变电站噪声测量和治理分析

杜安平

（国网湖南省电力公司东安县供电分公司湖南永州425900）

变电站噪声测量和治理分析

杜安平

（国网湖南省电力公司东安县供电分公司湖南永州425900）

本文简要阐述了变电站环境噪声现场测试受外界因素影响比较大，不仅要熟悉所使用的声级计的技术特性，在测量时还要考虑地理环境、天气因素等影响，更要合适选择测量点；分析了变电站的噪区治理应根据噪声特性、变电站结构及其所处位置、噪声水平、周围敏感点等具体情况，采用不同的治理技术；提出了从声源和传播途径等多个方面考虑，确定其结构及噪声消减量、通风散热量等，以达到环境噪声标准的要求。

变电站；噪声；测量；治理

引言

变电是电力生产的一个重要环节，随之而衍生的就是变电站这个在电力生产中不可或缺的重要生产场所。在城镇现代化进程日益加快和用电负荷的攀升，变压器容量的加大，部分变电站进入了人口较密集区域。

1 变电站噪声的产生

变电站的固定噪声源主要是变压器。变压器的本体噪声主要是由硅钢片的磁致伸缩和器体上的电磁力引起的[2]。这种噪声频率低，衰减慢，传播远，比较难以控制。冷却装置、风扇等也会引起噪声，变电站的噪声主要来自本体和辅助设备。

1.1 本体的噪声

主要来自变压器运行时产生的电磁噪声.磁致伸缩引起的铁心振动，使铁心随着励磁电流50Hz的变化而周期性地振动，发出噪声.另外，负载电流产生的漏磁，引起绕组、油箱壁的振动，产生的噪声以波的形式向四周传播。

1.2 辅助设备的噪声

主要来自冷却风机、油泵运行时，以及连接部位转动时的振动产生的噪声。

变压器本体振动有时也可能通过变压器油管、接头及装配零件等传递给冷却器，加剧其振动，加大其辐射的噪声。

2 变电站噪声的测量原理及方法

2.1 衡量噪声强弱、污染轻重的基本物理量为声压、声强、声功率

因为人们听觉能够接收的声压或是声强的变化范围十分大，相差超过几万倍，不便表达，故而采用以常用对数为相对比较的“级”的表述方法，并且分别规定了“声压级”、“声强级”、“声功率级”的基准值与测量计算的公式。他们的通用计量单位为“分贝”，记作“dB”。在此基础上，为反映人耳的听觉特征，增加频率计权网络。当前，通过采用的是在测量时间内的能级平均方法，以此为环境噪声主要的评价量，将其简称为等效声级。测量“声压级”的仪器为声级计，其主要是通过电容传声器把声信号转变为电信号，然后输入放大器至计权网络处理，通过输出放大最终获得“声压级”。

2.2 测量方法

①围绕着变电站的四周均匀布点测量声级值，并却绘制简单地形图；②按照测量各点声级值、与居民住宅的距离，确定好测量点；③开展定点采样测量，每间隔5S读取1个瞬时声级值，约读取100个值。

2.3 影响因素

外界环境因素：噪声的测量收到外界环境因素的影响，这其中有背景因素和天气的影响。在实际测量时，除了被测声源所产生的噪声外，还会有其他噪声的存在，这种噪声叫背景噪声，背景噪声会影响到测量的准确性。另外，测量时需充分考虑天气因素，例如：若是在雨、雪天气进行测量，不仅会损坏仪器，还会影响到测量精确性。由于风吹到传声器上，传声器的膜片压力会出现相应变化，以致于产生风噪声，出现测量误差。

2.4 测量方法错误

测量变电站环境噪声目的在于衡量变电站对周围环境所产生的影响，故而若是测量位置选择不当，则直接影响到测量结果准确性。

2.5 测量仪器应用不当

声级计电容传声器的稳定性好、灵敏度变化少、频率响应平直。测量时，若是被测声音小而稳定，但是标记读数大且跳动，则表明电容传声器因为受潮跳火，或是内部不清洁导致跳火；若是显示声级值总是处于显示量程上限或是下限，则表明传声器可能存在接触不良的问题。

3 解决测量噪声的一些处理办法

3.1 正确选择测量地点

正确的测量方法是测量点应围绕整个变电站，布点数目及间距视实际情况而定。有条件的话，测点应选在法定站界外1m，高度1.2m以上的噪声敏感处。如站界有围墙，测量点应高于围墙。若站界与居民住宅相连，站界噪声无法测量时，测点应选在居室中央，室内限值应比响应标准值低10dB。测点距墙面和其他主要反射面不小于1m，距地板1.2～1.5m，离窗户约1.5m，开窗状态下测量。

3.2 减少外界环境因素的影响

变电站运行中，只能尽可能地减少测量过程中背景噪声的干扰。因此，则两时间应选择为22：00～5：00，该时段变电站周围人、车流等背景噪声小，声级值要比待测噪声声级值低10dB以上，所测设备声级不需要再作修正。应用“积分式声级计”能够自动测量某一时间段多次出现的突发噪声。所以，要使测量结果更接近变电站设备的噪声，还是要采用人工对瞬时声级值进行统计，去除突发测量值，然后通过公式计算得到一段时间等效声级。为减少风噪声的影响，可在电容传声器头上套上多孔泡沫塑料风罩，衰减风噪声的同时，保证对声音无衰减作用，从而提高风环境下测量准确性。若是风速超过5.5m/s，需停止测量。

