变电站噪音污染及其控制简析

尚德李晓芳 张嵩阳

（1国网河南省电力公司洛阳供电公司 河南洛阳 471000 2.国网河南省电力公司电力科学研究院 河南郑州 450000）

随着我国城市居民生活水平的提高，城市用电量增长迅猛，变电站要在满足居民用电要求的同时，还要加快变电站的建设的供电质量。与此同时，随着我国城市化现代化进程的不断加进，工业生产用地和城市居民居住用地的矛盾也逐渐浮出水面，一面是不断加速增长的工业发展建设，一面是城市居民规模不断扩张，城市用地日益紧张，越来越多的居民住宅开始由市中心向周边蔓延，变电站的建设和选址也变得越来越困难了，很多变电站面临着被城市居民住宅包围的局面，变电站开始逐渐深入到城区之中，而变电站在生产运作过程中产生的噪音污染随着住宅用地的增多开始影响到住宅居民的正常生活。另一方面，随着我国法律的不断健全和完善，公众保护环境的意识逐渐提高，由于居民住在离变电站越来越近，特别是变电厂产生的噪音污染已经严重的影响到周遭居民的正常生活的背景下，解决变电厂产生的噪音污染，更好的保障周遭居民的生活环境质量，实现城区变电站建设和周遭环境保护的相互协调发展成为了现下迫在眉睫的问题。

1 变电站噪音特性分析

1.1 变电站噪音来源分析

变电站的噪音一般分成机械类噪音和电磁类噪音两个类型，机械类噪音产生的主要原因是由于变电站内的各种辅助设备所产生的噪音，如油泵、冷却风机等操作运行时而产生的噪音，电磁类的噪音主要的来源则是电气设备生产运作过程中产生的噪音，其噪音的主要来源主要是变压器本体发出的，此外还有电抗器等生产运作时产生的噪音，变压器在运行时其内部的铁芯钢片和绕组等的部件在电磁作用下发生碰撞或者产生振动通过变压器的箱体和底部，产生大量噪音。

1.2 噪音特性

变电站所产生的噪音多以低频率噪音为主，250～500Hz之间的噪音音量最大，传播最广，具有较为明显的音调特性。而且，当居民住在不断接近变电站，变电站所产生的低频率噪音由于其波长较长的特性，在声波接近居民住宅时，还容易引起居民住宅天花板、墙体等的共振现象，从而加深变电站产生的噪音污染的不利影响程度，加剧居民对噪音的烦厌程度。此外，由于变电站噪音的主要来源是由于变压器在运行时发出的，其噪音声频较低，传播广、控制难。通过科学研究表明，如果人长期受到这种噪音的袭扰，很容易造成失眠、神经衰弱、头疼、记忆力衰退等精神损害和器质性损害，低频噪音直达人体耳骨，也会造成血压升高、心动过速、交感神经紧张和内分泌失调等。

2 变电站噪音污染评估和控制技术现状

2.1 噪音污染评估方法

常用的噪音污染的评估方法和检测手段有A计权声级方法和通过噪声评估曲线进行噪音等级的划分两种，A计级权声级方法是国外最为常用的方法之一，其原理主要是针对20～2万Hz的声音通过网络计权来求得总声压级来进行评估的方法，由于A声级的噪音音量和人耳对低频声音的灵敏度相近，使得使用这种方法更具真实性，从而被广泛应用于国内外的噪音评价技术中。评价的标准主要按照环境影响评估技术指导中的规程规定的标准，评估的方法是基于人耳的听觉特性进行的，其评估量对像变电站产生的噪音污染这种低频率噪音有一定的衰减，此外，这种评价方法没有办法直观的反映某一噪音的频谱特性，进而没有办法较为直观的评估500Hz以下的声频，所以，各国开始研发新的更适合变电站噪音污染评估的方法。

由此，噪声评估曲线逐渐出现在人们的视野中，在20世纪时由美国的科学家贝瑞内克提出NC法，更加适用于人体主观更感受的噪音评估曲线技术，评估方法首先用待评估测试的声压级和评价曲线的纵坐标的数值进行比较，进而得出各频带的对应噪音数值，选取其中最大的噪音数值作为该噪音的评估值。在2008年的时候有美国标准协会颁布新的噪音评估方法，eNC法，即是现如今的噪音评估曲线法，该法被不断的完善改进，逐渐成为了现如今美国通风、采暖和空调工程噪音控制标准的依据。该法也同样适用于现如今的变电站噪音污染评估标准的方法，但是，该法仍然低估了低频率噪音对人的主观感受的影响，表现在人对噪音的主观感受和噪音的客观评价的不一致上，所以该法而仅仅提出了一些初步的建议。能够准确的评估变电站所产生的低频噪音的方法和指标都仍相对较少。

