孫守好，蔡宏新

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110kV楊公路變電站降噪、節(jié)能、環(huán)保設(shè)計總結(jié)

孫守好1，蔡宏新2

1.安徽華電工程咨詢設(shè)計有限公司，安徽 合肥 230022；2.國網(wǎng)黃山供電公司，安徽 黃山 245000）

隨著經(jīng)濟發(fā)展，一些原本處于郊區(qū)的變電站附近新建設(shè)了一些小區(qū)，因此變電站的噪聲問題就成為影響居民居中環(huán)境的一個突出問題，因此變電站的節(jié)能降噪設(shè)計就顯得尤為重要，本文以此為研究對象，結(jié)合具體設(shè)計案例分析了變電站節(jié)能、降噪、環(huán)保設(shè)計的優(yōu)選方案。

變電站；降噪；節(jié)能；環(huán)保；設(shè)計

1　前言

近年來，隨著城市化的快速發(fā)展，居民生活水平的不斷提高，不但對物質(zhì)方面的需求提高，同時對生活環(huán)境也有一定得要求，特別是噪音的要求，原先的城郊變電站逐步變成了城市中心變電站，變電站周圍也都建成了住宅區(qū)，變電站的噪聲對居民日常生活造成了很大的影響，隨著對環(huán)境要求越來越高的今天，因變電站噪聲等影響而引起的民事糾紛、上告事件逐年增多，變電站降噪刻不容緩，為貫徹國網(wǎng)公司“兩型一化”精神，我公司對新建“110kV楊公路變電站”主變降噪及通風(fēng)方案進行了深刻研究、探討，經(jīng)過方案論證比選，最終確定采用主變自然通風(fēng)與強排通風(fēng)相結(jié)合的方案，變電站投運后降噪效果相當(dāng)理想，受到了供電公司及周圍居民的滿意評價?，F(xiàn)結(jié)合本工程將實施方案詳細介紹。

2　工程概況

110kV楊公路變電站位于合肥市內(nèi)，碭山路與利辛路交口的東北角，變電站北側(cè)及東側(cè)均為居民小區(qū)，變電站設(shè)計為一棟兩層綜合廠房，一層主要布置主變室、10kV開關(guān)室、電容器及接地變室；二層布置110kV開關(guān)室及二次設(shè)備室。變電站噪聲主要來自一層變壓器的低頻噪聲，以及軸流風(fēng)機的機械噪聲。如不采取降噪措施，變電站主變的低頻噪聲對居民影響較大。

3　方案的選擇

針對本工程主變低頻噪聲，設(shè)計打破常規(guī)通風(fēng)降噪思路，根據(jù)主變室結(jié)構(gòu)形式，詳細比選吸音材料、風(fēng)機、進出風(fēng)百葉窗及主變大門材料的性能，并進行價格對比，最終得出吸音墻采用迷宮型吸音墻，風(fēng)機采用低噪音離心風(fēng)機并在出風(fēng)口加裝消音裝置，百葉窗采用自消音百葉窗，主變大門采用艦用板內(nèi)側(cè)貼迷宮型吸音墻。

主變室通風(fēng)采用自然通風(fēng)與機械通風(fēng)相結(jié)合的通風(fēng)方式，在主變允許溫度以下為自然通風(fēng)，比如在春季、秋季、冬季，主變室溫度一般不會超過40℃，而在炎熱的夏季主變室溫度遠遠超過40℃，此時主變室通風(fēng)為機械通風(fēng)，此方案不僅可以解決主變噪音問題，而且可節(jié)省電量。

4　具體方案

根據(jù)規(guī)范要求主變室油浸式變壓器的最高允許環(huán)境溫度為40℃，為保證不超過這一環(huán)境溫度，確保變壓器安全滿負(fù)荷運行，對排風(fēng)溫度必須限制，根據(jù)經(jīng)驗取值為45℃，但為了保證主變室有足夠的通風(fēng)量，設(shè)置進風(fēng)溫度與出風(fēng)溫度溫差不大于15℃。

