±500 kV換流站降噪提升方案研究

趙詩雅,石 碩,顧建新,劉 平,王 晟

(1.國網湖北省電力有限公司直流公司,宜昌 443000; 2.國網湖北省電力有限公司,武漢 430077)

優化調整聲環境功能區是我國環境噪聲污染防治管理工作的一個重要舉措。隨著各地陸續出臺新的聲環境功能區區劃方案,換流站所在地區的噪聲控制標準存在進一步提高的可能。此外,隨著運行時間的推移,換流站降噪設施的聲學性能存在進一步下降的可能。上述2種因素疊加,導致換流站工程存在噪聲超標的隱患。

1 噪聲控制標準的提高

某換流站于2011年5月投運,直流電壓等級為±500 kV,輸送容量為3 000 MW。換流站現有降噪措施由四大部分組成:換流變壓器聲屏障、平波電抗器聲屏障、交流濾波器組聲屏障、圍墻聲屏障,布置如圖1(a)所示。

根據工程建設期間環境保護部(現改為生態環境部)《環境影響報告書的批復》和省生態環境廳《環境影響評價執行標準的函》的要求:換流站廠界執行《工業企業廠界噪聲標準》(GB 12348—2008)[1]2類標準,即廠界噪聲控制在晝間60 dB(A)、夜間50 dB(A)以下;換流站周圍區域環境噪聲執行《聲環境質量標準》(GB 3096—2008)[2]2類標準,即周圍區域環境噪聲控制在晝間60 dB(A)、夜間50 dB(A)以下。換流站已于2011年5月投產使用,且通過環保驗收。2019年,換流站所在城市發布《聲環境功能區區劃方案》,根據《聲環境功能區劃分技術規范》(GB/T 15190—2014)[3],要求行政轄區內鄉鎮中無交通干線經過的遠郊村執行1類標準,即晝間55 dB(A)、夜間45 dB(A)以下。因此,換流站周圍區域環境噪聲控制標準由2類提高到1類。

2 聲屏障板聲學性能的降低

工程采用的聲屏障板為穿孔板共振吸聲結構,其背板采用2 mm厚鍍鋅鋼板,面板采用1 mm厚鍍鋅穿孔板,孔徑2.5 mm,穿孔率25%,見圖1(b)。工程聲屏障板投運已有12年,部分聲屏障板存在表面銹蝕、密封膠脫落等情況,見圖2。

為進一步核實聲屏障板聲學性能實際情況,對換流站內聲屏障板進行隨機抽樣檢測。為避免拆卸和復裝工作對周邊帶電設備產生影響、降低施工風險,結合現場布置情況,推薦抽樣對象為平波電抗器聲屏障。

根據《建筑和建筑構件隔聲測量》(GB/T 19889—2005)[4]開展隔聲性能第三方檢測。試件安裝于測試洞口上,試件與洞口四周縫隙采用密封材料填充,發聲室體積62.4 m3、受聲室體積52.8 m3,如圖3所示。送檢試樣隔聲性能檢測結果與常規聲屏障板的隔聲性能[5]對比,如表1所示。根據第三方隔聲性能檢測結果,該工程聲屏障板的計權隔聲量下降約30%。

表1 隔聲量對比

3 噪聲仿真分析

一方面,該工程噪聲控制標準進一步提高,另一方面,工程聲屏障板的隔聲性能嚴重下降,因此有必要針對工程的實際情況進行噪聲仿真分析,從而據此提出降噪提升方案。

根據換流站降噪設施實際聲學性能,采用SoundPLAN 7.3噪聲分析軟件進行噪聲仿真計算。根據換流站總平圖及各建筑標高等參數建立三維幾何模型,如圖4所示。

為確保敏感點處噪聲計算值滿足《聲環境質量標準》(GB3096—2008)1類標準控制(晝間小于55 dB(A),夜間小于45 dB(A)),考慮進一步抑制交流濾波器場噪聲向站外敏感點傳播,在站區東側交流濾波器場設置12 m高聲屏障,見圖5,采取上述提升方案后的噪聲區域圖見圖6。通過噪聲區域圖表明,采用此方案,噪聲有明顯改善。

4 結 語

隨著運行時間的推移,在運換流站的降噪設施聲學性能存在下降的可能,疊加噪聲控制標準提高的影響,工程存在噪聲超標的隱患。后續工程若存在噪聲控制標準提高或降噪設施運行狀態下降的情況,可考慮結合工程實際噪聲控制標準和降噪設施實際性能開展降噪提升工作。