变电站设计中噪音控制系统分析

张 萌 和小波 尚 德

（国网河南省电力公司洛阳供电公司 河南洛阳 471000）

1 引言

变电站有效促进了人们生活水平的提高以及城市的发展，但是我们仍然不能忽视变电站噪声对周围环境的污染问题。近些年我国城市变电站的建设数量不断增加，因而变电站的噪声污染问题愈发严重，居民对变电站噪声污染的纠纷与投诉经常发生。变电站噪声污染问题已经引起了电力企业的重视，但是目前我国在变电站的运行噪音控制方案以及变电站新建规划设计的方案中都缺乏有效并科学的方法，在对变电站噪声控制系统进行设计时往往具有一定的盲目与随机性。本文主要针对基于此现象来探讨在变电站设计中，如何优化噪声控制系统，以便缓解变电站污染问题，使变电站可以朝着安全、绿色、环保方向不断发展。

2 变电站噪音污染的危害影响

影响变电站工作人员健康的主要因素之一就是噪声污染。从物理角度来看，噪声就是在频率与振幅上呈现无规律振动的一种声音，从环境保护与噪声污染角度考虑，但凡是影响人们生活、生产的一切声音都属于噪音。变电站噪音会给工作人员以及周围环境带来较大的危害影响，主要体现在：①变电站的噪音会对人们的听力产生一定的危害影响，人们若是长期处于高噪音污染的环境中，就会导致听力受损，出现刺耳、耳鸣以及耳聋现象；②变电站噪音会导致工作人员无法集中注意力工作，出现情绪烦躁、激动以及迟钝现象；③变电站噪音较大时会影响工作人员的正常交流与沟通，不利于工作的有序开展；④变电站噪音还会影响到工作人员及周围居民的睡眠与休息，长期疲劳作业不利于变电站的安全运行与生产。

3 变电站噪音控制理论与软件设计开发

3.1 变电站噪音控制的理论知识

从变电站噪声传播的基础理论可知，变电站的噪音控制一般从三个层面出发，分别为被保护者的控制、噪声传播途径的控制、声源控制等。变电站的噪音控制技术主要是根据吸声、消声、隔声等方法来降低并衰减噪声对周围环境的破坏。衰减噪声传播途中的物理作用包括有障碍物屏蔽、地面效应、大气吸收以及几何发散等，如图1。

图1 声衰减的主要物理效应示意图

3.2 变电站噪音控制系统的开发

为了更好实现控制变电站噪音的目标，我们还可以通过建立变电站噪声控制数学模型，研究噪音环境影响状况，继而开发出一款变电站噪声控制与环境噪音仿真分析的系统软件，开发此软件可以便于变电站噪声污染的治理以及新建变电站的规划设计。软件具备要素：①对变电站内部环境及周围环境，可以通过空间、面、线、点等形式来进行噪声的全方位与全方面分析；②变电站噪音对周围环境的影响可以结合三维场景模型的建立，通过声音、图像、图形等多媒体形式输出与展示；③该软件在设计时应用时具备操作简便、计算准确、建模快速等优势；④与传统软件相比，在优化计算及可视化程度方面得到了较大的改进，具有较高的专业性、技术性与灵活性，增加了空间平面、噪声衰减曲线、方案对比，优化计算等功能模块。软件在变电站设计中的应用具有较高的实践价值，通过前期的预测与优化，可以有效实现变电站噪音的优化控制。

4 变电站设计中噪音控制系统分析

在变电站设计过程中，优化噪音的控制系统主要是把变电站中的声屏障、敏感点、建筑物、声源、声源所处环境等参数进行模拟计算，不断优化噪声控制系统的设计方案，合理的布置变电站，在变电站的前期设计中建立有效的噪音控制系统，降低噪音对环境的污染。

4.1 变电站规划设计中的噪音控制分析

变电站在建设之前就需要综合考虑到噪音污染等多方面因素来进行科学的设计与规划，从根本上缓解变电站的噪音污染问题，避免在变电站运行过程中出现噪声污染治理。将变电站中建筑物与声源的位置进行合理的设计可以有效降低变电站噪音对环境的污染与破坏，缓解后期变电站噪音控制与处理的难度。

