1 000 kV變電站噪聲控制研究

張　華，杜　恒，劉曉瑞，高文龍，楊禹太

（1.中南電力設(shè)計院有限公司，武漢　430071；2.國網(wǎng)山東省電力公司，濟南　250001）

1 000 kV變電站噪聲控制研究

張華1，杜恒2，劉曉瑞1，高文龍2，楊禹太2

（1.中南電力設(shè)計院有限公司，武漢430071；2.國網(wǎng)山東省電力公司，濟南250001）

結(jié)合已建1 000 kV變電站工程噪音分析研究的相關(guān)成果和泉城站的特點，用噪聲預(yù)測軟件SoundPLAN對1 000 kV泉城站進行噪聲預(yù)測，提出適合本工程的降噪方案，有效減小泉城站噪聲對站內(nèi)運行人員和周圍環(huán)境的影響。

1 000 kV；變電站；降噪方案

0　引言

在我國已建成的500 kV及1 000 kV變電站工程中，各種設(shè)備產(chǎn)生的噪音導(dǎo)致站址及其附近的噪音水平升高，對周圍居民的生活造成不利影響，后期噪聲治理難度較大、費用較高。濟南1 000 kV特高壓工程變電站噪音治理問題比常規(guī)500 kV變電站還要突出。一方面隨著設(shè)備電壓等級的提高、設(shè)備額定電流的增大，在設(shè)備制造水平受限制的情況下，1 000 kV高壓直流設(shè)備產(chǎn)生的噪音比500 kV電壓等級更難控制；另一方面由于設(shè)備高度更高，其噪音傳播的范圍將更廣。為有效減小濟南變電站噪聲對站內(nèi)運行人員和周圍環(huán)境的影響，使廠界和周圍環(huán)境噪聲雙達標，組織科研、設(shè)備廠家和設(shè)計院等單位開展相應(yīng)的噪聲治理研究、設(shè)計工作，并對噪聲控制方案進行了不斷優(yōu)化，力求做到以較小的投入達到最佳的降噪效果，做到環(huán)境效益和經(jīng)濟效益相和諧［1-3］。

結(jié)合以往1 000 kV變電站噪聲分析研究的相關(guān)成果和本工程的具體特點，對泉城站工程在噪聲控制方案的設(shè)計研究方面進行總結(jié)，以作為今后類似工程的參考和借鑒。

1　泉城站區(qū)域環(huán)境和噪聲控制標準

泉城站位于山東省濟南市濟陽縣。位于濟南市東北約64 km，黃河以北約11 km，仁風鎮(zhèn)東北約5 km。地貌成因類型為沖積平原，地貌類型為平地。地面標高在16.5 m左右，地形平坦，地勢開闊。站址附近村莊較為稀疏：西北側(cè)距流河村約1.2 km，西南側(cè)距楞子陳村約1 km，東南側(cè)距東升村約0.8 km，站址周圍500 m范圍內(nèi)無噪聲敏感點。

根據(jù)錫盟—南京特高壓交流輸變電工程環(huán)評報告及國家環(huán)?？偩汁h(huán)評批復(fù)文件可知，泉城站站址周圍聲環(huán)境執(zhí)行GB 3096—2008《聲環(huán)境質(zhì)量標準》［4］1類標準，即晝間小于55 dB，夜間小于45dB。GB 12348—2008站廠界執(zhí)行 《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》［5］2類標準，即晝間小于60 dB，夜間小于50 dB。

2　泉城站噪聲控制

2.1未采取降噪措施時預(yù)測結(jié)果

用噪聲預(yù)測軟件SoundPLAN對濟南變電站沒有采取任何降噪措施時進行了預(yù)測，預(yù)測計算的噪聲區(qū)域見圖1。

圖1　遠景未采取降噪措施時的噪聲區(qū)域

由圖1可知遠景不采取降噪措施時，站址邊界處噪聲不滿足 《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》2類標準，西側(cè)，南側(cè)，北側(cè)控制區(qū)外區(qū)域噪聲貢獻值不滿足GB 3096—2008《聲環(huán)境質(zhì)量標準》1類標準45 dB的限值要求，因此需考慮對高抗采取降噪措施。

2.2噪聲治理方案

根據(jù)泉城站總平面布置圖，可知主要設(shè)備噪聲源有：1 000 kV主變壓器、1 000 kV高抗、110 kV電抗器等。

由于聲能量隨著離開聲源距離的增加而衰減，在噪聲源確定的情況下，主要考慮盡量加大噪聲源與噪聲敏感點之間的距離和在噪聲源與噪聲敏感點之間增設(shè)隔聲設(shè)施（如聲屏障、種植樹木等）。

