毛丹君

（中國電力工程顧問集團(tuán)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)境的影響越來越凸現(xiàn)。為促進(jìn)錫盟煤電基地的開發(fā)，滿足江蘇用電負(fù)荷增長的需求，規(guī)劃建設(shè)錫盟—江蘇泰州±800kV 特高壓直流輸電工程。錫盟換流站的噪聲在沒有采取降噪措施時圍墻外邊界噪聲超標(biāo)，只有采取降噪措施方能使圍墻外邊界達(dá)標(biāo)。本文通過降噪計算和優(yōu)化平面布置，提出合理的降噪方案。

1 錫盟換流站概況

1.1 站址情況

錫盟±800kV 換流站位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟錫林浩特市東北約50km 朝克烏拉蘇木境內(nèi)，距S307省道329km 處。站址地形屬于微丘地貌，相對平坦，南北有兩處山丘，中部有一馬鞍形平地，四周地勢較低，自然地面高1 101～1 140m。站址土地性質(zhì)為草地，現(xiàn)狀為天然牧草地，周圍無其他生產(chǎn)生活設(shè)施。

1.2 噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)

錫盟換流站執(zhí)行GB12348—2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》中2類標(biāo)準(zhǔn)，其中廠界環(huán)境噪聲排放限制見表1。

表1 工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放限制 dB（A）

2 錫盟換流站降噪計算

模型計算按照國家電網(wǎng)公司直流建設(shè)部收集的頻譜輸入，設(shè)備的聲功率級按照表1取值，文件中沒有頻譜的設(shè)備按照中心頻率500 Hz 輸入，采用SoundPLAN 噪聲計算軟件模擬計算。換流站圍墻外監(jiān)測點位置見圖1，未采取噪聲治理措施時廠界周圍監(jiān)測點的噪聲值見表2。根據(jù)模擬計算結(jié)果，換流站廠界噪聲值均超過GB 12348—2008標(biāo)準(zhǔn)中2類的限值。

圖1 圍墻外監(jiān)測點位置示意圖

表2 未采取噪聲治理措施時廠界周圍監(jiān)測點噪聲值 dB（A）

換流站內(nèi)的主要噪聲源是工作換流變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器、500kV 高壓并聯(lián)電抗器、平波電抗器、交直流濾波器組和站用變壓器，因此噪聲防治主要對以上設(shè)備采取有效措施，達(dá)到噪聲防治的效果。

3 換流站噪聲治理措施

3.1 降低噪聲源的噪聲

控制噪聲源是降低噪聲最根本、有效的方法，通過研制和選擇低噪聲的設(shè)備，改進(jìn)機器設(shè)備的構(gòu)造，提高加工工藝和精度，使噪聲源的噪聲功率降低。

3.1.1 換流變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器、站用變壓器、500 kV 高壓電抗器

換流變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器、站用變壓器、500kV高壓電抗器等設(shè)備的設(shè)計可以采用現(xiàn)代型芯材料、低磁通量運行、現(xiàn)代型芯披縫、低噪聲風(fēng)扇，避免臨界機械共振，在油箱和裝置里提供機械阻尼，利用先進(jìn)的線圈設(shè)計來減小阻抗公差，減小制造誤差等方法來降低設(shè)備噪聲。

3.1.2 干式空心電抗器

控制干式空心電抗器噪聲的關(guān)鍵是限制線圈的振動，調(diào)整結(jié)構(gòu)尺寸、間隔棒和機械支撐使共振頻率遠(yuǎn)離臨界頻率；用大導(dǎo)體以增加慣性來減小振幅；采用雙層橫截面，使線圈的質(zhì)量加倍等方法來降低噪聲。

3.1.3 電容器

電容器降噪技術(shù)目標(biāo)是減小電容器元件表面的振動，增加串聯(lián)電容器元件的數(shù)目來減小電容器罐里的電介質(zhì)應(yīng)力和振動力；通過改進(jìn)的機械阻尼來壓緊堆棧式電容器元件，以此來提高電容器元件包的剛度；設(shè)計電容器時考慮共振頻率。

3.1.4 冷卻風(fēng)扇

對冷卻風(fēng)扇的聲音控制采用大直徑和低轉(zhuǎn)速的軸流風(fēng)扇的方法。

3.2 控制傳播途徑

聲音能量隨著離開聲源距離的增加而衰減，影響衰減的因素也很多，在噪聲源確定的情況下，主要考慮盡量加大噪聲源與噪聲敏感點之間的距離并在噪聲源與噪聲敏感點之間增設(shè)隔聲設(shè)施。

3.2.1 優(yōu)化平面布置

站址在總平布置上充分利用地形優(yōu)勢將交流濾波器場布置在換流站的北側(cè)區(qū)域，直流場布置在換流站的東側(cè)。這兩區(qū)域的布置充分避開和遠(yuǎn)離了敏感點，區(qū)域內(nèi)的設(shè)備對敏感點的噪聲貢獻(xiàn)相對較小。換流變壓器每極高低端閥廳采取面對面布置，閥廳呈南北向布置，使閥廳在滿足工藝要求的前提下又起到很好的隔聲屏障作用。

3.2.2 對主要噪聲源進(jìn)行噪聲控制

a.換流變壓器。采用隔聲罩的換流變壓器，可拆卸和帶有通風(fēng)散熱消聲器的隔音室把換流變壓器本體封閉起來，把冷卻風(fēng)扇放在隔音室外面，這樣降噪量可以達(dá)到20～25dB（A）。

b.平波電抗器。在特高壓換流站中平波電抗器采用的是干式空心電抗器，戶外布置，在平波電抗器附近圍墻加高或圍墻上增加隔聲屏障。

c.交流濾波器組。本工程采用低噪聲的濾波電抗器，將濾波電容器塔采取雙塔布置，以降低它的高度；對交流濾波器場的布置進(jìn)行優(yōu)化，采用田字布置，使濾波器場整體緊湊，可集中治理；在交流濾波器場周圍圍墻加高或圍墻上增加隔聲屏障。

3.3 本工程具體降噪方案及效果

換流變壓器采用隔聲罩，高抗附近圍墻加高至6m，35kV 設(shè)備西側(cè)圍墻加高至4m，交流濾波器場北側(cè)圍墻加高至4m，交流場和直流場東側(cè)圍墻加高至4m。噪聲治理后廠界周圍監(jiān)測點的噪聲值采用SoundPLAN 軟件模擬計算，計算結(jié)果見表3，圍墻外邊界基本達(dá)到GB 12348—2008中2類標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 結(jié)束語

本工程通過優(yōu)化站區(qū)內(nèi)部總平面布置，選擇低噪聲設(shè)備，控制主要噪聲源設(shè)備噪聲的傳播途徑為主要手段，來達(dá)到治理噪聲的目的。根據(jù)廠家所提供的資料和總平面布置，提出降低廠界噪聲的多種措施，采取換流變壓器增加隔聲罩，圍墻加高至4～6m 等措施后，利用SoundPLAN 軟件模擬計算圍墻外邊界噪聲值，符合GB 12348—2008 中2 類標(biāo)準(zhǔn)要求。

表3 治理后廠界周圍監(jiān)測點噪聲值 dB（A）