城市附近變電站噪音分析與治理

劉 凱 葉 青 呂寶寶

（國網河南省電力公司洛陽供電公司 河南洛陽 471000）

1 變電站噪音分析與治理的重要性分析

隨著我國國民經濟的不斷發展與城市化建設的不斷提升，我國居民對電力服務的要求也不斷提升。變電站作為我國電路網絡中的重要組成部分，其在運行的過程中，其內部的電氣設備運行或電力線路電暈往往會發出較大的噪音，從而導致變電站附近的居民長期受到噪音影響。隨著我國國民的環境保護意識不斷加強，社會各界對變電站的噪音整理效率也投入了越來越多的重視。

如果變電站的噪音污染未能夠及時得到處理，將會導致內部工作人員長期處在噪音環境中進行工作，從而會對變電站內部工作人員產生聽力方面的影響，且會影響工作人員之間的溝通與交流，最終導致工作人員的工作效率受到影響。同時，由于變電站一般情況下處于24h工作狀態，將會極大程度地影響工作人員的日常生活作息，長期以往會使工作人員的身心健康受到影響，容易導致工作人員的情緒穩定性下降，容易在工作中發生失誤。

在控制變電站噪音污染的過程中，必須對變電站發出噪音的原因進行深入的分析，并及時地采取有效地措施對變電站噪音污染進行治理，從而有效地將變電站噪音污染對居民的影響降至最低。同時，控制變電站噪聲污染能夠有效地對變電站的工作人員進行保護，確保變電站工作人員能夠在較為良好的工作環境下進行工作。本文主要針對變電站的噪音污染源進行分析，探索變電站噪音污染的主要原因，并提出進行變電站噪音污染治理的具體措施。

2 變電站的主要噪音源分析

通過對我國各地變電站的噪音源分析，筆者發現變電站主要噪音源為電抗器（高壓電抗器）等電氣設備中鐵芯磁的伸縮運動、冷卻裝置在進行運作過程中產生的噪音以及圈線電磁作用振動三類原因。其中，最大的噪音源為強迫油循環冷卻裝置內部風扇與潛油泵以及各類大型高壓電抗器運作過程中產生的噪音，且噪音與高壓電抗器容量之間為明顯的正相關關系。

同時，通過對變電站內工作人員的工作環境分析，發現變電站內的室內設備及高壓電抗器所發出的低頻噪聲是影響內部工作員工進行工作的主要噪音來源，高壓電抗器所發出的噪音之所以能夠成為影響變電站內部人員工作環境最為主要的原因，是因為低頻噪聲具有波長較長且頻率較低的特點，其能夠有效地穿過建筑物墻壁，從而對內部工作人員產生較大影響。而高壓線路中的電暈聲屬于波長較短的高頻聲波，變電站內部的墻壁能夠有效地阻隔高頻聲波的傳播。

3 變電站噪音污染特點

根據對我國多個變電站的噪音頻率測量，可知在變電站的噪音污染中，電力高壓電抗器所導致的噪音屬于波長較長的中低頻噪音，其噪音貢獻值約為240～510Hz；風冷機械所導致的噪音屬于波長較短的中高頻噪音，其噪音貢獻值約為900Hz～2kHz；而高壓電抗器的噪音則屬于不穩定噪音，其噪音不穩定的原因是因為高壓電抗器的運行功率在各個時間段都有所不同，若其處于空載或運行功率較低的狀態，則其噪音污染較小，若其處于滿負荷運行的狀態，其噪音污染較大。由于不同類型的噪音所采取的治理方式有所不同，治理人員應當對變電站內各類噪音進行收集與分析，并采取針對性的治理措施進行變電站噪音治理。同時需要注意的是，噪音質量難度與噪音的頻率之間呈負相關關系，高頻率的噪音波長較短，其影響隨著距離的提升將會快速降低，且易被建筑物體阻隔，因此其治理難度較小。而低頻率的噪音波長較短，其影響隨著距離的提升下降幅度較小，且其穿透性較強，是噪音治理中較難處理的部分。

4 變電站噪音的治理措施

噪音污染的形成由噪音源、傳播方式及噪音接受者三個要素組成，而噪音污染治理則是通過對噪音污染的三個要素進行治理，阻隔噪音污染形成的過程，從而達到治理噪音污染的目的。在進行變電站噪音的治理過程中，可通過改變噪音污染中的某一要素來達到治理變電站噪音的目的。在現實情況中，變電站的噪音源主要為電抗器（高壓電抗器）等電氣設備中鐵芯磁的伸縮運動、冷卻裝置在進行運作過程中產生的噪音以及圈線電磁作用振動三類，對其治理需要通過科技創新與技術改進的方式，其實現難度較大，變電站只能通過選購優質的電氣設備降低其所造成的噪音污染。因此，大部分的變電站噪音污染治理都是從傳播途徑或噪音接受者這兩個因素著手，進行變電站噪音污染的治理。本文主要從變電站噪音傳播途徑因素出發，提出相應的變電站噪音污染治理措施。

