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(lái)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(duì)周圍居民的危害問(wèn)題，已經(jīng)成為電力部門和相關(guān)研究單位的當(dāng)務(wù)之急。對(duì)位于城市居民區(qū)戶內(nèi)變電站的噪聲進(jìn)行分析，指出噪聲主要來(lái)源于主變壓器和排風(fēng)機(jī)。從選址、節(jié)能環(huán)保、降噪等角度對(duì)戶內(nèi)變電站進(jìn)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(biāo)

變電站在早期建設(shè)時(shí)，周邊尚無(wú)居民樓等重要目標(biāo)，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(wú)遮擋地向外傳播，輻射面積大，傳播距離遠(yuǎn)。在這些噪聲特性下，不僅會(huì)影響變電站廠界處的噪聲達(dá)標(biāo)，還可能會(huì)對(duì)廠界外的居民等噪聲敏感目標(biāo)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)奶厥庑裕鞘凶冸娬镜闹饕肼曉磁c居民區(qū)結(jié)合地較為緊密，這就使得噪聲污染問(wèn)題往往是亟待解決的。鑒于變電站是一個(gè)噪聲源多、分布面廣、噪聲多次折射、反射、疊接的動(dòng)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(guò)研制和選擇降低噪聲的設(shè)備，改進(jìn)機(jī)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(duì)設(shè)備的生產(chǎn)工藝改進(jìn)提出了較高要求。另外，很多在運(yùn)變電站的設(shè)備是不能僅因噪聲過(guò)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(jìn)行控制。通過(guò)對(duì)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(lái)，隨著城市化推進(jìn)的逐步提速，居民和工業(yè)對(duì)用電需求增長(zhǎng)迅速，越來(lái)越多的變電站布點(diǎn)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(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲，它們大部分不屬于高分貝的強(qiáng)噪聲，但絕大多數(shù)情況下這種低頻噪聲也會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生慢性損傷。

據(jù)電力生產(chǎn)部門的統(tǒng)計(jì)，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(dòng)。從變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝來(lái)看，變壓器的本體噪聲主要來(lái)源于硅鋼片引起的磁致伸縮引起的鐵心振動(dòng)，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(gè)周期，因此磁致伸縮引起的變壓器振動(dòng)也主要是100Hz的整數(shù)倍。同時(shí)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?yàn)殍F心結(jié)合處的循環(huán)勵(lì)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(lái)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(dòng)，鐵心或繞組產(chǎn)生振動(dòng)，通過(guò)與油箱的固定部分或者絕緣油，使油箱面產(chǎn)生振動(dòng)，使噪聲向外傳播。

電容器也是變電站噪聲的一個(gè)來(lái)源。當(dāng)電容器上加上交流電時(shí)，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(dòng)，這種元件的振動(dòng)將傳給外殼，從而使箱壁振動(dòng)產(chǎn)生噪聲，再?gòu)耐鈿鞯酵饨缰小?br />
4.治理變電站噪聲污染對(duì)策

隨著對(duì)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(shí)，必須加強(qiáng)對(duì)城區(qū)變電站變壓器噪聲的監(jiān)測(cè)與治理。根據(jù)國(guó)家的有關(guān)規(guī)定，在新建、擴(kuò)建城區(qū)變電站時(shí)，環(huán)境保護(hù)設(shè)施必須與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)。

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(guò)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(guò)退火處理的冷軋硅鋼片，進(jìn)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(guò)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(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻器，也可采用各種結(jié)構(gòu)制造無(wú)噪音風(fēng)扇，主變壓器噪聲除了從門窗向外環(huán)境傳播外，還通過(guò)風(fēng)道口向外環(huán)境傳播。風(fēng)道口是不能像門窗處一樣采取隔聲措施的，因?yàn)轱L(fēng)道承擔(dān)著主變壓器室內(nèi)通風(fēng)散熱的重任，采取隔聲措施以后將會(huì)造成室內(nèi)溫度升高不利于變壓器的安全運(yùn)行。如要控制風(fēng)道口的噪聲不影響室外，又要保證通風(fēng)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(jìn)風(fēng)百葉窗設(shè)在主變壓器室下部位置，進(jìn)風(fēng)百葉兼具防雨結(jié)構(gòu)。降噪采取的措施有，通過(guò)將主變壓器室檢修門更換為隔聲門，墻體布置吸聲墻，進(jìn)風(fēng)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(fēng)消聲百葉窗(在進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)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(fēng)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(duì)變壓器噪聲頻率特性，從穿孔率、孔徑及空腔厚度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。

（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(fēng)荷載。根據(jù)變電站需要通風(fēng)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(dòng)百葉窗和風(fēng)機(jī)房，空氣流動(dòng)均勻順暢，不會(huì)形成短路和死角，有效提高了室內(nèi)通風(fēng)散熱效率。

主動(dòng)控制在變壓器1m以內(nèi)放置若干個(gè)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(wèn)題是一個(gè)非常重要的問(wèn)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(duì)周圍環(huán)境影響小的地方，避開噪聲敏感物。應(yīng)加強(qiáng)變電站設(shè)計(jì)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(diǎn)在設(shè)備選型和簽定技術(shù)協(xié)議時(shí)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(fēng)百葉窗距離居室應(yīng)大于一定距離，尤其風(fēng)機(jī)距離廠界及居室應(yīng)保持一定距離；對(duì)于不得不建在居民樓地下室的變電站，必須采取嚴(yán)格的振動(dòng)、噪聲控制措施，使其噪聲對(duì)樓層的影響符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

4.6其它噪聲的治理

注意變電站日常的巡查及維護(hù)，據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道：變壓器運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)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(duì)居民區(qū)的負(fù)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(lái)越大。變電站產(chǎn)生的噪聲污染對(duì)周邊環(huán)境的噪聲影響已日益明顯，新投運(yùn)的變電站或已在運(yùn)行中的變電站，應(yīng)針對(duì)噪聲污染情況，結(jié)合變電站結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境等實(shí)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(biāo)準(zhǔn)要求。

5.結(jié)論

城市變電站是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然產(chǎn)物，這類變電站容量不很大，但其噪聲對(duì)于周邊環(huán)境有一定影響。新建變電站在選址時(shí)應(yīng)考慮設(shè)備噪聲對(duì)周邊環(huán)境的影響；對(duì)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(hù)周邊居民生活不受噪聲污染的損害，最終實(shí)現(xiàn)首都電力事業(yè)與城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。