“低頻的嗡嗡聲像是要穿透腦袋”，“嚴重時，能聽到玻璃窗顫動的聲音”，跟震顫結伴而來的，是一種聲音，一種低悶的噪音———變電站噪聲問題，亦是城市化前進步伐相隨而來的回響，亟須環境部門、電網企業、設備制造商和相關科研機構協力面對和解決。

 隨著城市化進程的加快，我國三大經濟圈輻射地區出現了土地資源緊缺的現象，電力走廊受到擠壓，無論是城市變電站還是郊區變電站，陸續出現了選址困難、部分在役站噪聲對周邊產生干涉的問題。目前我國的輸變電噪聲影響及控制實際生產力水平如何？城市變電站噪聲的系統性控制及常態化治理該如何推進？今后變電站噪聲及振動控制的發展趨勢是什么？12月上旬，本報記者就此進行了走訪調查。

“不安靜”的變電站

 目前大部分城市變電站存在亟須解決的噪聲問題，或面臨法律法規的限值要求、或須滿足群眾對于生活環境的敏感訴求。這就從主客觀上需要電網企業采取更為行之有效的措施解決變電站噪聲問題。

 初冬的北京，天黑得越來越早，車流洶涌的高架、霓虹閃爍的街角，都湮沒在城市的聲浪下。傍晚時分，記者跟隨國網智能電網研究院的專家來到了位于朝陽區東三環的某220千伏變電站。

 記者在現場看到，這座變電站一側臨街，其他三面則被居民樓房緊緊環繞。記者目測，該變電站最近處距離居民窗戶僅有20米左右。“隨著北京城市發展，CBD區域寸土寸金，居民樓越建越密，漸漸把變電站都環繞起來了。”該站值守人員告訴記者，變電站承擔著附近商戶和居民區的供電任務，建設年代遠比周邊小區要早得多，但后續遷入的居民并不認可。

 站在該變電站樓頂的室外平臺，記者看到，變壓器四周和靠近冷卻器的一側都設置了5米左右高度的白色聲屏障。走近細看，聲屏障上面密密麻麻“布滿了小點”。

 “面對居民的呼聲,去年變電站進行了改造。包括聲屏障、支撐架和施工費用共計80余萬元。”國網智能電網研究院工程師樊超說，“嗡嗡”的噪聲被聲屏障“內吸外隔”，解決了困擾變電站周圍居民多年的噪聲問題。

 目前，隨著城市化進程的加快，無論是城市變電站還是郊區變電站，周邊土地資源都日趨緊張，變電站周邊建筑與人口密度逐步上升，變電站相鄰區域聲環境功能區類別迅速由3類區排放限值要求轉變為2類區限值甚至1類區限值，噪聲排放限值要求的提高對于變電站的噪聲控制是個巨大的考驗。與此同時，2014版《環境保護法》已修訂通過，并將于2015年1月1日起施行。該環保法被喻為史上最嚴環保法，將敦促電網企業向著對環保問題零容忍的目標邁進。

 國網智能電網研究院工程師聶京凱告訴記者，目前在國內，不管是在變電站的設計還是建設過程中，均以變壓器、電抗器等設備的電氣性能作為優先考慮因素，而變電站的噪聲主要以中低頻噪聲為主，這種中低頻噪聲波長大，衰減慢，對普通居民建筑物穿透力強，再加上噪聲控制工程設計、施工、應用功能材料良莠不齊，實施的降噪效果往往與預期相差甚遠。此外，目前完全滿足變電站服役要求的低頻吸聲材料選擇余地很小，這也客觀造成了變電站噪聲控制工程無米下鍋的尷尬局面。

 此外，聶京凱強調，相關標準也并不是能夠保證變電站和諧運行的充分準則，滿足所在地居民實際感受，適度的提高排放、材料、驗收等標準，排除將來超標的可能，降低二次治理的成本，才是噪聲治理的關鍵所在。

治理的困境

 我國變電站降噪治理面臨材料體系不完善、降噪材料基本性能基礎數據匱乏及檢測能力不配套，針對地區氣候特點及變電站服役特點的降噪材料匱乏，缺乏可直接應用的標準化、實用性、規范性的降噪材料、裝置等。

 記者在國網智能電網研究院的“電網環境保護與安全防護新材料新技術聯合實驗室”中，看到了各式各樣奇形怪狀的“房間”，有些墻面鋪滿縱橫排列的尖劈，有些墻面鑲嵌著大大小小的半圓，有些屋子里還堆滿了器械、管道和屏幕。

