110kV～750kV变电站噪声超标原因分析及控制措施

钱诗林 张嵩阳 张远 陈豪然 郭星

（国网河南省电力公司电力科学研究院，河南 郑州 450052）

110kV～750kV变电站噪声超标原因分析及控制措施

钱诗林 张嵩阳 张远 陈豪然 郭星

（国网河南省电力公司电力科学研究院，河南 郑州 450052）

目前变电站噪声超标现象时有发生，特别是城市变电站，噪声超标扰民已成为当前变电站主要环保问题。本文对46座噪声超标变电站进行调研分析，归结了当前变电站噪声超标的主要原因，并从设计角度提出了控制措施。

变电站；噪声；超标；控制措施

2015年1月1日起实施的新环保法、输变电工程环境影响评价技术导则及输变电工程竣工环保验收技术规范等对输变电工程环保提出了更高更精细的要求［1，2，3］，变电站噪声达标排放已成为不可触碰的底线。而目前变电站噪声超标现象时有发生，特别是城市变电站，噪声超标扰民已成为当前变电站主要环保问题［4，5，6］，亟待解决。本文在对46座超标变电站调研的基础上分析其主要超标原因，并从设计的角度提出了应对策略，为从设计源头控制变电站噪声提供技术参考。

1 噪声超标变电站情况分析

本次共调研噪声超标变电站46座，涵盖110kV、220kV、500kV及750kV四个电压等级，同时含有户外、半户内、全户内三种布置形式，具有代表性，详见下表1。

表1 超标站电压等级、布置方式分布情况统计

目前110kV和220kV变电站在城市和农村均有大量分布，而500kV及以上电压等级变电站主要位于郊区或农村地区。调研的46座噪声超标变电站位置分布详见下图1所示，可以看出对于110kV和220kV变电站，噪声超标主要集中在城市变电站。

图1 噪声超标变电站所处位置分布图

2 变电站超标原因分析

针对噪声超标站，对超标数据进行归纳研究与分析，超标原因主要为以下几方面：

（1）变电站主变噪声过大导致超标

目前110kV变电站主变噪声水平主要集中在60～70dB（A），220kV变电站主变噪声水平主要集中在65～75dB（A），330kV、500kV、750kV变电站主变噪声水平主要集中在70～80dB（A）［7，8］，主变噪声水平与电压等级成正比关系，随着电压等级的升高噪声水平增大。但是部分变电站由于变压器运行时间长、设备老化等原因导致变压器噪声过大，根据调研数据，部分110kV和220kV变电站的变压器噪声高达80dB（A）以上，有的甚至接近90dB（A），比如220kV A变电站主变噪声高达83.5dB（A），220kV B变电站主变噪声高达88.4dB（A）。

（2）变电站站址声功能级别提高导致超标

变电站所处的声功能区级别决定了噪声排放所采取的标准，随着城市规模的发展，以前四周空旷的变电站逐渐被居民楼等环境敏感目标包围，其声功能级随之提高，噪声排放标准也随之提高，由此导致部分变电站厂界噪声超标，本次调研的28座110kV变电站中有16座属于站址区域声功能提级导致超标。

（3）变电站平面布置不合理导致超标

根据调研，部分变电站平面布置不合理，主变过于靠近一侧围墙，导致厂界噪声超标，如500kV C 变电站2#主变距离北侧围墙仅有14m，导致北侧围墙严重，220kV D变电站1#、2#主变距离西侧围墙约15m，导致西侧围墙超标严重。

（4）高压电抗器噪声导致超标

在330kV及以上电压等级变电站中，电抗器作为变电站主要噪声源，由于距离厂界较近导致厂界超标的现象较为普遍。在收集到的12座500kV超标变电站中全部是由于高压电抗器导致厂界超标，在此以500kV E变电站为例进行说明：

根据现场监测数据，靠近电抗器附近的南侧两处厂界噪声夜间监测结果超标（1#厂界点夜间噪声54.1dB（A），2#厂界点夜间噪声53.5dB（A），厂界排放标准为2类，夜间标准为50dB（A）。后经复测，500kV E变电站电抗器四周噪声水平分布在63.4～72.1dB（A），且电抗器距离南侧围墙不足8m。电抗器噪声大，加之距离厂界近，导致厂界噪声超标。

下图2为通过软件计算分析E变电站超标情况的预测图，预测结果（1#厂界点噪声预测值为54.2dB（A），2#厂界点噪声预测值为53.6dB（A）与实测结果拟合性较好，经过预测分析和现场复测500kV E变电站厂界超标确为高压电抗器噪声引起。

图2 500kV E变电站噪声预测图

（5）出线处带电构架电晕噪声过大导致超标

电压等级越高，变电站出线处带电构架电晕噪声就越大，主要体现在500kV和750kV变电站。750kV F变电站和G变电站厂界超标处为750kV出线处，主要是由750kV线路电晕噪声较高引起。

