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洛阳伊滨区变电站的噪声治理方案
文章来源：鸿门科技 发布时间：：2020-12-02 点击量：102038
噪声源
变电站一般有变压器、开关室、控制室等组成。变电站的主要噪声来源是变压器运行时产生的电磁噪声，远大于母线的电晕噪声。有的变电站还有冷却机产生的气流噪声和机械噪声。铁心硅钢片的磁致伸缩现象是产生变压器噪声的主要原因。机械噪声则是设备振动、冷却装置引起的。冷却装置包括冷却风扇、油泵等。当变压器加电投入运行时，变压器油泵也要投入运行。油泵在运行时会产生振动，辐射噪声。当外界环境气温较高时，为了加强冷却效果，冷却风扇也要投入运行，同时产生振动，辐射噪声。噪声特性
根据文献，电力变压器的噪声属于中低频噪声，对噪声值贡献******的频率是250HZ和500HZ；风冷机械噪声属于中高频噪声，对噪声值贡献******的频率为1KHZ和2KHZ。变压器的噪声是不稳定的，空载或运行功率低时，噪声水平相对较低，满负荷运行时一般噪声级水平较高。从噪声的控制角度看，噪声的频率越低，治理难度越大，因为低频噪声的波长长，随距离衰减率低，也不易被吸收。
噪声的传播途径
露天站的变压器噪声一般无构筑物阻挡,噪声对边界和居民的影响属于直线传播，衰减量小。衰减量的大小直接取决于厂界的大小。室内站是变压器安装在变压器室内，变压器声音传至墙壁时发生反射，和直达声混合向外传播，声音相互叠加。室内变压器的噪声主要通过通风百叶窗对外传播，所以对门口方向的敏感点影响较大。通风百叶窗外1米处的噪声与室内相比有6-10分贝的衰减。半室内布置是变压器在室外布置，只是在变压器之间加一隔声墙，其他方向开放。这样，变压器之间干扰小，且封闭侧的噪声衰减程度大，开放侧无建筑物的阻挡，声波直线传播。治理方案
噪声污染构成包括噪声源、传播途径和接受者三个要素。只有这三个要素同时存在，才构成噪声对环境的污染和对人的危害。因此，在任何一个要素方面采取切实有效的措施，都能取得实际效果。变电站噪声治理主要从噪声源和传播途径两方面进行。降低变压器本身的噪声（噪声源）是***有效、***彻底的主动控制，但难度很大；所以现在的研究大都是被动控制，既在声源的传播途径上采取隔声、吸声、消声、隔振等技术降低变电站噪声对周围环境的影响。对噪声源的控制可以考虑以下方面：
根据监测结果，即使是同一电压、功率等级的变压器在运行中的噪声水平相差近10个分贝。所以应选择同一型号的低噪声水平的厂家的变压器。因为硅钢片的磁致伸缩受到许多因素的影响。铁心片加工和装配工艺方法的不同，导致同一规格的硅钢片制造的水平会有较大的差异。所以，对于不同厂家的变压器噪声水平应加强了解，加强监督变压器的制作过程和材料选择，为新变电站的设计和老变电站的改造提供技术依据。另外可以采用降低冷却装置及风机的噪声手段。冷却装置噪声大小不一，引起的变压器噪声的变化不等。一般相差在3-10分贝左右。所以冷却器的选择在满足设计要求时应充分考虑噪声指标。应尽可能采用噪声水平相对交底的自冷式散热器替代风冷散热器或强迫油循环风冷却器。若配有风机时，应尽量选择低噪音风机，且应在风机的出入口处安装消音器。
针对检测结果和变电站的布局，下面重点介绍两种比较有效治理方法：
对于厂界稍微大一点的露天变电站的噪声治理，可以采用隔声屏技术。根据周围监测的环境噪声水平和敏感点的分布情况，采用相应形式的隔声屏，全封闭，半封闭、某一角度隔离等。然后检测噪声特性、水平和敏感点位置以及需要散发的热量来计算隔声屏的形式、高度、长度、厚度、结构和材质。隔声屏通常能有效降低噪声水平为10-15分贝，较适用于中高频的噪声治理。也就是说如果噪声的贡献主要来自于冷却装置及风机等，此方法比较有效，成本中等。
但由于城区内变电站距离周围居民住宅较近，尤其是居民区的中小变电站的厂界基本都比较小，***小的接近1米。加之变压器发出的低频噪声衰减的慢，采用隔声治理效果相对较差，环境噪声水平很难达到一、二类地区的《天津市区域环境噪声标准》的要求，夜间标准45-50分贝。所以对变压器的外部消声措施也是必不可少的。据了解目前还没有对低频噪声有高吸声系数的材料，所以吸声的降噪效果很有限。针对一、二类地区的厂界区域较小的噪声不合格的变电站，建议应用一种新方法，有源噪声控制系统。
有源噪声控制技术适用于频率低且频谱简单的噪声的治理。有源降噪技术以其体积小、成本低、 的有效低频降噪效果等优点越来越多地引起人们的注意。有源噪声控制系统的工作原理基于声场的线形叠加原理：频率相同、同向传播的两列声波会在空间中产生相加或相消的干涉现象。当振幅相等时，对于初级声源而言，就可以在一定的空间区域得到很大的声衰减。由于相位的补偿在低频时有较高的精度，所以该方法对降低低频噪声声强是比较有效的。 有源噪声控制系统如图 1所示：依据声音的传播原理，实时检测声波参数，并将这些参数传递给分析处理控制器，再由控制器控制按声场布置的次级声源（扬声器）发出波长（或频率）和能量与噪声源（变压器）的波长相同、相位相反（相差180度）的声波来抵消初级声波来达到降低噪声的目的。
有源噪声控制系统由误差信号调节器、传感器和电子控制装置三部分组成，如图1所示。控制器通过专门设计的声音和振动调节器产生数字信号。麦克风（误差信号调节器）位于扬声器的前方，其发出的信号em为为变压器传播的噪声水平及扬声器通过控制器信号发出的反相位的声波共同作用的结果信号。为抵消此信号em，控制器根据em值发出相应的信号um给扬声器.当控制效果理想时，em为零, 目的是尽可能达到有效降低下游的噪声水平。总起来说，噪声控制的衰减水平取决于干扰的声波频率、扬声器的布置方位、密度以及距离变压器的距离。该系统具有优良的低频屏蔽性能，在120 Hz下可降噪15～30dB，250 Hz下可降噪10～15dB，400～480Hz下可降噪6～8dB。控制系统的安装个数取决于是否全方位的还是某些敏感点的噪声治理。针对处于居民区的中小型变电站，可以考虑在某一敏感点（离居民楼***近的方向），安装控制器，进行噪声治理，成本相对经济。该系统已经成功的应用于国外的大型变压器上，
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