4.1 噪音源治理措施分析

根據筆者對我國多個變電站的噪音源的數據統計，發現在電壓相同，功率等級相等的情況下，不同廠家所生產的高壓電抗器所產生的噪音仍然有較大差距，因此在進行變電站高壓電抗器的選購過程中，應當對不同廠家所生產的高壓電抗器的運行狀況進行查驗，并選取噪音較小的設備進行選購。同時，由于不同廠家在進行硅鋼片制造的過程中會采用不同的裝配工藝及鐵心片加工工藝，從而導致硅鋼片的運行過程中的磁致伸縮所生產的噪音量有所不同，因此在選購硅鋼片的過程中也應當進行嚴格的質量把控。

4.2 噪音傳播途徑治理措施分析

在噪音治理的過程中，治理人員應當對不同類型的變電站選取不同的噪音治理方式。在進行規模較大的露天變電站的噪音治理時，最為有效的方式是建立隔聲屏，通過隔聲屏阻隔變電站的噪音傳播，從而降低變電站噪音的影響范圍及影響程度。在進行隔聲屏建立的過程中，治理人員應當對變電站內不同地區的噪音進行監控，合理地劃分出噪音敏感點。并針對變電站的實際情況進行隔音屏的選擇，目前的隔音屏主要有某一角度隔離、全封閉隔離及半封閉隔離三類。同時，治理人員還應當通過對變電站噪音特點的分析，確定噪音的特點、變電站的熱量分布及敏感點的位置，從而選取厚度、結構、高度、材質以及長度適宜的隔音屏進行噪音治理。需要注意的是，隔音屏噪音治理法較適用與治理波長較短的中高頻噪音，其能夠減少10～15dB的噪音水平。因此，當需要對風機或冷卻裝置進行噪音治理時，選取隔音屏治理法能夠有效地降低噪音污染，并降低噪音治理成本。

當變電站內主要噪音源為低頻噪音時，采取隔音屏治理法所能夠帶來的效果較低。此時可采用有源噪聲控制技術進行噪音治理。所謂的有源噪聲控制技術即是通過聲場內部具有的線形疊加原理（傳播方向相同且頻率相同的兩列聲波將會在傳播過程中發生相互抵消或相互疊加的現象），對于較為初級的聲源，當音頻的振幅處于相同水平時，將會在一個較大的空間范圍內產生聲衰減，從而有效地降低變電站噪音傳播效率，達到治理變電站噪音的目的。當噪音屬于低頻噪音時，其受相位補償的影響較大。因此，有源噪聲控制技術能夠有效地針對變電站內的低頻噪音進行控制。在實際應用過程中，有源噪音控制系統主要由電子控制裝置、傳感器及信號調節器三個部分組成。其中電子控制裝置主要通過預先設置的音頻和內部的控制調節器產生電子型號，而誤差信號調節器則安裝與揚聲器的正前方，當其收到信號后便會發出相應的信號EM，EM為揚聲器通過電子控制裝置所發出的反相位信號與高壓電抗器所傳播的噪音共同作用下所措施的信號。當傳感器接受到EM信號后，便會及時地傳達與電子控制裝置，電子控制裝置便會將與EM信號相對應的UM信號發送至揚聲器。當EM信號值為零時，代表控制效果已達最佳狀況，此時有源噪聲控制系統能夠有效地將下游的噪聲水平降至最低。

綜上所述，噪聲控制的衰減水平主要取決于有源噪聲控制系統的干擾聲波頻率、密度、揚聲器所布置的位置及系統與噪聲源之間的距離。通過有源噪聲控制系統，能夠有效地降低低頻噪聲，其在120Hz以下時能夠將噪音水平降低15～30dB，250Hz以下時能夠將噪音水平降低10～15dB。目前階段，有源噪聲控制技術是較為先進有效的噪音控制治理技術，其成本較低，且效果良好，已在我國變電站的噪音治理中被廣泛應用。

5 結束語

變電站的噪音治理屬于技術性較強的工作，治理人員應當對不同類型的變電站噪音進行分析，選取最為合適的治理方式。

[1]吳軍.現代城市噪音治理的方案研究[J].城市發展，2016.

[2]宋陽光.淺析變電站噪音治理的方法[J].電力電網，2017.