自然排風(fēng)方案：當(dāng)在春季、秋季及冬季時主變室采取自然通風(fēng)，由設(shè)置在主變室大門下方的進風(fēng)百葉窗自然進風(fēng)，經(jīng)對流冷風(fēng)帶走主變散出的熱量，經(jīng)設(shè)置在主變室上方的出風(fēng)百頁窗自然排出室外，經(jīng)對流和熱交換后主變室溫度一般不會超過40℃。

強排風(fēng)方案：當(dāng)在炎熱的夏季，再采用自然通風(fēng)方式不能滿足主變室不大于40℃的允許環(huán)境溫度，這時需采取強排風(fēng)方案，即自然排風(fēng)滿足不了降溫要求時，設(shè)置在主變室的溫控箱發(fā)出指令將出風(fēng)百頁窗關(guān)閉，同時啟動強排風(fēng)風(fēng)機，由設(shè)置在主變室大門下方的進風(fēng)百葉窗自然進風(fēng)，風(fēng)帶走主變散出的熱量，經(jīng)設(shè)置在主變室上方的離心風(fēng)機，抽風(fēng)將風(fēng)排出主變室，經(jīng)強對流和熱交換從而使溫度降至主變允許環(huán)境溫度，達到通風(fēng)要求。

降噪方案：因主變?yōu)槿忾]設(shè)計，主變噪音及風(fēng)機噪音將會透過主變大門、通風(fēng)百頁傳到室外，對周圍環(huán)境造成噪音影響，為解決噪音外傳的問題，設(shè)計對主變室大門，進出風(fēng)百葉窗及主變室墻體進行了吸音設(shè)計，設(shè)計選取了迷宮型吸音墻，對主變室四周墻體進行貼面，從而改變了聲音的頻率及傳播方向，起到消聲的作用，同時采用消音百葉窗及在風(fēng)機出風(fēng)口加裝消音裝置，采取上述消聲方案可保證主變室降噪達到相當(dāng)理想的效果。

5　材料選擇

5.1 主變室隔聲消音門

為了主變檢修方便，主變大門的設(shè)計既要滿足主變安裝尺寸，同時又要與廠房主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合，即要美觀又要實用，本工程主變大門高10m寬10m，采用拆裝式結(jié)構(gòu)：

（1）大門采用模塊組裝形式（寬1.0m高2.0m），主變檢修時可快速拆卸并可重新組裝。

（2）大門兩側(cè)設(shè)置小門寬1.0m高2.0m，供檢修巡視用。

（3）門內(nèi)側(cè)設(shè)置多重隔聲消音措施，隔聲消音效果顯著。

（4）大門采用“艦用板”，外表美觀大方。

（5）大門模塊化密封性能優(yōu)良，重量輕，每平方米約30kg，表面光滑、美觀。

（6）大門模塊結(jié)構(gòu)安全牢固，能承受120Pa風(fēng)壓強度。

（7）大門下部設(shè)有進風(fēng)消聲百葉窗，可提供主變室的自然進風(fēng)。

（8）大門采用防火材料，滿足防火要求。

5.2 通風(fēng)消聲百葉窗

（1）進風(fēng)消聲百葉窗設(shè)高2.0m寬為8.0m；出風(fēng)消聲百頁窗高2.0m寬為8.0m。百葉窗有效通風(fēng)面積≥45%，環(huán)境噪聲滿足國家二類標(biāo)準(zhǔn)。

