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[摘 要]近年来，变电站噪声指标已成为变电站设计的重要技术经济指标。在广大城乡地区，变电站建设型式以户外型为主，变电站及设备噪声控制显得尤为重要。为建设环境友好型电网、更好地履行社会责任，在公司总部组织下的科研团队，从变电站设计源头着手，系统开展超高压变电站及设备节能降噪技术研究，更好地控制变电站内外敏感点噪声。
[关键词]超高压；变电站；节能降噪；技术
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0018-01
1 超高压变电站噪音的危害
超高压变电站噪声对变电站内工作人员的影响和危害是多方面的，其主要表现为对听力的影响，干扰工作人员有效获取有用的声音信号，信息（如设备正常和异常运行时的不同声响、人员之间的对话等）；对休息和睡眠的干扰，导致疲劳，对人体的生理和心理影响，导致激动，烦躁等，当人在100db左右的噪声环境中工作时会感到刺耳，难受，甚至引起暂时性耳聋等。根据国际标准化组织iso的调查，在噪声级85db，90db的环境中工作30年，耳聋的可能性分别为8%、18%。在70db的环境中，谈话就会感到困难。因此，世界上许多国家对环境噪声提出了相应的容许范围，我国也不例外，以国标《城市环境噪声标准》（gb3096--93）中提出的二类昼夜标准为例，即：6：00～22：00不得超过60db（a）。电力工程设计也提出：在距电器2M处不应大于下列水平：连续性噪声水平：85db；非连续性噪声水平：屋内90db，屋外110db。鉴于上述噪声危害的存在，在变电站内，需要考虑噪声对变电站内工作人员及附近居民的影响，并采取综合治理措施。 变电站内的主要噪声源是变压器（点抗器）等设备运行中铁芯磁致伸缩，线圈电磁作用振动等产生的噪声和冷却装置运转时产生的噪声，特别是大型变压器及其强迫由循环冷却装置中潜油泵和风扇所产生的噪声，并随变压器容量增大而增加。
2 超高压变电站节能降噪治理的困境
我国超高压变电站降噪治理面临材料体系不完善、降噪材料基本性能基础数据匮乏及检测能力不配套，针对地区气候特点及超高压变电站服役特点的降噪材料匮乏，缺乏可直接应用的标准化、实用性、规范性的降噪材料、装置等。
3 超高压变电站噪声治理技术
噪声对环境的污染有3个要素：噪声源、传播途径和接受者，三者缺一不可。因此，在噪声治理中主要是对其中一个要素或多个要素采取切实有效的措施。考虑到可行性和经济型，对所有接受者采取防护措施的方法并不现实，因此变电站噪声治理主要从噪声源降噪和阻断传播途径两方面进行。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。
变电站的噪声主要来自本体和辅助设备。
1）本体的噪声：主要要为变压器噪声，而变压器噪声主要来自变压器本体和冷却系统。磁致伸缩引起的铁心振动，使铁心随励磁频率的变化作周期性振动，通过垫脚和基础传递给箱体和附件，激励周围空气而产生发出噪声。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。
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、接头及其装配零件等传递给冷却器，加剧其振动，加大其辐射的噪声。
3）金具噪声源
变电站金具噪声主要是由金具表面的电晕放电引起的。由于金具的结构设计、制造和表面场强的控制没有统一的标准，造成部分均压环和连接金具处表面场强略高，当金具表面电场强度达到气体电离的临界值时，会产生电晕。当电场强度更高时，用肉眼即可观察到金具表面电晕发光、放电现象，也就是可见电晕。电晕产生时伴随着咝咝的声音，这就是电晕噪声。
4 超高压变电站节能降噪技术措施的选择
4.1 隔声
隔声是通过材料、构件或结构来隔绝空气传播噪声的方法，常见的形式有隔声罩、隔声间和隔声屏。隔声罩和隔声间是采用将噪声源封闭起来的方式，隔声屏为敞开式。超高压变电站常见的隔声罩形式有风机箱等，变压器室等同隔声间。隔声罩和隔声间的隔声效果不仅取决于隔声材料的隔声量，而且取決于其密封性。对于变压器室，为了达到好的隔声效果，门窗应尽量少设计，且尺寸尽可能小，或者采用双层的隔声门窗。对于隔声屏，则应尽可能地靠近噪声源或噪声受体。
4.2 消声
消声是利用具有吸声内衬或特殊结构形式的气流管道来降低噪声的方法，这种既能让气流通过又能降低噪声的设备称消声器。消声器根据消声原理的不同有阻性、抗性、复合和排气放空四种类型，各类型消声器依据结构型式的不同又可细分为多种型式。为了减小变电站室内声源及风机噪声向室外的传播，对于房间的进出通风口可采用消声器进行消声。主变压器（电抗器）进（出）风口的消声器宜采用阻抗复合消声器，既可以降低主变压器产生的中低频噪声，又可以减小通风风机的中高频噪声。通风风机的噪声以中高频为主，宜采用阻性消声器。一般普通进气消声百叶的消声量为5～15dB，普通出风口消声器的消声量为15～30dB。
