音風扇，主變壓器噪聲除了從門窗向外環(huán)境傳播外，還通過風道口向外環(huán)境傳播。風道口是不能像門窗處一樣采取隔聲措施的，因為風道承擔著主變壓器室內(nèi)通風散熱的重任，采取隔聲措施以后將會造成室內(nèi)溫度升高不利于變壓器的安全運行。如要控制風道口的噪聲不影響室外，又要保證通風散熱不受影響，只有采取消聲的方法。

4.4主變壓器室噪聲的控制

主變壓器室進風百葉窗設(shè)在主變壓器室下部位置，進風百葉兼具防雨結(jié)構(gòu)。降噪采取的措施有，通過將主變壓器室檢修門更換為隔聲門，墻體布置吸聲墻，進風百葉窗更換為消聲百葉窗，以某110kV變電站1#主變?yōu)槔?br />
（1）通風消聲百葉窗(在進風口和出風口)由吸聲片(彩鋼板沖微孔)、吸音棉、玻璃絲布、鋁網(wǎng)等組成，厚270mm，有效通風面積為55%，具有良好的防暴雨性能，消聲量為15dB以上。

（2）吸音墻在主變室內(nèi)的四周，安裝雙層吸音墻(厚80mm)，能有效消耗噪聲的能量，使主變室的聲音降低8dB以上。該吸聲墻板針對變壓器噪聲頻率特性，從穿孔率、孔徑及空腔厚度進行了優(yōu)化設(shè)計。

（3）隔音小門面板采用1.2mm的彩鋼板，背板用0.8mm的彩鋼板，隔聲量大于20dB，能承受0.70kN/m2的風荷載。根據(jù)變電站需要通風散熱的要求，變壓器室下部設(shè)置消聲百葉窗，在主變器室上空設(shè)置電動百葉窗和風機房，空氣流動均勻順暢，不會形成短路和死角，有效提高了室內(nèi)通風散熱效率。

主動控制在變壓器1m以內(nèi)放置若干個噪聲發(fā)生器，使它們發(fā)出的噪聲與變壓器發(fā)出的噪聲振幅相等，相位相反，使變壓器噪聲受到破壞性干擾。

4.5變電站選址

城區(qū)變電站的選址問題是一個非常重要的問題，供電部門應(yīng)多與規(guī)劃部門協(xié)調(diào)，了解地區(qū)改造規(guī)劃，盡量將變電站選在對周圍環(huán)境影響小的地方，避開噪聲敏感物。應(yīng)加強變電站設(shè)計與變壓器選型工作若變電站必須建在離居民區(qū)較近的地方，變壓器就必須選用低噪變壓器，這一點在設(shè)備選型和簽定技術(shù)協(xié)議時就應(yīng)該首先明確。建議變壓器盡可能選用油浸自冷式，一方面可以有效降低噪聲，另一方面變電站盡量不要建在居民密集區(qū)內(nèi)，大門及通風百葉窗距離居室應(yīng)大于一定距離，尤其風機距離廠界及居室應(yīng)保持一定距離；對于不得不建在居民樓地下室的變電站，必須采取嚴格的振動、噪聲控制措施，使其噪聲對樓層的影響符合有關(guān)標準。

4.6其它噪聲的治理

注意變電站日常的巡查及維護，據(jù)有關(guān)文獻報道：變壓器運行較長時間后磨損增大，加上工況較差，致使噪聲有很大增加。居民區(qū)的變電站可采用綠化隔離方法，既降低了噪聲對居民區(qū)的負面影響，也美化了環(huán)境。

隨著城市人口的日益增加，土地資源的匱乏，使得變電站周邊區(qū)域逐漸被開發(fā)成居民區(qū)的可能性越來越大。變電站產(chǎn)生的噪聲污染對周邊環(huán)境的噪聲影響已日益明顯，新投運的變電站或已在運行中的變電站，應(yīng)針對噪聲污染情況，結(jié)合變電站結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境等實際情況，采取合適的噪聲控制措施，以滿足周邊環(huán)境噪聲標準要求。

5.結(jié)論

城市變電站是經(jīng)濟發(fā)展的必然產(chǎn)物，這類變電站容量不很大，但其噪聲對于周邊環(huán)境有一定影響。新建變電站在選址時應(yīng)考慮設(shè)備噪聲對周邊環(huán)境的影響；對已建成的變電站，其噪聲的控制也應(yīng)綜合采用變電器本體噪聲、冷卻裝置噪聲及傳播途徑降低等多種技術(shù)，以保護周邊居民生活不受噪聲污染的損害，最終實現(xiàn)首都電力事業(yè)與城市規(guī)劃、環(huán)境保護的協(xié)調(diào)發(fā)展。