（2）通風(fēng)消聲百葉窗為迷宮型，消聲效果好。

（3）通風(fēng)消聲百葉窗具有防雨、防火功能。

（4）通風(fēng)消聲百葉窗頂板、底板、側(cè)板及迷宮型導(dǎo)風(fēng)板厚為0.8mm鍍鋅板，成品進行靜電噴涂，成品厚度為240mm。

5.3 主變室和風(fēng)機房內(nèi)墻吸音墻板

（1）吸音墻板根據(jù)結(jié)構(gòu)形式進行合理排版。

（2）本工程吸音墻要求在工廠制作成標(biāo)準(zhǔn)模塊板和部分非標(biāo)板，經(jīng)過安裝及加裝凹凸式壓條，具有較強的立體感，效果明顯。

（3）吸音墻采用鋼板厚度為0.8mm，中間填設(shè)龍骨加強，雙層穿孔組成的兩個迷宮加龍骨使聲音來回做活塞運動而發(fā)熱降噪。

（4）吸音墻板要求廠家在出廠前要做好質(zhì)檢，運抵本站后要進行復(fù)檢，確保原版的平整與美觀合格。

5.4 主變室風(fēng)機房強排風(fēng)綜合裝置

（1）本工程選用低噪聲HTFC-25#離心風(fēng)機，此風(fēng)機為低轉(zhuǎn)速，風(fēng)量大，風(fēng)機要安裝風(fēng)機箱，風(fēng)機箱內(nèi)壁做成吸聲材料，對風(fēng)機自身進行降噪。風(fēng)機安裝進排風(fēng)管，在風(fēng)管出風(fēng)口安裝消聲器，對風(fēng)機進行二次降噪，再在風(fēng)機房墻壁安裝吸聲墻，墻上排風(fēng)口安裝消聲百葉窗，進行三次降噪。

（2）本工程每臺主變設(shè)置二臺離心風(fēng)機，主變室內(nèi)安裝溫控裝置一套，當(dāng)主變室內(nèi)溫度達到40℃時，自然通風(fēng)裝置關(guān)閉同時風(fēng)機啟動，當(dāng)溫度降到39℃以下時，風(fēng)機自動停運同時自然通風(fēng)裝置開啟。既節(jié)能又環(huán)保，同時風(fēng)機控制系統(tǒng)與中央控制室相連接。

（3）風(fēng)機的進風(fēng)口通過風(fēng)管和軟接頭輸送主變室的熱空氣，由風(fēng)機的排風(fēng)口通過軟接頭和消聲器及排風(fēng)管將之排出室外。

（4）風(fēng)機進風(fēng)口的尺寸為1000×1000，風(fēng)機排風(fēng)口的尺寸為750×670。風(fēng)機選用單速電機，電機外置，屬節(jié)能低噪聲風(fēng)機。

5.5 自然通風(fēng)系統(tǒng)

自然通風(fēng)系統(tǒng)是一個自然循環(huán)系統(tǒng)，從大門底部進風(fēng)到上部風(fēng)機房出風(fēng)，形成自然風(fēng)的對流，達到主變冷卻的作用。本工程自然通風(fēng)是主變降熱的主流。

6　方案經(jīng)濟比較

本方案與常規(guī)方案比較：采用本方案主變通風(fēng)風(fēng)機僅在夏季開啟，每臺主變需設(shè)置兩臺離心風(fēng)機，每臺風(fēng)機功率為7.5kW，每年總用電量為33120kW時；常規(guī)方案主變室春季、夏季、秋季、冬季均為強排風(fēng)方案，每臺主變需設(shè)置7臺風(fēng)機，每臺風(fēng)機功率為0.8kW，每年總用電量為49056kWh，常規(guī)方案多用電約15936kWh，按每臺主變運行30年計算，本方案可節(jié)約費用約為27.7萬元，利潤相當(dāng)可觀。

7　方案成果

本方案完成后，經(jīng)供電公司運行部門反應(yīng)效果比較理想，周圍居民相當(dāng)滿意，經(jīng)噪音測試，白天圍墻外2m處噪音指數(shù)小于55dB，夜晚圍墻外2m噪音指數(shù)小于45dB，達到國家Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)，變電站周圍完全適用于以居住及文教機關(guān)。

［1］羅超，查智明，潘娟琴，姚為方.變電站復(fù)雜聲場中多點噪聲源的鑒別［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2012（10）.

［2］徐祿文，劉小玲.變電站環(huán)境噪聲三維空間衰減模型及算法研究［J］.中國電機工程學(xué)報，2012（13）.

［3］奚曉勤.變壓器噪聲產(chǎn)生的原因及降低噪聲的措施［J］.華東電力，2012（04）.

2016-2-20

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2095-2066（2016）07-0047-02