变电站降噪方案大型变电站如何进行有效降噪

减振降噪

大型变电站噪声治理工程

大型变电站是电力系统中的重要设施，用于将高压电能转换为适合传输和分配的低压电能。它是电力系统中的关键节点，负责接收来自发电厂的高压电能，并将其转换为适合供给工业、商业和居民用户的低压电能。

一、变电站噪声来源

机械设备噪音：大型变电站中的机械设备，如发电机组、变压器、冷却设备和风扇等，可能会产生机械噪音。这些设备在运转过程中产生震动和振动，引起相应的噪音传播。

气体放电噪音：在变电站中，存在气体放电现象，例如在电力设备和开关装置中产生的电弧放电和脉冲放电。这些放电会产生噪音，尤其是高电压设备和高负载运行时。

风噪音：变电站通常设置有冷却风扇或通风系统，以保持设备的正常运行温度。这些风扇在运行时会产生气流和风噪音。

电磁噪音：电力设备和变压器中的电磁场变化也可以导致噪音的产生。这些噪音可能以高频声波或振动的形式传播。

结构传递噪音：变电站的建筑结构和设备之间的机械连接，如支架、管道和传输线，可能会传导噪音振动。这种传导噪音可以通过结构传递到周围环境。

二、变电站噪声危害

当人长时间身处于噪声环境，身体健康会产生极大的损害，可出现头痛、听力下降、睡眠不良、记忆力降低、心率加快、食欲不振、视力减退等生理性损伤，乃至引起病理性损害，对听力系统、神经系统、内分泌系统、心血管系统、视觉器官、消化系统均有所影响。对于值班人员则有着更大的危害，除了作业于变电站噪声环境中遭受的全身性伤害，还会干扰值班人员语言交流，降低工作效率，甚至造成意外事故，易对安全生产造成隐患。

三、变电站降噪思路

为了减少变电站噪声对周围居民的影响，尽量压缩综合建筑物面积，同时，采取主变室内部加装吸声板；通风采用消声百叶窗吸声；墙上轴流风机安装消声器消声；主设备选择低噪声主变压器和低噪声的通风机械，采用自然通风等措施，力争在降噪分项工程实施过程中一次性完成，达到国家I类地区标准（即厂界白天小于55dB，晚上小于45dB）。

四、变电站降噪方式

变电站降噪主要从以下两个部分进行：一是降低变压器本身的噪声；二是在周边布置阻断隔离噪声传播途径的措施。针对已选用或更换了低噪声设备，同时已实现了优良布局的变电站，可通过后者实现更完备的噪声治理。

朗福环保·南方电网曲靖龙海kV变电站项目效果图

基于噪声传播途径的降噪方式

1、隔声

隔声方式，指使用隔声屏、隔声罩或设立隔声室，阻断噪声在空气中的传播途径以进行噪声治理。对于室外变电站，常用布置隔声屏的方式实现降噪，降噪量是由噪声在隔声屏上发生反射、透射、散射以及衍射等情况所决定，由相关研究可知，隔声屏能够实现5~15dB的噪音降低。室内变电站除了采用本体与冷却装置分体布置等方式，阻断噪声传播途径也尤为重要。相比使用隔声屏，使用隔声罩或设立隔声室这两类途径全面封闭噪音产生设备，实现噪声治理，因此将变压器置于隔声室内能够实现更好的降噪结果。此外，变电站还常将隔音罩应用于通风风机的降噪等。

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2、吸声

吸声方式，指采用合适材料或结构消耗噪音通过此材料的声能，完成降噪。经研究，穿过吸声材料后由介质损耗产生的降噪量约3~8dB。由于隔声方式反射噪声可能会造成噪声在某一方向的进一步叠加，同时噪声绕过隔声屏同样会对环境造成噪声污染，吸声材料通过摩擦释放热能等方式减弱噪音声波，会产生更好的噪声处理效果。综合隔声和吸声方式，建设密闭的吸隔声室布置变压器，并使用由多孔板、吸声棉和钢板等材料组合制造的高强度吸声材料作为墙体，从噪声产生的源头采取措施，通过屏蔽、吸收双重方式削弱声波，是现如今变电站变压器降噪的主要措施之一。

3、消声

消声方式，指对于噪声传播空气管道，利用原理为铺设吸声材料及改变管道横截面等方式的消音设备降低、反射声波，达到排气管道内的降噪效果。对于传统风机的进气管道，通常采用通风消声百叶窗，其降噪量达5~15dB；对于传统出风管道辐射的噪声，使用消音器后降噪量可达15~30dB。此外，对于通风冷却风机，采用低噪声离心式箱体风机加消音箱的措施能够更有效地衰减噪声。而利用阻抗复合式消声器，结合了阻性式消声器利用吸声材料在通风管道内规律排列摩擦生热消耗噪声波和抗性式消声器通过截面突变进行声波频率筛选从而滤波的双重优势，实现对变压器和风机噪声传播途径阻碍的有效降噪。

4、隔振

隔振方式，指在易因振动而产生噪声的变压器、电抗器、通风风机等设施下，布置特殊的弹性设备实现振动缓冲。

隔音屏障工作原理

根据《声屏障设计与测量规范》HJ/T90-的规定：噪声源产生的噪声波在传播途径中遇到隔声屏障的阻碍后，主要会以以下三种方式发散：绕过声屏障边缘继续向其后侧传播；直接穿过声屏障，但声波能量会大幅衰减；到达声屏障表面后直接反射。针对已建成的大型露天变电站，布置隔声屏阻碍噪声声波传播途径得到了广泛应用。需要注意的是，隔声屏安装的地点和方式，隔声屏的结构、材料和大小，均需基于工程师对变电站整体噪声特性、噪声分布及变电站结构的实地监测与分析获得。此外，这一方法对波长较短的中高频噪声更为适宜，可实现10~15dB降噪量。

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吸声材料

吸声材料类型众多，各类型材质拥有其特定功能，基于变电站噪声特性与环境条件，现如今得到广泛应用的传统吸声材料包括多孔结构及共振结构吸声材料两大类。当噪声传播至多孔吸声材料，部分到达结构外侧即被反射，部分经表面细孔进入内部，之后由于在孔间缝隙的传递摩擦和磁滞阻力作用而衰减，声能转化为热能而被吸收消耗。其中，铝纤维材料吸声板厚度小，质轻，后背壁面存在空腔组成的吸声结构，结构简单且耐用。聚酯纤维吸声棉在噪音声波入射时，无机填充物与基体虽复合但应对能力相异，二者摩擦消耗能量，吸声性能优良且防水防潮。陶瓷纤维板质地坚硬，强度高，高温环境下特性依旧稳定。而共振吸声材料是当噪声声波频率与共振结构自振频率一致造成共振现象，产生能量损耗来降噪，其强度高、声学性能易于控制。多孔结构在中高频率范围的降噪效果较好，而对于中低频率范围噪声则为共振结构效果较好。此外，各类型材料对外界环境的要求各异，在变电站室内对散热或防火性能要求更高，室外则要求应对各类恶劣天气条件的性能更佳，同时还需考虑环保等要求。

变电站作为我国电网重要组成部分，有效的降噪方案不仅有助于变电站值班人员及周边群众的身体健康，保证值班人员可以身处适宜的作业条件，周边群众可以维持正常的生产生活，还能够间接维护社会和谐稳定，保证电网正常发展建设。

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