（6）综合原因导致超标

对于厂界噪声超标的110kV和220kV城市变电站，其超标是由主变噪声过大及平面布置设计紧凑二者综合作用的结果。在此以110kV H变电站为例进行说明：110kV H变电站位于市区，半户内布置，现有容量为2×50MVA，发生噪声超标扰民现象。一方面，经监测主变噪声最大值为72.0 dB（A），主变噪声较大；另一方面该站设计紧凑，1#主变距离变电站东侧围墙仅2.8m；二者共同作用导致厂界噪声超标，夜间东侧围墙最大值为59.9 dB（A）（厂界噪声执行2类标准，超标高达9.9 dB（A））。这种情况在超标的城市变电站中比较普遍。

对于高电压等级的500kV、750kV变电站，其厂界超标主要是由电抗器噪声以及高压出线电晕噪声综合作用引起的。

3 变电站噪声控制措施

变电站噪声超标与变电站的设计有着密切关系，当前变电站设计规范过于关注电气设备的安全性、可靠性以及建设的经济性，缺乏对环境保护的充分考虑，对噪声控制措施要求不明确，导致当前变电站噪声超标现象较为普遍。如果在设计中充分考虑变电站噪声影响，进行针对性设计，便可从源头解决变电站噪声超标问题。

（1）对于因主变噪声过大而导致厂界噪声超标的情况，除了变压器运行时间长设备老化等原因，在设计时首先应选取低噪声变压器，并考虑防火墙对噪声的阻隔作用，可将主变两侧的防火墙设计成吸声消声防火墙，从而控制主变噪声。

（2）对于因站址声功能级别提高而导致厂界噪声超标的情况，首先在设计选址阶段就应充分考虑站址的声功能区变化，尽量避开声功能较高的地区及可能发展为高声功能的地区，如果必须在声功能较高区域建设变电站，则应考虑噪声控制措施，可采取全户内布置、优化站区平面布置或增设声屏障等措施控制厂界噪声排放。

（3）对于因平面布置不合理而导致厂界噪声超标的情况，在设计时应合理考虑平面布置，将主要噪声源布置在变电站中央或尽量靠近噪声排放标准较宽松的一侧。

（4）对于因高压电抗器噪声而导致厂界噪声超标的情况，除了在设计时考虑选取低噪声电抗器，考虑采用吸声消声防火墙等措施，还应考虑在满足功能性、安全性的前提下，尽量加大高压电抗器与站界间距离，并适当增加近电抗器处围墙高度，从而控制高压电抗器噪声的排放。

（5）对于因出线处带电构架电晕噪声而导致厂界噪声超标的情况，可通过对母线和金具的布置和设计进行优化，改善母线及金具的电压分布的方式控制带电构架电晕噪声。

在变电站设计中应针对拟建站的具体情况，采取适宜的噪声控制措施，并将噪声控制措施的费用列入工程概算，保障其能够得到落实，确保设计出变电站噪声排放满足标准要求。

4 结语

通过调研，对46座噪声超标变电站进行研究分析，归纳其超标原因主要为主变噪声过大、站址声功能级别提高、平面布置不合理、高压电抗器噪声、出线处带电构架电晕噪声过大以及上述因素的综合等六个方面；并针对超标原因，提出了在设计中通过选取低噪声变压器、站址避开高级别声功能区、优化站区平面布置、合理控制高压电抗器噪声及出线处带电构架电晕噪声等方式控制变电站噪声，达到变电站噪声达标排放的目的。本文对从设计上控制变电站噪声具有指导意义。

［1］ 环境保护部 HJ 24-2014环境影响评价技术导则 输变电工程［S］. 北京：中国环境科学出版社，2014.

［2］ 环境保护部 HJ 705-2014建设项目竣工环境保护验收技术规范 输变电工程［S］. 北京：中国环境科学出版社，2014.

［3］ 环境保护部 国家质量监督检验检疫总局 GB 12348-2008 工业企业厂界环境噪声排放标准［S］. 北京：中国环境科学出版社，2008.

［4］ 王成芳，杜天苍.城市变电站选址面临的尴尬及其对策思考［J］.规划师，2008，24（2）：42-45.

［5］ 耿明，吴健等. 110kV户内变电站降噪措施及设计优化研究［J］.陕西电力，2013，11：80-85.

［6］ 邵宇鹰，张思平. 变电站噪声特性及降噪控制措施［J］.电力与能源，2014，35（4）：542-544.

［7］ 吴孝煊，杨亚平等. 500kV变电站噪声测试与特性分析［J］.华东电力，2010，38（6）：887-889.

［8］ 吕敬友，黄玉等. 变电站噪声对环境的影响与防治措施［J］.电力与能源，2011，32（2）：162-164.

钱诗林（1986.07-），男，汉族，工程师，硕士，研究方向：输变电工程电磁环境及高电压技术。

TM63

A

1003-5168（2015）11-057-02