变电站在运行过程中的噪音来源主要为变压器等电力设备，这些设备在运行过程中会产生较大噪声，严重污染到了周围的环境。在变电站噪音控制的治理中，常用的治理措施就是屏蔽法，在噪音声源位置设置声音屏障，以达到屏蔽噪音的效果。结合变电站设计噪音控制的仿真优化软件可以对比变电站的噪声控制设计方案，结合多方案比选以及声屏障高度优化等功能，综合各方面条件选出一个最佳的噪音控制方案。

4.2 变电站设计中噪音控制的具体措施分析

变电站噪音发生在噪声源周围环境范围内，并且噪音在传播过程中会随着声屏障等局部环境条件以及距离的增加而呈现递减现象。变电站噪音控制的关键方法就是尽可能的从根本上控制噪声源所发出的噪声大小，同时在噪声传播过程中，采取合理布局、个人防护、消声器、隔声、吸声、隔振以及阻尼等方法，缓解噪音对耳膜的影响、降低并减弱噪音的振动、阻断噪音的传播、吸收传播中的噪音等，从而实现变电站噪音治理与控制的目的。变电站噪音的控制要综合多个因素条件来进行。

（1）从声源上控制变电站的噪音污染：变电站中的噪声主要来源于主变压器设备、辅助设备以及冷却装置等，因此在治理时要强化对该环节的噪声控制与检测：①变电站中噪音超标检测区域要尽可能的避免值班人员的停留，工作人员在采取措施控制处理的过程中要每隔一段时间就离开休息，同时还要做好护耳防护措施。若是满足运行许可条件时，还可以暂停风扇及部分潜油泵等来降低噪音的影响；②为了从根本上杜绝噪音超标污染的情况发生，在变电站设备设计阶段就需要改进生产与制造工艺，优化电力设备的设计方案，以避免变压器在运行过程中出现噪声污染现象。变电站采购部门在订货及设计选型的时候，也要综合各方面条件选择最合适的产品，并对产品的选用提出噪音控制等方面的技术要求。而针对变电站中正在运行中的主变压器及其他电气设备，在噪音控制方面可以结合实际情况采取不同的措施进行处理。主变压器设备在调试与检修时，要确保风扇稳定正常的作业，切勿将外缘部分与风扇转动部分摩擦、碰撞，避免附加噪音的产生；③变电站中有些房屋以及主控室会距离变压器噪声源较近，为了降低噪音的影响，还可以采用吸音强制、双层玻璃等措施来有效控制噪音的传播。

（2）降低变电站高压设备的电晕放电噪音：变电站中一些高压电力设备会在运行中出现电晕放电现象，电晕放电不仅会出现电晕损耗、无线电干扰等问题，还会产生噪音污染。因此为了有效避免电晕放电的噪声污染问题，相关人员在设计选型时要根据规范要求与设计标准进行，另外在设备制造方面还需要对其设计方案进行优化与改进。变电站高压设备需要定期运行维护，在此期间要注意检修与安装的质量，以免出现电晕放电的噪声污染现象。

（3）为了尽可能的降低变电站的噪音，在设计噪音控制系统的时候，还要考虑到建筑的布局与设计。比如变电站若是处于城区位置，在变压器的布置上尽可能安置在室内环境中，同时还要结合吸声结构、吸声材料等布置室内墙体，以阻断噪声的传播。有些变电站处于居民区，当设备噪声出现严重的超标现象时，为了降低其对周围环境的影响，还可以将声屏障设置在变电站及其电力设备的周围，通过隔断噪声的传播途径达到噪音控制的目的。

5 结束语

总而言之，变电站在运行过程中会由于多方面的因素条件而产生较为严重的噪音污染，而有效控制变电站噪音污染刻不容缓。想要控制变电站的噪声，就需要从变电站的设计角度出发，采取合适的噪声控制系统，从噪声的来源进行分析，结合以往检测数据，对比优化选择出最佳的变电站噪音控制方案。变电站噪声的治理与控制需要从工作人员防护、吸声设计、隔声设计、建筑结构的合理布置、噪声传播途径的阻断控制、声源控制等几个方面进行。我们需要不断优化变电站设计中的噪音控制系统，以缓解其对环境的破坏与影响。

[1]卢俭嫦.城区全户内变电站通风降噪设计——以佛山市的110kV东华变电站为例[J].轻工科技，2016，20（7）：23～25.

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