户内变电站通风散热、降噪处理研究

户内变电站通风散热、降噪处理研究

徐红兵

（襄阳诚智电力设计有限公司  襄阳441002）

【摘要】随着经济的快速增长，大量的户内变电站落户于城市中心区，虽然解决了经济增长对电力的需求，但由此给周围的环境带来一定的影响。本公司在近年来的户内变电站设计、施工过程中不断优化建设方案，提升了本地区户内变电站通风散热、降噪管理整体水平，营造了和谐环保的外部环境，取得了良好的经济效益和社会效益。

【关键词】户内变电站    主变室   通风   降噪

一、管理目标

1、管理理念

变电站是重要的电力生产场所，在其建设和运行过程中产生的噪声污染不可避免地会对站内的工作人员和附近的居民及周边环境产生影响。在日益注重环境保护的今天，对变电站内噪声的产生原因进行分析和控制，减少对工作人员和外部环境的影响也显得愈发重要。同时，为保证变压器的正常运行，防止运行过程中产生故障，通风散热措施也是必不可少的。

2、管理依据

针对城市中心区域户内变电站对周围环境产生的影响在设计上、施工上进行改进，构建和谐外部环境，使户内变电站噪声治理符合《中华人民共和国环境噪声污染防治法》、《声环境质量标准》（GB3096-2008）、《工业企业厂界噪声排放标准》（GB12348-2008）规定的限值。

3、管理的目标值

厂界环境噪声排放限值

说明：

① 0类声环境功能区：指康复疗养区等特别需要安静的区域；

② 1类声环境功能区：指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能，需要保持安静的区域；

③ 2类声环境功能区：指以商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域；

④ 3类声环境功能区：指以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域；

⑤ 4类声环境功能区：指交通干线两侧一定距离之内，需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域，包括4a类和4b类两种类型。4a类为高速公路、一级公路、二级公路、城市快车路、城市主干道、城市次干道、城市轨道交通（地面段）、内河航道两侧区域；4b类为铁路干线两侧区域。

二 、管理的主要做法

1、户内变电站噪声的产生

户内变电站噪声主要有变压器运行时产生的电磁噪声、导线和设备产生的电晕放电噪声、冷却装置和通风装置产生的气流噪声和机械振动噪声等共同组成。变压器本体噪声是变电站最大的噪声源。

1） 电磁噪声：变压器运行时由硅钢片的磁致伸缩和绕组中的电磁力产生的噪声。

2） 电晕放电噪声：在曲率半径很小的尖端电极附近，由于局部电场强度超过气体的电离场强，使气体发生电离和激励，因而出现电晕放电，并由此产生噪声。

3） 气流噪声和机械振动噪声：变压器运行过程中冷却风扇、油泵也要投入运行，并由此产生气流噪声和机械振动噪声；同时为了保证变压器室通风散热安装的轴流风机在运行过程中也产生气流噪声和机械振动噪声。

2、户内变电站通风散热与降噪之间的矛盾

城市的中心或人口密集区建设的变电站为了减少对外界的噪声影响一般设计成户内形式，影响了变压器在运行过程中通风散热效果,不可避免地造成通风散热与降噪之间的矛盾。

变压器在运行过程中，一定要保持良好的通风散热条件，必要时可采取强制通风，以达到降低变压器温升，防止运行中产生故障的目的。这就要求在设计户内变电站时要充分考虑变压器室的进风口、排风口、风道的截面面积大小以及强制排风使用的轴流风机数量，这些因素必然对防止噪声向外传播产生负面影响。

3、解决户内变电站通风散热、降噪常用的方案

通风散热方案

1)  变压器室采用自然通风与机械通风相结合的方式，每个变压器单元设进、排风百叶窗和轴流风机，利用高差和机械排风进行散热；

2)  在电容器室、消弧变室外墙安装进风百叶窗和轴流内机，利用机械通风进行散热；

3)  10kV、35kV配电装置室、GIS室、地下电缆夹层设事故轴流风机，进风百叶窗，利用机械、自然通风进行散热。

降噪方案

1)  降低变压器本身的噪声，变压器外部采取消声或隔声的措施；

2)  采用低噪声轴流风机；

3)  进出风井处设置厚片式消声器；

4)  进出风口处设绿化带吸声；

5)  降低风管的设计风速。

4、襄阳辖区户内变电站通风散热、降噪设计实例分析

目前，襄阳辖区已经投运的110kV户内变电站有近10座，大部分位于城市中心区。户内变电站通风散热、降噪问题也是一直困扰设计人员的一大难题，通过近年来多座变电站运行过程中的实测数据，设计方、建设方和施工方经过多次探讨与论证，不断修改设计方案，有效地解决了户内变电站通风散热、降噪这一难题。现对襄阳辖区110kV昭明变、清河变、朝阳变、春园变通风散热、降噪设计进行分析。

设计共同点

1）控制室、保安室采用分体式空调机进行室内调温、通风；

2）配电装置室、消弧变室、电容器室采用自然通风散热和轴流风机强制通风散热；

3）主变室大门采用折叠式消声隔音门，消声隔音门下部设置通风百页窗和专用检修小门；

4）轴流风机加装消声装置；

5）设置户内变电站外围墙，降低噪声向外传播。

春园变设计优化改进

1）主变室屋顶设置排风天窗并加大排风面积；

2）主变基础设置专用水平进风风道；

3）主变室内墙安装吸音墙；

4）垂直于屋面外墙设置轴流风机；

5）外墙上下均设置通风百页窗；

6）外墙±0.000以下设置风道进风口；

7）主变和散热器同设一室。

5、 襄阳辖区110kV户内变电站最近居民点噪声实测数据比对

   测试时间：2019年6月5日16时

三、 襄阳辖区110kV户内变电站通风散热、降噪设计实例分析结果

通过对襄阳辖区110kV昭明变、清河变、朝阳变、春园变四座户内变电站的通风散热、降噪设计方案、最近居民点噪声实测数据比对分析可以得出以下结论：

1、四座变压器噪声均在国家规定的标准之内；

2、110kV春园变通风散热、降噪设计日臻完善，可作为典型设计进行运用推广。

通过对城市中心区域户内变电站设计的改进完善，降低了噪声对周边居民点的环境影响，构造了优美和谐的外部环境，取得了良好的社会效益和经济效益。

四、 结束语

近年来，对整个地区户内变电站地理位置、变压器噪声特性、噪声水平、周围环境敏感目标等数据不断采集监测，积累了大量的原始数据，通过有效的整改措施和治理方案使襄阳辖区户内变电站整体设计已经达到了通风散热与降噪多措并举的目的，为今后户内变电站典型设计通风散热与降噪技术的推广探索积累了经验，也为构建和谐社会、营造良好的自然环境奠定了坚实的基础。