高压输变电项目声环评问题分析

林炬，胡建伟

(江苏省辐射环境保护咨询中心， 南京 210019)

高压输变电项目声环评问题分析

林炬，胡建伟

(江苏省辐射环境保护咨询中心， 南京 210019)

随着我国电网建设的日益加速，输变电项目声环境问题将日益突出。针对项目管理评价过程中的实际情况，分析了输变电项目中变电站及高压线路项目的噪声特点，总结了我国输变电项目噪声监测方法及评价方法存在的问题，并提出了加大重视程度、加快标准制订、加强相关研究的对策建议。

高压输变电；变电站噪声；线路噪声；监测与评价

高压输变电项目环境影响评价是环评的一个分支门类，涉及电磁环境、声环境、生态环境、社会稳定等多个方向。受项目特殊性及相关法律法规、评价导则的限制，对于声环境的影响评价一直存在着控制和管理上的“盲区”，一系列问题亟待分析解决。

1 输变电项目噪声特点

1.1 变电站项目噪声特点

变电站声环境影响主要考虑的声源为主变压器、电容器、电抗器等，其噪声特点为：

(1)持续性强，影响时间久

变电站一旦运行，正常情况下不会停运，所有设备均24 h运行。主变压器采取的散热方式分为风冷及油冷。采用风冷方式的基本为旧型号主变压器，由于技术陈旧、设备老化，发出的噪声比新型号油冷式主变压器要高，往往出现“一站主变，两种声源”。

(2)频率较低，传播距离远

因设备运转而产生的低频噪声，其特征频谱主要由两倍供电频率及高次谐波成分组成，噪声贡献最大的是频率为100 Hz、200 Hz和400 Hz的噪声，而100 Hz以下及800 Hz以上频段的噪声贡献较小。声源A声级强度并不大，如表1所示，但低频噪声的特点是随距离增加而递减的速度较慢，声波较长，可轻易跨越障碍物，长距离奔袭后仍可直入人耳[1]，加上其24 h持续运行的特点，令受声者的烦躁感显著增加。

表1 主变压器声源强度招标要求

(3)识别度高，贡献值低

虽然变电站各声源发出的噪声在环境中的识别度很高，且随距离衰减较慢，影响人们正常的生活、工作环境，但因我国声环境评价中以A声级量值为主，测量值却较低。对其采取的监测方法仅能依靠现行的《声环境质量标准》与《工业企业厂界环境噪声排放标准》。大量实测结果表明，变电站在采用满足表1所列强度限值的“低噪声”设备后，对声环境的贡献值较低，项目建设前后的夜间噪声测量值相差不大。

1.2 高压线项目噪声特点

高压线对环境的噪声影响主要来源于电晕放电和线路风噪，这两种噪声又各有特点。

(1)电晕放电

国内外相关研究表明[2]，电晕放电会随着电压等级的提高和线路分裂数的增加而显著增加。对照实测结果可知[3]，在晴好天气下，交流线路的电晕噪声极低，而仅在雨天、雾天等现有监测方法规定的不得监测的天气情况下，电晕噪声才会达到较高且人耳可听的水平(见表2)。

(2)线路风噪

导线风噪声一般是指自然风作用在导线上所产生的人耳难以忍受的声音。风噪声的振动频率大致为50～250 Hz，属于低频范围。导线风噪声在空气中具有较强的穿透力，随着空间距离的增大衰减较慢，能传播到较远的地方，一般可达1 000 m[4]。

表2 交流线路实测噪声比较结果

导线风噪声的性质与导线的材质、振动特性无关，与导线的外表面形状、特征、直径大小以及风的情况有很大关联。一般来说，导线的外表面越光滑、风越接近层流，则风噪声水平越高[4]。国内也开展过低噪声线路的研究和实验，但受政策及技术限制，并未大规模推广。