2.2 控制变电站噪音污染的技术现状

根据目前对于解决和减少变电站发出噪音的措施，变电站降噪措施可以从减少低噪音设备制作成本或者是控制源头产生的噪音两个方面为主要的出发点进行。控制源头噪音的方法是最有效、最彻底的处理方法，所以，可以根据变电站的实际情况，选择经济、科学合理的降噪措施，主要通过消声、吸声和隔声三个方面入手。是目前较为适用于城市变电站噪音污染治理的方法。

2.2.1 变压器本体和冷却系统的噪音防治

从控制噪音的声源传播入手，噪音的减震措施是指在变压器运转的过程中，通过改变其外界的环境，进而减少震动，使一部分震动所产生的噪音被转化消耗掉，达到降低噪音的效果。可以在变压器的底端添加弹簧，产生一个缓冲力缓冲变压器产生的震动，是从源头减少震动进而减少噪音的一种较为有效的方法。此外，还有消音器消音法，主要利用具有特殊形式结构或者是吸声内衬的气流管道进而降低噪音的处理方法，这种既能够降低噪音又能够通过气流进行冷却的设备又叫做消声器。为了进一步减少变电站内本体产生噪音和风机噪音传播到室外，可以采取消音器在房间的各个通风口进行消声，在主变压器出可以在其进出风口处使用抗性复合型的消声器，这样做不仅可以降低变压器的中低频噪音，还可以通过出风口减少通风机中产生的高频噪音。

2.2.2 有源消声技术

有源消声技术，即是指通过在变电站内产生噪音的机械设备处铺设多个噪音发生器，噪音发生器又可以称作噪音干扰器，其发出的声波具有独特的特性，能够和变压器等发出的低频噪音相互抵消，进而消减声能，减少噪音的一种方法，对噪音具有一定程度的衰减和抑制效果。这种技术能够利用变压器产生的噪音音波在空气媒介中进行传播时具有固定的频率的原理，当这些声波穿过干扰器或者是噪音发生器所发出的固定频率时会发生能量转换，进而改变声速，吸收声能，降低噪音。可以将频率干扰器安装在变压器周遭。

2.2.3 视觉调整法

这项技术是由浙江大学的张邦俊教授发现提出的，其主要目的是为了通过视觉效果的改变进而减少噪音污染对周遭居民的主观烦厌程度。通过对噪音源的可视性和噪音污染对人体的主观感受的影响的研究，从中发现，在受噪音污染同样敏感的地方，在噪音源可见时要比不可见时的对人体主观感受，会带来不同感受，绿化视觉效果可以有效的降低噪音污染对人带来的烦厌程度。

2.2.4 屏障隔断技术

屏障隔断技术，主要通过组成构件、材料和结构的选择和布置来隔断噪音通过空气媒介传播出去的方法，一般较为常用的类型为隔声屏、隔声罩以及隔声间三种。。变电站常用隔声进行噪音的防治的应用有风机箱的隔音罩降噪等，另外，将变压器置于隔音室内也有很好的隔音效果。隔声间以及隔声罩都是采用封闭噪音源的方式进行隔音的，而隔声屏是敞开式，隔音效果并不明显。

3 结语

虽然目前有较有效的措施减少变电站的噪音，但如何进一步的控制和减少变电站噪音对周遭居民的影响对电力工作人员来说仍是一个十分重要急需解决的问题。进一步探寻控制和减少变电站噪音影响周遭居民正常生活的解决办法，更好的保障周遭居民的利益，提高他们的生活质量，以实现城区变电站建设和周遭环境保护的相互协调发展。

[1]王 颂，程建伟，张曦，李锐海，李 敏，李 斌.220kV变电站电晕噪声抑制技术研究和应用[J].南方电网技术，2015（03）.

[2]周建国，李莉华，杜茵，迟峰.变电站、换流站和输电线路噪声及其治理技术[J].中国电力，2009（03）.