摘要：变电站在运行中对周围居民或多或少的会产生电磁污染和噪声污染，影响居民的正常生活及身心健康，为保证变电站给居民用电带来方便的同时又不带来负面影响，本文对变电站噪声进行分析和治理方案进行探讨。
关键词：变电站、主变压器、噪声、污染
1、引言
随着国家经济的快速发展和居民生活质量要求的提高，用电需求量显著增长，城镇、城市用电负荷密度相应的增大，以前变电站远离居民生活区也能满足其用电需求，但目前为满足居民高密度的用电负荷要求，变电站宜靠近居民用电负荷中心。由于变电站在运行中会产生电磁干扰和噪声，电磁干扰值远低于国家要求值，靠近居民区布置，若噪声治理不恰当确实会给居民生活造成困扰。
2、噪声产生、特性、传播途径分析
解决变电站中噪声扰民问题，首先要找出噪声源。变电站中的设备分为高压配电装置、低压配电装置和电气二次设备，噪声源主要是高压配电装置，如运行中的主变压器、高压导体电晕声、电抗器、断路器操作噪声等，其中前3种为连续的噪声，最后1种为不连续噪声，只有在操作时产生。主变压器噪声为中低频噪声，其穿透力极强，衰减慢，可通过建筑物结构、墙面和地基、地面，空气等方式传播。主变压器噪声随着其负载率的变大而增大，若为风冷主变压器，主变压器噪声还包含风机产生的噪声。随着国家高压直流输电技术的发展，当高压直流输电采用单极运行时，大地回路中的电流会通过其路径上变电站的主变压器中性点进入主变形通路，从而影响主变压器的正常运行，主变压器产生异常震动和噪声。高压场地中电晕声时是由于导体表面不是非常完美光滑无瑕疵导体，导体表面或多或少存在凹凸不平甚至是尖端，导体表面在高电压的作用下形成导体表面不均匀的电场，不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近，当电压达到一定值后，周围空气游离放电，同时伴随着噪声。导体产生电晕不仅与导体表面平滑度、电压的高低有关，还与周围空气湿度有关，如雨天夜晚时可能会有可见电晕，根据规范要求，在1.1倍最高工作相电压下，晴天夜晚不应出现可见电晕。抗器噪音主要是有硅钢片与线包所产生的，大体的原因电谐波含量过大，电抗器硅钢片插片松动，浸漆不够好，线包电密取得的比较大等。
目前，变电站布置形式分为户外布置、户内布置和地下布置共3中形式，其中户外布置是将高压配电装置（如主变压器、高压断路器等）布置于户外，其他低压配电装置（10kV电抗器、10kV开关柜等）、电气二次设备均布布置与于户内，此时主变压器噪声会通过空气直接传播至周围的居民，中途无构筑的遮挡，对居民影响的大小与传播的距离成正比。户内布置是将所有电压等级的配电装置均布置于户内，变电站的噪声的途径需经过墙壁、门窗、孔洞才能传输至附近的居民区，墙壁、门窗对噪声起到阻挡使其有一定的衰减。地下布置将所有电压等级的配电装置均布置于地下，变电站的噪声主要通过其周围的土壤、通风管道等传输出去。
3、噪声治理方案
对噪声的治理主要从噪声的产生和其传播途径上考虑。
变电站的噪声源主要有主变压器、电抗器、高压导体电晕、断路器操作，首先在设备选择或采购技术条件提出要求，要求设备生产厂家优化设备结构设计（如主变压器通过优化器冷却系统设计采用全自冷变压器，取消风机。）、提高工艺水平（如采用先进的生产工艺提高压导体表面光滑度，提高电晕电压，减少电晕强度）等措施，以达到减小噪声。设备在进行设计安装时，从以下2个方面减少设备震动产生的噪声。（1）具备条件时，应考虑对噪声源设备采用相对独立的基础，如户内布置的主变压器基础可采用独立的桩基，主变压器承台和油坑为一体设计，油坑四周与变压器室四周围墙应设计减震隔离带，隔离带可填充橡胶。（2）设备不应直接固定于水泥基础上，应在基础上增加橡胶后再安装设备。
噪声治理的最后一道防线就是传播途径，一是增大传播途径距离，使噪声到达居民区时衰减到允许值，如变电站设计时应考虑将噪声源布置于远离对噪声敏感的居民区的方向，尽可能增加噪声源与居民区的距离。二是在噪声的传播路径上人为设置阻挡，对噪声进行吸收、改变噪声传播方向，还有一部分噪声穿透阻挡传送到居民区，此部分噪声已衰减到满足要求值，对居民生活不至于产生困扰。下面通过一个实例对噪声治理方案可行性进行说明。惠州某110kV变电站采用的是半户内布置，即主变压器为户外布置，其余配电装置均为户内布置，此变电站建设时间较早，在其建设时，周围为荒地，居民区较分散且远离变电站，主变压器为风冷变压器。随着经济的发展，变电站靠近主变压器侧建设了一个高楼层的住宅小区，紧邻变电站围墙（如图1所示），在夏天负荷高峰区，因该变电站处于重负荷区，主变压器负载率较高，冷却风机启动，噪声极大，在夜晚时候特别明显，严重影响居民的正常休息，供电局收到了居民的多次投诉，为解决噪声问题，供电局在噪声的产生和其传播途径上做了解决措施，一是将现有老旧主变压器风冷系统改造为自然油循环冷却，取消了噪声过大的风机。二是在主变周围增加隔音板，隔音板的主要作用为吸收噪声、改变噪声传播方向。改造后的现场图片如图2所示，改造完成后，经现场测量，噪声满足国家要求值，供电局再也没有收到居民的投诉。
5、结束语
本文对变电站噪声分析及治理方案进行分析，我们得出如下结论：变电站的噪音主要来源于高压配电装置如主变电压器、电抗器等设备，而对变电站噪声治理主要有以下两个措施，一是严格控制噪声源的数量和噪声放大，二是增大噪声的传播路径或是在传播路径上设置阻挡设施。
参考文献
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[4]刘钊等.变电站噪声治理技术的运用与研究.电源技术应用,2013.
论文作者:庞海东
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第7期
论文发表时间:2017/9/6
标签：噪声论文; 变电站论文; 变压器论文; 户内论文; 电晕论文; 居民论文; 导体论文; 《电力设备管理》2017年第7期论文;