110kV变电站噪音控制系统设计

1、llokv变电站噪音控制系统设计王忠强田宇辉娄二军国网河南省电力公司 国网河南省电力公司洛阳供电公司摘要：如今变电站在运行过程屮会经常出现噪声问题，这种现彖会对周遭环境造成较 大的影响。本文主要基于llokv变电站噪音传播的途径及噪音源，并针对实际情 况浅谈噪音控制系统的设计。通过有效的噪声控制方案来降低llokv变电站噪音 污染。关键词：llokv变电站;噪音控制;系统设计;控制措施;收稿日期：2017-9-11received： 2017-9-111引言现今城市用电量随着生活水平的提高也在不断增加，因此在建筑物或小区内会 陆续建设较多变电站，加剧了变电站的噪音污染问题。110k v变电站的

2、噪音不 仅会对设备安全运行造成影响，还会给周围环境带来较大的噪音污染，所以我 们应当釆取有效措施加以控制与避免，有效的控制措施就是改善噪音传播路径、 控制噪声源，以此来降低变压器的噪音量。以下进行110k v变电站噪音控制系 统设计的探讨。2 110k v变电站噪音控制技术2.1 110k v变电站常用噪音控制技术分析目前我国llokv变电站内的噪声主要来源于辅助设施噪声以及工艺设备噪声等。 变电站工艺设备噪咅就是指在主变压器及相关设备在运行过程屮引发的噪咅污 染，这种工艺噪音频带一般都约为五百赫兹，该种噪音属于中频污染。变电站辅 助设备噪音来源于水泵、空调机、风机等设备，这种噪音包含有高、中

3、、低频，比 较复杂与糟乱。我国常用的变电站噪音控制技术包括有微风及狭缝吸声技术、微 穿孔板共振吸声技术、穿孔板共振吸声技术、薄膜共振吸声技术、薄板共振吸声 技术以及多孔性吸声材料等。常见的这几种噪声控制技术应用范围有限，并且在 空气中很难衰减低频声波，因此想要达到良好的噪咅控制效果，就需要大幅增 加吸声结构以及吸声材料厚度，但是在实际工程施工设计过程屮会由于空间等 条件的限制无法有效采取该种方法，因此这些噪音控制技术有一定的局限性。2.2 110k v变电站新型束腔共振消音控制技术我国最新研制的新型吸声技术就是束腔共振吸声结构，该种吸声结构有良好的 吸声性能，有效提高了低频、中频的吸声系数，并

4、且吸声的频带比较宽。在研究 110k v变电站噪音控制技术的时候，我们通过实验可知，100300iiz的声波在 200300mm腔深的吸声结构作用下，其吸声系数可达到3/4以上，束腔共振吸声 结构与常规使用的吸声结构相比具有良好的优势效果，同时该种吸声结构在与 其他吸声结构、吸声材料的组合方面比较灵活简易，有效控制变电站中的噪音污 染。3 110k v变电站噪音控制系统方案的设计110k v变电站噪音控制系统的设计需要综合多个方而进行，首先我们要查找并 分析噪声源，在此基础上研究变电站噪音控制的方案设计，并提出降低变电站 噪音的有效措施。3.1分析并查找110k v变电站中的噪声源110k v

5、变电站主变压器的工作原理就是电磁感应，在变压器运行过程屮，其内 部铁芯与线圈会受到电磁力作用而发生振动噪声。此外风冷式的变压器在运转过 程中制冷装置也会产生较大的噪音污染。结合实际测量数据可知，风冷式变压器 在使用过程中，其冷却装置与电磁振动产牛的噪声可以达到80d b,这种程度的 噪声会给变电站工作人员的健康带来极大危害。有研究表明，变压器型号越复 杂、容量越大，其产生的噪声就越高。110k v变电站在建设时还会安装报警装置以及音响设备，该种设备为了达到提 醒工作人员的效果，一般分贝都比较高。因此变电站中报警声以及音响声也是主 要的噪声来源。110k v变电站的断路器具备弹簧以及液压等形式的

6、能量储存操作结构，当其在 储存能量时，链条转动声音、齿轮转动声音以及电机运转声音都属于噪声源。110k v变电站中的电容器、断路器、电压互感器等电气设备在运行过程中述会 产生器身振动噪音及放电噪音。变电站继电保护装置柜以及装置屏中的二次设备在运转时也会产牛噪音。变电站 控制室内的日光灯在运作吋也会产生噪咅污染。3.2 110k v变电站噪音控制系统设计方案110k v变电站主主变压器噪音的大小会受到电力负载的影响，因此在对110k v 变电站噪音控制系统设计的时候暂且不考虑变压器本体方面的影响。通过变电站 的布置以及噪声源的基本特性，本文所介绍的110k v变电站噪声控制系统设计 方案主要采取

