毛丹君，唐劍瀟，王振蛟

（中國電力工程顧問集團東北電力設(shè)計院有限公司，長春 130021）

隨著高壓直流工程的不斷建設(shè)和運行，換流站的噪聲對站周圍環(huán)境的影響問題日益凸現(xiàn)。東北—華北聯(lián)網(wǎng)高嶺直流背靠背工程是繼西北—華中聯(lián)網(wǎng)工程靈寶背靠背換流站試驗工程之后，又一個更大功率直流背靠背聯(lián)網(wǎng)工程，也是目前世界上容量最大的背靠背換流單元。高嶺換流站的高壓電抗器（以下簡稱高抗）噪聲在一期建設(shè)期間沒有采取降噪措施，在高嶺換流站擴建工程環(huán)境評價驗收時，高抗側(cè)圍墻外邊界噪聲超標，必須采取降噪措施方能使高抗側(cè)圍墻外邊界噪聲達標。本文針對高抗的降噪進行計算和優(yōu)化，提出合理的降噪方案。

1 前期降噪情況

1.1 站址情況

東北—華北聯(lián)網(wǎng)高嶺背靠背換流站位于葫蘆島市綏中縣高嶺鎮(zhèn)東北，距高嶺鎮(zhèn)約3.5km，東南側(cè)為高家洼村，東北側(cè)為楊總墳村。進站道路位于站址的東側(cè)，長度4km。換流站站址處為小高地，地勢西高東低，地貌單元為剝蝕丘陵地貌，地面高程在40～75m。

1.2 前期降噪設(shè)施

換流站采用BOX－IN 換流變壓器，平波電抗器（以下簡稱平抗）采用設(shè)備前設(shè)置8m 高聲屏障，頂部為直徑0.5m 的圓柱形吸聲球體，交流濾波器場里電抗器和電容器采用低噪聲電抗器、雙塔結(jié)構(gòu)電容器組并設(shè)置聲屏障的綜合降噪措施，高抗側(cè)圍墻處無降噪措施。

1.3 降噪計算原則

根據(jù)2012年5月23日中華人民共和國環(huán)境保護部環(huán)審134號文件：高嶺換流站邊界噪聲應(yīng)符合GB 12348—2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》2類要求，其中各類廠界噪聲標準值見表1，同時確保換流站周圍居民區(qū)聲環(huán)境質(zhì)量符合GB 3096—2008《聲環(huán)境質(zhì)量標準》Ⅰ類標準要求。

表1 GB12348—2008中各類廠界噪聲標準值 dB（A）

2 噪聲環(huán)境評價驗收監(jiān)測結(jié)果

高嶺換流站擴建工程噪聲監(jiān)測點共15個，其布置見圖1，環(huán)境評價驗收實測值見表2。

從表2可以看出，高抗側(cè)圍墻外測點1、2、3點聲功率級超過GB 12348—2008 標準中2 類的要求，其余監(jiān)測點均達標。

圖1 高嶺換流站噪聲監(jiān)測點布置圖

表2 高嶺換流站噪聲監(jiān)測結(jié)果

3 高壓電抗器降噪計算

3.1 噪聲源的聲功率級水平

在本研究中的作為噪聲源設(shè)備的聲功率級水平資料主要來源于國家電網(wǎng)公司特高壓建設(shè)部下發(fā)的《變電（換流）站噪聲預(yù)測計算及影響評價的技術(shù)指導(dǎo)書》、2011年換流站一期設(shè)計單位提供數(shù)據(jù)以及高壓直流換流站的設(shè)備資料。計算用聲源的聲功率級水平見表3。

表3 聲源的聲功率級水平

3.2 噪聲控制計算及分析

3.2.1 高抗側(cè)圍墻無降噪措施的噪聲預(yù)測

已建換流站的換流變采用BOX－IN，平抗前加8.0m 高聲屏障，濾波器組圍欄外加8.5m 高聲屏障。高抗側(cè)圍墻無降噪措施，高抗聲功率級按照95 dB（A）計算，噪聲預(yù)測結(jié)果見表4。用計算結(jié)果與監(jiān)測結(jié)果對比，計算結(jié)果中接收點1、3 點達到GB 12348—2008標準中2類的要求，而監(jiān)測結(jié)果中1、2、3點聲功率級均超過GB 12348—2008 標準中2類的要求。