 工程師肖偉民邊帶領記者參觀，邊向記者介紹這些“房間”的具體用途，它們分別是消聲室、混響室、隔聲室、振動試驗平臺等。“在這些實驗室中，通過各類測試可以掌握必要的噪聲頻譜數據、變電站結構關鍵特征數據、典型材料的服役耐久性等。在調研基礎上，確定材料開發目標，開發新型降噪材料、降噪結構，并完成材料的全面性能測試。”肖偉民說。

 “一方面，電網領域沒有完善的針對變電站降噪材料、構件、裝置的檢驗和評判標準可供依據。另一方面，對于材料、裝置等的后續服役耐久性關注也嚴重不足。隨著服役時間的延長，降噪材料、裝置往往由于耐候性差而逐漸失效，使得變電站面臨超標的危險。”聶京凱說。目前，我國城市變電站噪聲主要由變壓器、電抗器、電容器、母線、風機冷卻設備產生，其中主變、電抗器是主要聲源之一。“主變的噪聲水平差距較大，ABB、西門子等產品整體噪聲較國產產品要低，而東芝、日立等產品噪聲水平基本與國產產品相當，噪聲排放的差距主要是由于硅鋼片取向質量、制造工藝、結構設計上存在的差異造成的。”聶京凱告訴記者，隨著負荷的增加以及服役時間的延長，設備噪聲水平還會增高。

 “國產變壓器價格透明，利潤微薄，且噪聲要求在招標中也不是主要技術指標，沒有強制的約束作為驅動，廠家也心有余而力不足，充分體現了高端電工裝備制造企業的無奈。”樊超一席話，站在消聲實驗室里的大家愈發安靜了。

降噪將成常態化

 今后變電站降噪治理將從量體裁衣式的方式，逐步改變為成衣定制式的標準化設計方式，實施集約化管理，發揮規模優勢，提高電網工程的建設和管理效率，使其能夠滿足大規模電網噪聲控制的要求。

 北京西南部豐臺區境內永定河畔，郁樹翠煙，記者走進園博園110千伏變電站看到，這座小巧整潔的小樓安然靜謐，與不遠處的盧溝古橋遙相呼應。

 園博園變電站屬于新建變電站，國網智能電網研究院通過“系統化設計”、“多場耦合仿真模擬技術”和“微孔纖維復合吸聲板”等噪聲控制手段的綜合運用，使該變電站建成即滿足Ⅰ類聲環境功能區的排放限值要求。據監測，該站晝間站界噪聲排放僅為43.61分貝，是名副其實的低噪聲綠色示范站。

 園博園變電站噪聲控制工程的主要特色就是應用了國網智能電網研究院的一項最新研究成果———微孔纖維復合吸聲板。“與傳統材料相比，新材料的低頻吸聲性能提高2～3倍以上，在強度、耐候性方面也有無可比擬的優勢。此外，新材料為環境友好型材料，與目前廣泛使用的巖棉、玻璃棉等降噪材料相比，不會產生無機粉塵污染環境，具有回收再利用的環保特性。”樊超一邊舉著一塊白色的微孔纖維吸聲板小樣，一邊向記者介紹。

 談到今后變電站降噪的發展趨勢，聶京凱認為，隨著近年來各網省公司噪聲治理經費投入的逐年提升，城市變電站噪聲的系統性控制也將成為常態化。

 “具體來說，噪聲問題應從新建站及在役站分別對待。新建站應從規劃、選址、降噪設計、降噪材料和裝置的選配、降噪方案實施等綜合考慮；而在役站應從噪聲評估、站點實堪、降噪設計、降噪材料和裝置的選配、降噪方案實施等綜合考慮。”聶京凱告訴記者，目前變電站降噪措施缺乏系統性的規劃，而且在治理方案上往往不考慮綜合因素，僅做到頭痛醫頭腳痛醫腳，不能綜合兼顧材料選用、結構匹配，改造成本也沒有達到最經濟的效果。

 在聶京凱看來，在變電站噪聲控制領域，輔助降噪措施還將長期存在，且輔助降噪用材料、裝置性能將不斷得到完善和提高。而針對變電站輔助降噪的各種技術短板，變壓器、電抗器等設備本體降噪材料的發展和應用將成為變電站發展的主流技術，“十三五”期間，本體降噪材料將得到充分發展和應用。于此同時，新一代有源降噪技術、基于聲振信號的評估和在線監測技術、系統性降噪技術研究將逐步開展，各類降噪材料、裝置相關測試、評價標準體系也會日益完善。綜上所述，無論是輔助降噪、本體降噪、聲振傳感，均依賴材料科學的發展和進步。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章