摘要：某110kV户内式无人值班变电站于2010年投产，投产运行后，大大缓解了附近区域的用电矛盾，同时，也发生了变电站噪声扰民的情况。经现场调查后发现，由于主变压器及散热风机噪声偏大，导致变电站出现噪声超标现象，该站的东面站界噪声值超过国标GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》中2类标准限值，南面环境敏感点噪声超过国标GB3096-2008《声环境质量标准》中2类标准限值，影响附近居民生活。需对此户内变电站进行降噪改造，但如果仅考虑降噪势必导致变电站室内散热减弱，因此，应综合各方因素，优化改造方案使其散热与降噪达到合理范围。
关键词：变电站；降噪；散热
1降噪散热改造分析
1.1现场噪声监测结果
变电站及周边噪声监测结果，见表1。
由表1可知，变电站及周围环境敏感点，昼夜间噪声最大值分别为67.1dB（A）、64.1dB（A），站界东面昼夜噪声、南面敏感目标夜间噪声监测结果超过GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》和GB3096-2008《声环境质量标准》的相关限值要求。噪声监测布点，如图1所示。
1.2噪声分析
①主变运行噪声大（在距主变压器1m外的4个面测得噪声值为75～78dB（A））。变压器噪声由其本体噪声及散热冷却系统产生的噪声组成。本体噪声主要由硅钢片的磁致伸缩引起的铁心振动以及硅钢片接缝处和叠片之间存在的因漏磁而产生的电磁力。冷却装置的噪声源于冷却风扇和变压器油泵在运行时产生的振动。有时变压器本体的振动会通过变压器油、管接头等零件传递给冷却装置，使冷却装置的振动加剧，使噪声加大。
②主变压器室及电容器室的排风机运行时产生一定噪声。排风机噪声主要来自于空气动力噪声和机械噪声2个方面。
③主变压器室门为不锈钢网状格栅通透门，无吸声、隔声措施，变压器及附属设备运行噪声直接传播至站外。
1.3降噪与散热分析
变电站主变压器室温最高不宜超过45℃，因此，主变压器室通风散热对变压器正常运行至关重要。变电站现有散热冷却方式为：外界空气从不锈钢网状格栅通透门进入主变压器室，冷却变压器后，由排风机抽出。进风面虽然很大，但未考虑主变压器噪声对外界的影响，使得在保证通风散热的情况下出现站界噪声超标。因此，开展噪声治理的同时，必须优化通风设计，保障变压器散热环境，以利主变散热，确保安全生产。
2降噪及散热治理措施
优化设计后，确定变电站的降噪及散热治理主要分主变压器室降噪、主变压器室及电容器室散热强化、主变压器室及电容器室排风机降噪三部分，如图2～图4所示。
2.1主变压器室降噪
将主变压器室网状格栅通透门更换成双层隔声声闸，其外形尺寸与网状格栅通透门尺寸一致。隔声声闸采用双层加中间空腔的结构形式，能最大程度满足隔声要求。
2.2主变压器室及电容器室散热强化
主变压器室更换隔声声闸后，室内没有进风通风口，设计将主变压器室大门两侧墙体打穿，在主变压器室大门两侧外墙上设置消声百叶进风窗，墙内设置进风通道，将冷风引入主变压器室下方电缆夹层，再在变压器四周维修通道上开若干出风口，引电缆夹层的冷空气对主变压器室进行冷却，同时，在电缆夹层内开设防火消声百叶窗，增加进风面积。热空气通过主变压器室顶部的冷却轴流风机强制排出，以达到散热效果。为保证通风效果，对于通风量另需核算。
电容器室发热量较大但噪音不超标，只需要加强电容器室散热，不用做降噪处理，于电容器室内采光窗下设置进风百叶，增加通风量。
3降噪及散热治理效果分析
3.1散热治理效果分析
3.1.1变压器散热需要风量
变电站主变压器室，不仅要考虑换气次数，而且要考虑主变压器的功率损耗。一般变压器的功率损耗在1%～3%左右。依据 地区气象条件（夏季最高月均温度为34℃），主变压器室的室内温度按照45℃考虑。发热量所计算出的空气流量与按照换气次数来考虑的空气流量，前者肯定大于后者。基于以上情况，应按照发热量来计算空气流量，同时应乘以裕度系数。
通风量计算为：
式中，V为空气流量，m3/h；Q为发热量，依选取为200kW；ρ为空气密度，kg/m3（通常取1.11）；C为空气比热，kJ/（kg•K）（通常取1）；tn为室内允许的最高温度，℃；tw为当地的室外通风温度，℃。
选取裕度系数为1.2时，可计算出V=70761.7m3/h
3.1.2主变压器室进风量与排风量计算
主变压器室大门两侧外墙上设置消声百叶进风窗，尺寸800mm×5000mm，墙内设置进风通道，尺寸800mm×2000mm×5000mm。总进风面积0.8×2×2+2（消防百叶窗）=5.2（m2），风速取4m/s，则总进风量为74880m3/h。主变压器室屋顶风机风量为10000m3/h，总计3台，则总排风量为30000m3/h。显然排风机已不能满足散热需要，因此，更换了屋顶排风机，新排风机风量不小于25000m3/h。
4结语
变电站实施各项改造措施后取得了较好的降噪及散热效果，据完工后的监测结果表明，该变电站站界噪声达到相应标准要求。据夏季运行、维护记录表明主变压器室内温度及主变压器油温均在正常范围之内，降噪治理未对安全生产产生影响。本工程为类似变电站降噪改造提供了借鉴、参考作用。
参考文献：
[1]贺启环.环境噪声控制工程（第一版）[M].北京：清华大学出版社，2011.
作者介绍：
杨铖（1987.09.16）男，吉林松原人，汉族，大学本科，工程师，设计专职，变电土建，赣州宏远电力勘测设计院有限公司
论文作者:杨铖
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：变压器论文; 噪声论文; 变电站论文; 降噪论文; 风量论文; 风机论文; 电容器论文; 《电力设备》2017年第34期论文;