特高壓交流變電站中1 000 kV高壓并聯(lián)電抗器一般是靠近圍墻布置，其噪聲對周圍環(huán)境的影響與變壓器相比更大，所以可以通過在高抗前方設(shè)置聲屏障或采取BOX-IN的兩種降噪方案來降低其噪聲對周圍環(huán)境的影響。

1 000 kV高抗前方設(shè)置聲屏障。根據(jù)計算及以往工程經(jīng)驗可知，1 000 kV高抗前方聲屏障高度為8～10 m時，降噪效果比較明顯。

1 000 kV高抗采取BOX-IN。1 000 kV高抗還可通過采用BOX-IN的降噪方法來降低其本體噪聲，即采用可拆卸和帶有通風散熱消聲器的隔聲室把高壓并聯(lián)電抗器封閉起來，把套管、冷卻器、風扇和壓力釋放器等放在隔聲室的外面。該方案外觀整齊，降噪效果顯著，根據(jù)測算并結(jié)合國內(nèi)直流換流站BOXIN的噪聲治理經(jīng)驗，其降噪效果一般可降低噪聲20 dB左右。但這時必須對高抗的通風、散熱和隔音室的結(jié)構(gòu)形式進行著重考慮，力求做到拆卸、安裝方便，并且不會影響到高抗的通風和散熱。

2.3采取降噪措施后噪聲預(yù)測

遠景規(guī)模時所有1 000 kV高抗設(shè)置10 m高聲屏障見圖2，所有高抗采用BOX-IN見圖3。

圖2　遠景1 000 kV高抗前設(shè)置聲屏障后的噪聲區(qū)域

圖3　遠景1 000 kV高抗設(shè)置BOX-IN后的噪聲區(qū)域

遠景所有高抗采取BOX-IN后，站址東側(cè)及南側(cè)站界噪聲滿足《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲 標準》［5］2類標準，西側(cè)，北側(cè)站界噪聲不滿足《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》［5］2類標準，因此需考慮對超標處站界圍墻加高的措施，西側(cè)圍墻加高至8 m，南側(cè)圍墻加高至8 m的噪聲預(yù)測圖見圖4。

圖4　遠景1000kV高抗設(shè)置BOX-IN，圍墻加高后的噪聲區(qū)域

由4圖可知，在1 000 kV高抗設(shè)置BOX-IN，西側(cè)圍墻加高至10 m，北側(cè)圍墻加高至8 m后，站址站界處噪聲均在50 dB以下，滿足GB 12348—2008《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》2類夜間50 dB的限值標準。

泉城站在采取以上降噪措施以后，站界噪聲已滿足《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》2類標準。站前區(qū)噪聲已大幅度降低，大大減小了噪聲對站內(nèi)運行人員的影響。

3　結(jié)語

結(jié)合泉城站周圍地形用噪聲預(yù)測軟件對其進行了預(yù)測，提出了合理、可行和經(jīng)濟的降噪方案，以較少的降噪措施達到最佳的降噪效果，做到環(huán)境效益和經(jīng)濟效益相和諧。

［1］洪宗輝，潘仲麟.環(huán)境噪聲控制工程［M］.北京：高等教育出版社，2002.

［2］劉惠玲.環(huán)境噪聲控制［M］.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002.

［3］馬大酋.噪聲與振動控制工程手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2002.

［4］GB 3096—2008聲環(huán)境質(zhì)量標準［S］.

［5］GB 12348—2008工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準［S］.

Research on Noise Control Scheme for 1 000 kV Substation

ZHANG Hua1，DU Heng2，LIU Xiaorui1，GAO Wenlong2，YANG Yutai2
（1.Central Southern China Electric Power Design Institute，Wuhan 430071，China；2.State Grid Shandong Electric Power Company，Jinan 250001，China）

Base on some relevant noise researchs of the former 1 000 kV substations and characteristics of this project，the noise in the 1 000 kV Quancheng substation is predicted by using the noise prediction software SoundPALN.The scheme of noise reduction，that is adapt to this project，is proposed in the paper，to effectively reduce the influence of the noise on operational personnel and the surrounding environment.

1 000 kV；subtation；noise control scheme

TK411+.6

B

1007－9904（2016）07－0068－02

2016-04-20

張華（1980），男，高級工程師，從事變電土建結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。