浅谈变电站噪声的治理技术
摘 要:文章介绍了变电站噪声产生的原因，并结合噪声传播的各个环节提出了变电站常用的噪声防治措施，以防治变电站噪声的污染、改善变电站的噪声扰民情况。最后结合两个实际工程案例进行了噪声治理措施的选择分析，得到了噪声治理结果，并验证了治理措施的合理性。
关键词:噪声污染 治理措施 节能减排 低碳经济
中图分类号：F205 文献标识码：A
文章编号：1004-4914（2011）07-089-02
噪声污染不同于水体、大气和固体废物污染，它的本质是一种机械波，是振动形式及其能量的传播，不具有物质的累积性，噪声源停止运行，污染立即消失，没有残余污染。但是，由于声源的普遍存在，现如今已经成为国内外影响最大的危害之一，据资料表明，让一个正常的人在90dB(A)的环境中连续工作超过2小时，耳朵会嗡嗡作响，听觉灵敏度下降；在高强度噪声长期刺激下，会产生中枢神经紊乱，致使大脑皮层兴奋或抑制失调，使人的植物神经功能发生紊乱，还会影响胎儿发育和儿童智力。因此，居民对变电站噪声尤其地重视，频频对其进行投诉，所以，为了不影响居民正常的生活、工作，对变电站的噪声治理工作成为了当务之急。
一、变电站噪声产生的原因
变电站噪声一般由两部分组成：变压器本体噪声和辅助冷却装置噪声。
变压器加电投入运行时，在磁通作用下，硅钢片产生磁致伸缩引起铁芯振动；硅钢片接缝处和叠片间的漏磁引起铁芯振动；绕组负载电流漏磁引起绕组振动和油箱壁的振动。这些振动就会产生噪声辐射。
变压器加电投入使用时，变压器油泵也会投入使用，油泵在使用时发生振动，产生噪声辐射。同时在温度较高时，为了加强冷却效果，风冷变压器的冷却风扇也要投入使用，产生振动，随之也会产生辐射噪声。
二、噪声治理技术
噪声通常是由声源、传播途径和接受者三个要素组成。因此，噪声污染的控制必须把这三个环节作为一个系统进行研究。
在声传播途径中的控制是常用的手段，在噪声传播的途径上，设置屏障以阻止声波的传播，铺置吸声材料增加声能耗损，或者通过反射、折射改变声波的传播方向。同时，可以采用护耳器、控制室等个人防护措施来保护工作人员的健康。
三、变电站噪声治理技术
变电站噪声的治理方法一般是从声源和声传播途径两个方面采取措施。
对于新建的变电站，首要的是从选址、规划、设备的选用以及建筑的设计考虑噪声对外界的污染程度。使其噪声标准符合所处区域的环境噪声要求。
对于已投运的变电站，在原有的基础上进行规划改造或者更换低噪声变压器，使其噪声标准符合所处区域的环境噪声要求。
四、变电站噪声的主要防治措施
1.噪声屏障吸声技术。在变压器周围添加障碍物，使其位于声源和预测点之间的实体障碍物起到屏障作用，声屏障的存在使比分声波不能直接达到某些预测点的时候，继而引起声能量的衰减，使其变压器在固定的范围内传播，不对外扩散，减低噪声，同时还可添加声屏障、隔声门窗、消声器等，利用科技吸收声波，减低噪声。例如，在墙面安装吸引棉、消声器，或者利用吊顶来吸收声波，使之降低噪声。
2.噪声空气吸声技术。变压器声波在空气中传播时，可通过改变环境温度，使其压缩或膨胀，使一部分声能转化为热能继而消耗声波，降低噪声。例如，制冷或者制热，压缩或膨胀，使其声能转化为热能，降低噪声。
3.噪声弛豫吸声技术。变压器声波在空气分子转动或振动时存在固有频率，当声波的频率接近这些频率时发生能量交换，改变声速，声能则被吸收，继而降低噪声。例如，在变压器周围安装频率干扰器，使之频率发生能量交换，降低噪声。
4.噪声减震技术。变压器运转中所发生震动，可通过改变外界环境，使其减少震动，使一部分由于震动所产生的噪声转化消耗，降低噪声，例如在变压器底端，增加弹簧，减少震动，使之噪声降低。
五、实际案例分析
1.案例一：某35KV室内变电站，由于邻近居民楼，噪声扰民问题时有发生，为解决噪声对居民的影响，我们采用了弛豫吸声技术，在变压器低端增加弹簧进行减震，改变振动频率，进行改造，并对变电站改造前后的主设备和站界噪声进行了测试。该变电站噪声治理前后的变压器室内的噪声见表1，站界噪声见表2。
某35kv变电站位于市中心，一侧邻近居民楼，按照天津市环保局津环保固【2001】350号文件“天津市《城市区域环境噪声标准》适用区域划分方案”，该变电站属于II类标准适用区，站界噪声昼间不得大于60 dB(A)，夜间不得大于50dB(A)。
通过弛豫吸声技术改造后，主变室内噪声降低了2.8~4.8dB(A)，站界环境噪声符合GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》中II类夜间标准要求。相对于其他治理方法，弛豫吸声技术更适合于此变电站的具体情况。弹簧减震使得减少震动带来的噪声污染。
2.案例二：某土建10kV变电站坐落在南开区某居民小区住宅楼一层，二层为居民住宅。由于变压器噪声较大，对二层居民住宅产生了一定的影响，我们对其一层变电室顶棚进行了吊顶隔声、吸声处理。并对其二层居民家中改造前后的噪声进行了测试。该二层居民家中治理前后的噪声对照见表3。
某10kV变电站位于市中心，按照天津市环保局津环保固【2001】350号文件“天津市《城市区域环境噪声标准》适用区域划分方案”，该变电站属于I类标准适用区，站界噪声昼间不得大于55dB(A)，夜间不得大于45dB(A)。
通过噪声屏障吸声技术改造后，变电室二层居民家中各点环境噪声均比改造前有一定下降，客厅下降最为明显，降低了7.8dB(A)，符合GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》中I类夜间标准要求。相对于其他治理方法而言，噪声屏障吸声技术更适合于现场实际情况，更好地阻隔了噪声的向上传播，从而使楼上降低噪声。
六、结语
本文主要分析了变电站噪声治理的简要措施，讨论了变压器噪声的形成以及噪声对人类带来的危害，从多角度提出一些简要的治理方法，并附以实际案例证明论述，从而改善变电站噪声扰民的情况，使我们的生产、生活环境更加美好。
参考文献：
1.GB12348-2008工业企业厂界环境噪声排放标准
2.津环保固【2001】350号.天津市城市区域环境噪声标准适用区域划分方案
3.噪声污染控制技术.中国环境科学出版社，2007
（作者单位：天津市电力科学研究院 天津 300384）（责编：若佳）
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