7、的处理方式就是“吸声、消声、封闭”。另外为了从噪声污染的根 源上处理，还需要对变电站主变压器的洞口、窗户、门缝等做好隔音处理，同时 降低直流谐波对主变压器木身噪音的影响。对变电站中的辅助设备也要做好质量 检测工作，从根本上实现噪声源的控制。所谓噪声控制系统设计方案屮的“封闭”，就是指将噪声控制在变电站的地下。 将地下楼梯口、排风口、进风口等其他相通的结构设置成隔声门，通过阻断地下 噪声的泄露达到噪音的有效控制。另外还可将消声百叶窗设置在进风口附近位置, 将噪音阻隔在地下，避免噪声泄露到地面。噪声控制系统设计方案中的“消声”， 就是指将消声器安装在变电站通风系统中的风管上，通过消声装置降低排风系

8、 统运行产生的噪音污染。受到110k v变电站空间的限制，消声器的安装与设置 难以将噪音控制在合理范围内，所以述需要在排风口及进风口的墙体内、建筑风 道等进行吸声板的安装。这就是变电站噪声控制系统方案中的“吸声”方法。通 过吸声方法来有效阻断地面出口中的噪音污染，从而达到110k v变电站的允许 噪音标准。在变电站进风口位置设置吸声板目的就是阻断地下噪音的泄露，降低 噪咅的泄露污染。在排风道以及排风口设置吸声板目的是从根源上控制排风系统 的噪音。110k v变电站噪音控制技术的选择，一般都是采用常规吸声结构与束腔共振吸 声结构结合应用的方法，将微穿吸声结构设置在束腔共振吸声结构中，并在吸 声腔

9、体内填充沥水、防火的吸声棉条。墙体吸声板以及消声器一般采用的都是这 种处理措施，综合多种吸声结构的效果与特点，可以实现全频消咅的目标，将 110k v变电站内的噪音控制在设计范围内。3.3降低110k v变电站噪音的措施分析3. 3. 1从变电站主变压器噪声源角度采取降噪措施110k v变电站主变压器的噪声会受到铁芯硅钢片的磁致收缩影响，磁致伸缩的 变化量越大，主变压器的噪咅就越高，因此降低并控制铁芯硅钢片的磁致伸缩 量是控制主变压器噪音的最有效与最直接方法。降低变压器本体噪音的方法包括 七点：（1）对铁芯夹紧力进行有效控制；（2）结合实际情况增加铁芯之间的接缝; （3）铁辘磁通密度与铁辘面积

10、的大小呈反比关系，为了避免直流谐波的影响， 降低磁通密度，我们还需要加大铁辘的面积；（4）铁芯结构选用交错全斜接缝 形式；（5）降低铁芯在变压器中的磁通密度；（6）硅钢片要尽可能选用磁致伸缩 较小的型号；（7）将减震橡胶设置在铁芯箱底与垫脚z间。最彻底、最直接的噪 音控制方法就是降低主变压器本体噪音，但是这种噪音控制方式耗费成本较高。3. 3.2将变电站的噪声传播途径有效阻断 对110k v变电站的噪音污染控制，我们最常用的措施就是将噪音传播途径有效 阻断，缓解噪音对周围环境的污染影响。常见的方法为：(1)将变电站中的噪音 隔绝阻断。通常为了减弱并阻挡声波在空气中的传播，会采用墙体、金属板以及

11、 木板等固体隔声材料。同时为了提高变电站的隔音效果，还会将常见的隔音材料 与空气层、阻尼材料、吸声材料等声学材料组合在一起，形成一个具有良好隔音 的构件；(2)控制变电站噪音传播途径的另一方法就是做好吸声处理。在变电站 环境中，声音在遇到地坪、顶棚或者墙面等物体表面时就会发牛声音的反射现象, 而通过吸声材料的应用，声波在反射的过程中就会有一部分被吸收，有效控制 噪音的传播；(3)在变电站的主变压器或其他电力设备外搭建隔声罩或者隔声 间，避免噪音传播到外界环境中，虽然可以实现噪音的有效控制，但是这种方 法会受到巡视检修、设备操作以及设备散热等问题的制约影响；(4)将噪声发生 器放置在变电站的噪声源周围，这样通过噪音的反向抵消作用可以有效衰减并 抑制变压器中的噪咅污染。这种噪咅控制系统在实际应用中比较复杂，要求较高 的硬件与软件条件，因此还需要加以研发与优化。4结束语总而言之，在设计110k v变电站的噪音控制系统时，我们要从根本岀发，了解 噪音的主要