500千伏变电站降噪屏障墙项目研究

朱文俊+肖辉祥+周煜+刘慧星

[摘 要]变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电流和调整电压的电力设施。近年来，居民因变电站噪声投诉的现象日益增多，如何解决好变电站的噪声污染对周围居民的危害问题，已经成为电力部门和相关研究单位的当务之急。在对湖北省多座500千伏电压等级的变电站开展噪声检测和降噪处理的基础上，归纳总结了500千伏变电站的主要噪声源，分析了各类噪声产生的机理，提供了降噪屏蔽墙应用于500千伏变电站的技术实例，探讨了降噪屏蔽墙的项目管理、施工管理及今后改进的方向。

[关键词]500千伏变电站；噪声；降噪屏蔽墙

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.24.041

[中图分类号]TM63；TM76 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）24-00-01

1 500千伏变电站降噪屏障墙项目研究背景

随着城市化进程的加快，无论是城市变电站还是郊区变电站，周边土地资源都日趋紧张，变电站周边建筑与人口密度逐步上升，变电站相邻区域声环境功能区类别迅速由3类区排放限值要求转变为2类区限值甚至1类区限值，噪声排放限值要求的提高对于变电站的噪声控制是个巨大的考验。2014版《中华人民共和国环境保护法》已修订并通过于2015年1月1日起施行，该环保法被喻为史上最严环保法，敦促电网企业向着对环保问题零容忍的目标迈进。根据国家有关规定及环评审批部门批复的环评报告，一般来说湖北公司运维的500千伏变电站的厂界噪声要求达到国家GB3096-93《城市区域环境噪声标准》中2类区要求：昼间应低于60 dB（A），夜间应低于50 dB（A），可满足居民对声环境的要求和符合国家有关噪声法的要求。500千伏变电站一般建于城市郊外，部分变电站外部周边环境也建有居民住宅。500千伏变电站的噪声污染作为环境污染的一种，近年来引起的居民投诉日渐增多，也引起了纠纷、拆迁及赔偿等问题。

2 500千伏变电站降噪屏障墙项目必要性

我国变电站噪声主要由变压器、电抗器、电容器、母线、风机冷却设备产生，500千伏变电站的500千伏变压器及高压并联电抗器是其主要声源之一。变压器噪声分为本体噪声和冷却装置噪声，本体噪声频率一般低于500 Hz，冷却装置噪声频率为1 kHz到3 kHz，电抗器噪声频率多在20 Hz到1 kHz左右。主变的噪声水平差距较大，噪声排放的差距主要是由于硅钢片取向质量、制造工艺、结构设计上存在的差异造成的。变电站的噪声源强受变压器有无防爆墙、有无散热装置等因素的影响，变电站噪声中高频段在障碍物的阻挡下衰减快，低频段衰减慢，因此，低频段噪声成为噪声控制中的重点对象。

3 500千伏变电站降噪屏障墙项目管理流程

项目管理流程主要包括变电站噪声评估、站点实勘、降噪设计、降噪材料和装置的选配、降噪方案实施、项目后评估等。500千伏变电站降噪治理将从量体裁衣式的方式，逐步改变为成衣定制式的标准化设计方式，实施集约化管理，发挥规模优势，提高电网工程的建设和管理效率，使其能够满足电网噪声控制的要求。

3.1 噪声评估

对500千伏变电站变压器及高压并联电抗设备指标进行分析评估，对于可能超标设备及影响范围进行判定。可以使用变电站噪声优化控制分析仿真系统进行评估，还需了解有关方面是否有噪声投诉等。

3.2 站点实勘

站点实勘主要是采用测声仪器进行科学测定，多时间多区域进行测定，确定超出标准影响部位，重点是变电站围墙外侧一米处。测声仪器主要包括声级计、噪声监测仪、噪声计、音频测试仪、振动测试仪、其他声音检测仪、其他测量仪等。在工作中常用BSWA 308声级计和BSWA VS302USB频谱仪进行测量。

3.3 降噪设计

明确设计目标后开展降噪屏蔽墙方案和施工图设计，主要是确定隔离定位、降噪性能、尺寸和高度等，确定基础形式和安装方式，利旧或者新建降噪屏蔽墙需要综合考虑。已投运变电站设计方案环节有诸多需要统筹考虑的因素，新建降噪屏蔽墙墙体基础要论证基础深度、与带电设备安全距离控制等要点，基础形式由设计院根据地勘报告、现场实际情况和荷载要求等方面进行选择。设计方案可以使用计算机噪声模拟软件SoundPLAN进行评估和优化。

3.4 降噪材料和装置的选择

主要是根据设计要求确定降噪材料和装置的声学性能及耐久性。选型尽量应用新技术研究成果即微孔纤维复合吸声板，其与传统材料相比，新材料的低频吸声性能提高2～3倍以上，在强度、耐候性方面也有无可比拟的优势。

4 500千伏变电站降噪屏障墙项目施工管理

500千伏变电站降噪屏蔽墙项目施工流程主要包括：基础开挖及施工养护、降噪屏蔽墙安装验收、施工后评估；一般来说工期在一至两个月。墙体基础尽量利旧或者采取工厂化预制，满足目前国网公司基建工作要求；上部的降噪屏蔽墙材料不但要满足吸音降噪功能，微孔材料表面的自洁及易清洗性、金属框架结构的耐候性及室外防腐性能也是需要控制的重要指标。

5 500千伏变电站降噪屏障墙项目评估与改进

已投运的500千伏变电站可以按照后期设置降噪墙来达到降噪效果，从噪声评估、站点实勘、降噪设计、降噪材料和装置的选配、降噪方案实施等综合考虑，在投运变电站可以作为较为有效的降噪措施，今后要加强标准工艺研究并简化安装工艺、提升降噪吸音材料声学性能、开展实时噪声数据信息收集及大数据分析等方面的工作。

主要参考文献

[1]中华人民共和国国家发展和改革委员会.220kV～500kV变电站设计技术规程（DL/T 5218-2005）[S].2005.

[2]中华人民共和国环境保护局.中华人民共和国国家标准GB3096-93 城市区域环境噪声标准[S].1993.

[3]中华人民共和国环境保护部.工业企业厂界环境噪声排放标准[S].2008.

[4]黎文辉.高压变电站噪声污染预测与防治技术研究[D].广州：广东工业大学，2015.