结合以上两种声源的介绍，可知线路噪声的几个特点： 1)产生机理特殊，并不是普通的振动产生声音； 2)在恶劣天气情况下声源强度高； 3)在晴好天气下噪声值较低，乃至接近背景值。

2 监测方法存在的问题

结合噪声特点，对照现行法律法规和监测标准，可以发现，目前我国输变电项目噪声监测存在的问题主要包括以下几点：

2.1 监测方法行业针对性不强

虽然电力行业已经发布了一系列专门针对变压器和高压线路噪声源强的测量方法，如《电力变压器 第10部分：声级测定》及《架空送电线路可听噪声测量方法》，但这些已有测量方法均为行业或国家推荐的测量方法，属于行业标准或推荐性标准，并非评价标准，缺乏强制性。且实测结果证明，变压器与送电线路的A声级测量值较低，在背景值环境下，输变电项目对声环境的贡献值很低。

2.2 监测条件受天气限制较大

送电线路的噪声值在阴雨天会明显增强。《架空送电线路可听噪声测量方法》中明确要求需要在阴雨天开展线路噪声测量，但在《声环境质量标准》的相关测量要求中，规定的测量气象条件为无雨雪、无雷电天气，且风速在5 m/s以下。两者要求的测量天气相冲突。在电力行业标准与国家环保标准出现冲突时，环境监测机构必须服从于后者，最终导致无法在线路噪声最大时开展监测工作。

受以上限制，在现行监测、评价体系下，对于群众的相关投诉，监测单位和管理部门只能对其解释相关规定，并无有效的技术措施和行政手段予以解决。

3 声环评方法存在的问题

对于输变电项目的声环境影响评价，目前也存在有待商榷之处。

3.1 变电站声环境影响评价的声源划分

目前，对于变电站噪声的关注度尚显不足，相关培训资料中甚至没有出现变电站噪声预测的内容[5]。变电站的主要声源为主变压器，但对于其声源类型的认识，现在主要分为两派，一派认为应按照面源考虑，另一派则认为应按照点源考虑。

(1)按面源考虑，将每台变压器作为4个面源进行计算，优点是比较符合变压器的客观实际情况；但缺点是变压器并不是向四周均发出相同的噪声，测试时可明显发现四个方向测量值有所差别，且计算结果过于复杂，尤其是对于110 kV和220 kV的项目，与编制报告表“定性分析”的要求有所矛盾。

(2)按点源考虑则与按面源考虑恰恰相反，优点是计算简单，对照以往的验收数据，预测结果与实测结果相近，满足定性分析的要求；缺点是不考虑变压器的形态和体积，与客观情况有所差别。

3.2 高压线声环境影响评价的预测难题

首先可以肯定的是，将高压线作为线声源考虑在目前是没有争议的[5]，评价方法主要采用美国邦纳维尔电力局(BPA)的计算公式。经实际验证，该公式的预测结果与实测值也比较接近。可以说，高压线声环境贡献值的预测是有据可依的。预测值与实测值均表明，在晴好天气下，线路对声环境贡献值较低，叠加上本底值，仍可满足所在功能区要求。因此，在环评及审批过程中，环评单位及审批部门均认可对线路噪声预测进行简化，采用类比法进行评价。

但与变电站噪声不同，架空线路由于常常穿越居住区，且处于高空之中，对四周人群造成的影响更大，恶劣天气情况下引起受声者的不快感和恐惧感也大大强于普通噪声及变电站噪声。高压线噪声在阴雨天会显著增加，且与湿度、雨量、风速均呈正相关，却又缺少具体的增长参数。因此，由于缺少了权威计算方法及相关评价标准，对于架空线路在恶劣天气情况下对环境的影响，在实际环评工作中往往成为盲区。