4.3 吸声
吸声是利用声波通过媒质或入射到媒质分界面上时声能的减少来降低噪声的方法。只有当室内混响声较强时，吸声降噪效果才明显。吸声材料（结构）按其材料结构状况可分为多孔吸声材料、共振吸声结构和特殊吸声结构。通过对噪声源室内墙面和顶棚设置吸声材料，能一定程度降低室内的噪声水平，通常情况下吸声处理所能降低的噪声量为3～8dB。
4.4 隔振
超高压变电站内的隔振主要是积极隔振，即利用隔振器以降低因机器本身的扰力作用引起的机器支承结构或地基的振动。对变电站内主要的振动噪声源如变压器、电抗器和风机等应采取隔振措施。常用的隔振器材有钢圆柱螺旋弹簧隔振器、橡胶隔振器（垫）、机床隔振器、全金属钢丝绳隔振器、空气弹簧、海绵隔振垫、软木板、玻璃纤维、弹性吊架、管道补偿软连接装置。
4.5 散热措施
采取降噪措施将变压器室的四边封闭，变压器所产生的热量散发会有困难，影响变电所的安全运行。因此，解决好变压器室的散热问题成为噪声治理的关键。为了保证变压器的散热问题，需要保证每台变压器需要的最大通风量。
4.6 金具降噪措施
超高压变电站中电晕现象最为明显的部分除了导线外，主要就是金具，这其中又分为设备线夹、间隔棒、绝缘子串金具。对于超高压变电站绝缘子串都带有均压屏蔽环，而设备端子都有均压环，因此设备线夹都没有均压屏蔽环。事实上，变电站中由于设备线夹棱角较多，其电晕情况反而较导线严重，因为330kV软母线和引线的间隔棒不是防电晕型的，所以330kV软母线和引线电晕情况比750kV软母线和引线严重。
特高压变电站的母线以及金具的整体结构型型式将会对电晕放电产生一定的无线电干扰，使噪声的影响范围较大，但是可以通过对变电站的母线型式进行优化、对变电站的均压环进行起晕电压试验、特高压变电站的耐张绝缘子串的均压优化等方面的控制等措施从而彻底的实现对电晕放电进行相关降噪控制。
结语
超高压变电站内噪声控制问题必须引起足够的重视。通过不断的总结经验及及时改进，最大程度上减少超高压变电站噪声对周围其他建筑及居民的影响。
参考文献
[1] HJ2.4-2009，环境影响评价技术导则·声环境，2014.
[2] 秦佑国，王炳麟.建筑声环境[M].北京：清华大学出版社，2013.
[3] 马大酞.噪声与振动控制工程手册[M].北京：机械工业出版社，2012.
[关键词]超高压；变电站；节能降噪；技术
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0018-01
1 超高压变电站噪音的危害
超高压变电站噪声对变电站内工作人员的影响和危害是多方面的，其主要表现为对听力的影响，干扰工作人员有效获取有用的声音信号，信息（如设备正常和异常运行时的不同声响、人员之间的对话等）；对休息和睡眠的干扰，导致疲劳，对人体的生理和心理影响，导致激动，烦躁等，当人在100db左右的噪声环境中工作时会感到刺耳，难受，甚至引起暂时性耳聋等。根据国际标准化组织iso的调查，在噪声级85db，90db的环境中工作30年，耳聋的可能性分别为8%、18%。在70db的环境中，谈话就会感到困难。因此，世界上许多国家对环境噪声提出了相应的容许范围，我国也不例外，以国标《城市环境噪声标准》（gb3096--93）中提出的二类昼夜标准为例，即：6：00～22：00不得超过60db（a）。电力工程设计也提出：在距电器2M处不应大于下列水平：连续性噪声水平：85db；非连续性噪声水平：屋内90db，屋外110db。鉴于上述噪声危害的存在，在变电站内，需要考虑噪声对变电站内工作人员及附近居民的影响，并采取综合治理措施。 变电站内的主要噪声源是变压器（点抗器）等设备运行中铁芯磁致伸缩，线圈电磁作用振动等产生的噪声和冷却装置运转时产生的噪声，特别是大型变压器及其强迫由循环冷却装置中潜油泵和风扇所产生的噪声，并随变压器容量增大而增加。
2 超高压变电站节能降噪治理的困境
我国超高压变电站降噪治理面临材料体系不完善、降噪材料基本性能基础数据匮乏及检测能力不配套，针对地区气候特点及超高压变电站服役特点的降噪材料匮乏，缺乏可直接应用的标准化、实用性、规范性的降噪材料、装置等。
3 超高压变电站噪声治理技术
噪声对环境的污染有3个要素：噪声源、传播途径和接受者，三者缺一不可。因此，在噪声治理中主要是对其中一个要素或多个要素采取切实有效的措施。考虑到可行性和经济型，对所有接受者采取防护措施的方法并不现实，因此变电站噪声治理主要从噪声源降噪和阻断传播途径两方面进行。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。