3.3 正确使用声级计

基于声级计的电容传声器的结构原理，我们在使用时必须十分小心，通常不得将前面的保护栅打开，禁止直接用手或是其它东西触碰膜片。若是膜片上粘有污物，可使用软毛刷蘸无水酒精将其擦去。在装卸电容传声器时，需关闭电源。若是电容传声器受潮跳火，或是因为内部不清洁导致跳火时，应将传声器放置在50℃的烘箱中干燥2h，若是依旧无法解决，则必须更换传声器。针对传声器接触不良的问题，必须重新安装传声器，检查前置级的顶针和传声器接触是否良好。为了有效保证测量精确性，使用声级计之前，需使用声级校准器进行简单校准。将声级校准器套在电容传声器上，启动开关后，声级校准器即会出现1kHz，94dB正弦声压，若是声级计测量到的数值存在偏差，可调节声级计“校准电位器”，若是全自动声级计则需运行校准程序加以校准。此种校准并非全面的，因此声级计、声级校准器需定期送至相关计量部门进行检定校准，以保证其准确度，确保测量结果的准确性。

4 噪声治理方案

4.1 电磁性噪声治理

变压器本身降噪，主要可以采取两种措施：①使用高导磁硅钢片，通过步进搭接工艺令磁致伸缩减小，降低铁芯工作磁密；②完善铁芯与引线夹持结构，在铁芯的表面涂抹环氧漆与设置橡皮垫，通过避开共振区的结构设计、增加油箱箱壁厚度、加固油箱及其附件，减缓、吸收磁致伸缩生成的振动能量。通常，通过变压器铁芯振动的控制，可令变压器的本体噪声降低约3～5dB（A）；通过变压器油箱振动控制与隔、吸声措施，可令变压器的本体噪声降低约5～10dB（A）。但是，控制铁芯振动改造的工作量十分大，控制油箱振动则直接影响到变压器散热能力，对定型的变压器内部结构、材质开展技术处理改造，需停运设备，难度较大，改造花费高。

4.2 风扇机械性噪声治理

通过监测结果可得，冷却装置的噪声大小存在差异，导致变压器噪声变化不一，通常处于3～10dB（A）的范围内，降低冷却装置噪声措施主要包括以几点：选用大流量、低扬程的油泵与通风流量大、风压小的低速风扇（若是条件允许，尽可能采取自冷的方式），出现风扇有轴偏、振动现象时，应及时更换，降低风扇噪声。

4.3 隔声罩治理技术

城市市区的变电站通过与周边居民住宅相距不远，而变压器所发出的低频噪声随着距离增加衰减的速度较慢，因此隔声治理效果较差，环境噪声水平难以达标（限值为45～50dB）。如果使用集中散热的方式，把变压器的本体封闭在隔声间或是隔声罩中，降噪效果可以达到20～30dB，完全符合环保限值要求。在变压器的本体外建设隔声间或是隔声罩，将散热器、套管等放置在隔声罩外（隔声罩的层面结构与隔声屏类似）。隔声罩使用的是型钢支架，内层使用穿孔防护板，外层为隔声性能良好的彩钢板，两层护板间是吸声、消声的材料。隔声罩固定于变压器的基础上，隔声罩的开孔位置和变压器导管间空隙通过高温软橡胶加以填封，隔声罩固定于变压器基础上，隔声罩和变压器导管间不存在硬接触。为便于变压器维护、检修，隔声罩应用的是拼插组装结构，拆装十分方便，不会影响到设备的检修。

4.4 封闭、半封闭变压器噪声治理技术

四周封闭、顶部开放的变压器，其四周的门为普通铁门，缝隙多，密封性较差，隔声量小，顶部开放变压器噪声则会通过顶部直达高层居民楼，噪声影响大。对此，需改用隔声门，封闭顶部，内敷吸声材料，并布设消声通风装置。若是封闭变压器高位通风口正对居民楼，则直接影响到居民日常生活，需通风口加装消声装置，并改变通风口的方向。

5 结束语

变电站环境噪声现场测试受外界因素影响比较大，要提高其准确性，不仅要熟悉所使用的声级计的技术特性，在测量时还要考虑地理环境、天气因素等影响，更要合适选择测量点，尽量避免突外来因素的干扰。变电站的噪区治理应根据噪声特性、变电站结构及其所处位置、噪声水平、周围敏感点等具体情况，采用不同的治理技术。从声源和传播途径等多个方面考虑，根据实际情况进行计算，通过计算选材，确定其结构及噪声消减量、通风散热量等，以达到环境噪声标准的要求。

[1]《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）[S].

[2]袁聪波，黄家彬.变电站噪声分析及治理[J].上海电力，2002（4）：59～61.

[3]《城市区域环境噪声测量方法》（GB/T14623-1993）[S].

[4]《城市区域环境噪声标准》（GB3096-1993）[S].

TM631

A

1004-7344（2016）24-0087-02

2016-8-7

杜安平（1978-），男，助理工程师，主要从事运行检修工作。