4 加强输变电声环评的对策建议

针对以上提出的噪声特点，以及现存的其他涉及输变电的噪声问题，建议各方应群策群力，从以下几个方面入手，加强输变电项目声环境影响评价。

4.1 加大对输变电噪声的重视程度

目前，对于500 kV以上的输变电工程已经有了明确的噪声控制限值及研究方案，但由于110 kV、220 kV输变电项目产生的噪声值较低，且基本采用环评报告表的方式进行评价，重视程度尚显不足。因此，首先应加强认识，考虑到110 kV、220 kV电压等级项目往往更多地建设在环境敏感区，周围环境敏感目标相比500 kV以上电压等级项目更多且更加敏感，所以需将较低电压等级的输变电项目可能对环境产生的噪声影响也纳入日常管理和研究范畴。

4.2 加快相关标准和测量规范的制订

如前文所述，目前很多问题的产生是因为在标准及监测规范上存在着空白，甚至行业标准与国家标准存在冲突，导致监测单位和管理部门在实际工作过程中困难重重。因此，应立足实际环保要求及监测需求，推动起草针对输变电项目的噪声排放限值标准及测量规范，尤其是在变压器低频噪声及线路恶劣天气噪声方面的限值及测量方法。

4.3 加强输变电设施声源特性研究

由于对输变电项目噪声特点的理论基础尚存在不足，因此，应在科研领域加强对输变电项目声源特性的研究。一方面，需将模型预测方法进行细化，针对不同尺寸、不同敏感程度、不同电压等级的项目制订不同的预测方法，使预测模式更具说服力；另一方面，要结合最新工艺技术，准确确定声源强度，使预测数据更具说服力。

4.4 加强新型降噪措施和设备研究

除加强对噪声声源的研究外，还应加强对低频噪声和线路噪声降噪措施的研究。一方面，加强低噪声设备的应用推广；另一方面，研究行之有效的新型降噪措施，在不影响散热、安全的前提下，尽可能从声源和传播途径两个方面降低噪声。

5 结语

随着我国电网建设的日益加速，今后关于输变电项目的声环境问题将日益突出。在现阶段，需正视问题，积极开展有针对性和前瞻性的研究，起草行业专属的噪声限值与测量规范，并提炼出一套经得起推敲的可推广的评价体系及方法，为未来输变电噪声环评及环境管理工作规范方法、奠定基础。

[1] 曹家新. 结构噪声中低频噪声污染的环境监测[J]. 四川环境, 2014, 33(1): 81- 86.

[2] 谭闻, 张小武. 输电线路可听噪声研究综述[J]. 高压电器, 2009, 45(3): 109- 112.

[3] 王衍东, 钱广忠. 特高压直流输电线路可听噪声的研究[C]//2007中国电机工程学会年会论文集, 深圳: [出版者不详], 2007.

[4] 尤传永. 输电线路低噪声导线的开发研究[J]. 电力建设, 2005, 26(9): 1- 5.

[5] 环境保护部环境影响评价工程师职业资格登记管理办公室. 输变电及广电通信类环境影响评价[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2009.

Analysis on Problems in Sound Environmental Impact Assessment of High Voltage Power Transmission and Transformation Projects

LIN Ju, HU Jian-wei

(Jiangsu Radiation Environmental Protection Consultation Center, Nanjing 210019, China)

With the acceleration of state grid construction, the problems on sound environmental impact assessment of high voltage power transmission and transformation projects are getting worse. Based on the actual situations, the characteristics of noise have been summarized, and the problems on monitoring and evaluation methods have been pointed out such as lack of standards, varied monitoring results due to different weather conditions, varied understanding of sound sources, and prediction difficulties. Related solutions and suggestions have been brought forward to improve the effectiveness of the prediction and evaluation in terms of standards formulation and research, etc.

high voltage power transmission and transformation; substation noise; line noise; monitoring and evaluation

2014-06-20

林炬，男，江苏南京人，工程师，主要从事辐射项目环境影响评价及检测工作，E-mail： linju@jsrepc.com

10.14068/j.ceia.2015.02.015

X827

A

2095-6444(2015)02-0054-03