表4 無降噪措施高抗聲功率級預(yù)測值 dB（A）

3.2.2 高抗側(cè)圍墻加聲屏障后的噪聲預(yù)測

已建換流站的換流變采用BOX－IN，平抗前加8.0m 高聲屏障，濾波器組圍欄外加8.5m 高聲屏障。由于電氣距離原因，高抗正面圍墻需向外擴展1.7m（原墻外征地距離3.0m），站內(nèi)圍墻邊的隔離開關(guān)及電纜溝需向高抗側(cè)移動，否則無法加設(shè)聲屏障。經(jīng)與送電、電氣一次專業(yè)核實，圍墻上聲屏障限高為6.0 m；高抗現(xiàn)為本體與散熱器緊貼的形式，亦不存在設(shè)置高抗BOX－IN的條件。高抗側(cè)圍墻（圍墻高2.3m）上加5.7m 聲屏障，噪聲預(yù)測結(jié)果見表5。

從表5可知，在高抗附近圍墻上加聲屏障后監(jiān)測點均達到GB 12348—2008標準中2類的要求。

4 電氣距離校驗結(jié)果

根據(jù)高嶺換流站噪聲控制的需求，考慮在東側(cè)高壓電抗器位置的圍墻上加裝聲屏障，其中出線位置的圍墻距離電氣設(shè)備較近，需要進行電氣距離校驗。

表5 高抗側(cè)圍墻上加聲屏障的噪聲預(yù)測值dB（A）

現(xiàn)站內(nèi)運行的設(shè)備中，距離此處圍墻最近的為500kV隔離開關(guān)，其中心線距離圍墻中心線7.5m，靜觸頭側(cè)靠近圍墻，均壓環(huán)下沿高度約為9.3m。此處圍墻高度為2.3m，站外地面高于站內(nèi)地面2.2m，因此圍墻頂部高于站內(nèi)地面4.5m。圍墻與隔離開關(guān)的距離滿足空氣凈距D值要求，但裕度較小，若在此處圍墻上裝設(shè)聲屏障，將不滿足電氣距離校驗要求，因此考慮增加圍墻與隔離開關(guān)的距離。

在墻上設(shè)置5.7m 聲屏障，則聲屏障頂部距站內(nèi)地面10.2m。受墻外征地距離3.0m 的限制，考慮將圍墻向外移動1.7m，經(jīng)電氣距離校驗，同時需要隔離開關(guān)向站內(nèi)移動1.0m，并將隔離開關(guān)與高抗之間的電纜溝向站內(nèi)移動0.7m。裝設(shè)聲屏障后的斷面圖見圖2。

圖2 電抗器配電裝置斷面圖（裝設(shè)聲屏障后）

5 結(jié)論及建議

根據(jù)計算結(jié)果和費用估算分析，從經(jīng)濟性及降噪效果出發(fā)，高嶺換流站高抗降噪改造方案推薦采用：高抗側(cè)圍墻外擴1.7m，墻內(nèi)設(shè)備內(nèi)移1.0 m，在高抗側(cè)圍墻上加設(shè)5.7m 聲屏障，措施采取后高抗圍墻外1、2、3點均達到GB 12348—2008中2類要求；工程本體總的估算費用為175萬元；同時根據(jù)系統(tǒng)專業(yè)計算結(jié)果，施工期間高沙線可以不帶電抗器運行，電抗器斷電時間可暫按2個月考慮。

根據(jù)建模計算結(jié)果，高抗處圍墻不采取任何降噪措施時，圍墻外2點超過GB 12348—2008中2類要求，1、3點達到GB 12348—2008中2類要求，但是實際監(jiān)測結(jié)果為圍墻外1、3點超過GB 12348—2008中2類要求，理論計算與實際監(jiān)測值存在一定差別。噪聲計算軟件存在一定的計算誤差，在輸入數(shù)據(jù)正確的條件下，不排除將有±（1～3）dB（A）的計算誤差的可能性，同時在計算中未涉及風等自然因素對噪聲的影響，因此在實際評價時需考慮這些誤差的存在。