变电站的噪声主要来自本体和辅助设备。
1）本体的噪声：主要要为变压器噪声，而变压器噪声主要来自变压器本体和冷却系统。磁致伸缩引起的铁心振动，使铁心随励磁频率的变化作周期性振动，通过垫脚和基础传递给箱体和附件，激励周围空气而产生发出噪声。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。
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、接头及其装配零件等传递给冷却器，加剧其振动，加大其辐射的噪声。
3）金具噪声源
变电站金具噪声主要是由金具表面的电晕放电引起的。由于金具的结构设计、制造和表面场强的控制没有统一的标准，造成部分均压环和连接金具处表面场强略高，当金具表面电场强度达到气体电离的临界值时，会产生电晕。当电场强度更高时，用肉眼即可观察到金具表面电晕发光、放电现象，也就是可见电晕。电晕产生时伴随着咝咝的声音，这就是电晕噪声。
4 超高压变电站节能降噪技术措施的选择
4.1 隔声
隔声是通过材料、构件或结构来隔绝空气传播噪声的方法，常见的形式有隔声罩、隔声间和隔声屏。隔声罩和隔声间是采用将噪声源封闭起来的方式，隔声屏为敞开式。超高压变电站常见的隔声罩形式有风机箱等，变压器室等同隔声间。隔声罩和隔声间的隔声效果不仅取决于隔声材料的隔声量，而且取決于其密封性。对于变压器室，为了达到好的隔声效果，门窗应尽量少设计，且尺寸尽可能小，或者采用双层的隔声门窗。对于隔声屏，则应尽可能地靠近噪声源或噪声受体。
4.2 消声
消声是利用具有吸声内衬或特殊结构形式的气流管道来降低噪声的方法，这种既能让气流通过又能降低噪声的设备称消声器。消声器根据消声原理的不同有阻性、抗性、复合和排气放空四种类型，各类型消声器依据结构型式的不同又可细分为多种型式。为了减小变电站室内声源及风机噪声向室外的传播，对于房间的进出通风口可采用消声器进行消声。主变压器（电抗器）进（出）风口的消声器宜采用阻抗复合消声器，既可以降低主变压器产生的中低频噪声，又可以减小通风风机的中高频噪声。通风风机的噪声以中高频为主，宜采用阻性消声器。一般普通进气消声百叶的消声量为5～15dB，普通出风口消声器的消声量为15～30dB。
4.3 吸声
吸声是利用声波通过媒质或入射到媒质分界面上时声能的减少来降低噪声的方法。只有当室内混响声较强时，吸声降噪效果才明显。吸声材料（结构）按其材料结构状况可分为多孔吸声材料、共振吸声结构和特殊吸声结构。通过对噪声源室内墙面和顶棚设置吸声材料，能一定程度降低室内的噪声水平，通常情况下吸声处理所能降低的噪声量为3～8dB。
4.4 隔振
超高压变电站内的隔振主要是积极隔振，即利用隔振器以降低因机器本身的扰力作用引起的机器支承结构或地基的振动。对变电站内主要的振动噪声源如变压器、电抗器和风机等应采取隔振措施。常用的隔振器材有钢圆柱螺旋弹簧隔振器、橡胶隔振器（垫）、机床隔振器、全金属钢丝绳隔振器、空气弹簧、海绵隔振垫、软木板、玻璃纤维、弹性吊架、管道补偿软连接装置。
4.5 散热措施
采取降噪措施将变压器室的四边封闭，变压器所产生的热量散发会有困难，影响变电所的安全运行。因此，解决好变压器室的散热问题成为噪声治理的关键。为了保证变压器的散热问题，需要保证每台变压器需要的最大通风量。
4.6 金具降噪措施
超高压变电站中电晕现象最为明显的部分除了导线外，主要就是金具，这其中又分为设备线夹、间隔棒、绝缘子串金具。对于超高压变电站绝缘子串都带有均压屏蔽环，而设备端子都有均压环，因此设备线夹都没有均压屏蔽环。事实上，变电站中由于设备线夹棱角较多，其电晕情况反而较导线严重，因为330kV软母线和引线的间隔棒不是防电晕型的，所以330kV软母线和引线电晕情况比750kV软母线和引线严重。
特高压变电站的母线以及金具的整体结构型型式将会对电晕放电产生一定的无线电干扰，使噪声的影响范围较大，但是可以通过对变电站的母线型式进行优化、对变电站的均压环进行起晕电压试验、特高压变电站的耐张绝缘子串的均压优化等方面的控制等措施从而彻底的实现对电晕放电进行相关降噪控制。
结语
超高压变电站内噪声控制问题必须引起足够的重视。通过不断的总结经验及及时改进，最大程度上减少超高压变电站噪声对周围其他建筑及居民的影响。
参考文献
[1] HJ2.4-2009，环境影响评价技术导则·声环境，2014.
[2] 秦佑国，王炳麟.建筑声环境[M].北京：清华大学出版社，2013.
[3] 马大酞.噪声与振动控制工程手册[M].北京：机械工业出版社，2012.