随着我国城市化进程的快速发展以及人民生活水平的不断提高,城区用电负荷增长迅速。但由于城市用地资源的紧缺,以及市政规划中为避免公用设施露天放置对景观的破坏,使得与住宅配套的供电设施部分被设置于居民高层建筑户内,而其主要设备配电变压器工作时会产生一定程度的噪声污染问题。随着我国环境法律、法规的完善和公众环保意识的不断提高,公众对自身环境的要求越来越高,致使城市配电设备的噪声污染问题,成为了公众关心、媒体关注的热点问题,投诉量逐年上升。对此,部分供电部门常采用传统的吸声、隔声措施进行噪声污染治理,但由于治理方式的不正确,难以达到理想的治理效果。本文以某受到配电变压器噪声污染投诉的高档小区为例,通过对该小区配电变压器噪声污染特性的分析、研究,提出相应的噪声污染治理措施,为开展城区配电房噪声污染治理、新建配电房规划设计中的噪声污染控制等提供技术支持。[键入文字]二、噪声污染概况
该受到噪声污染投诉的配电房位于某一高档小区7幢住宅楼的1层,配电房内设有中压进线柜、干式变压器、低压配电柜等电气设备,配电房内有两台10kV干式变压器,每台容量为800kVA。与该1层配电房一墙之隔的即为101住户客厅和入户大厅走廊(如图1),101住户和入户大厅人员均反映日常有噪声污染问题,严重干扰正常生活。[键入文字]三、噪声检测方法
3.1主变噪声检测
干式配电变压器噪声监测采用B&K2250型噪声分析仪,在#1主变设备基准发射面1m处,主变1/2高度处,间距1m测量10s的等效连续A声级和倍频带声压级。3.2室内环境噪声检测
受噪声污染的室内环境噪声检测点如图1,其中#1测点位于入户大厅走廊处,#2测点位于101住户客厅内。且所有噪声检测点距室内任一反射面至少0.5M以上、距离地面1.2M以上。室内环境噪声检测使用B&K2250手持式噪声分析仪,测试期间门窗处于关闭状态,且房间内的所有其它可能的干扰源(如电视机、空调机、排气扇等)应关闭。测量时间为昼夜各一次,记录每个测点的1min等效连续A声级(LAeq)及倍频带声压级。3.3噪声评价标准
依据GB22337-2008《社会生活环境噪声排放标准》要求区室内的声环境需满足LAeq限值和倍频带声压级限值要求。(1)LAeq限值[6]
,该住宅小该配电房位于高档住宅小区内,所属声功能区为1类,因此,室内环境所有测点的LAeq声级应符合表1中的限值标准要求。注:A类房间:指以睡眠为主要目的,需要保证夜间安静的房间,包括住宅卧室、医院病房、宾馆客房等。B类房间:指主要在昼间使用,需要保证思考与精神集中,正常讲话不被干扰的房间、包括学校教室、会议室、办公室、住宅中卧室以外的其他房间等。[键入文字](2)倍频带声压级依据GB22337-2008《社会生活环境噪声排放标准》,所有室内噪声测点的倍频带声压级限值见表2。四、噪声治理前检测结果
4.1主变噪声检测结果
#1配电变压器的噪声检测结果见表3,测量位置图见图2。由表3可知,配电变压器的噪声是通过变压器的四个侧面同时向外辐射的,距离主变1m处,主变的噪声值介于58.8dB~62.1dB之间,四个侧面噪声值差异不大。图3为#1配电变压器测点#6处的噪声倍频带声压级。图3显示该变压器声压级的频谱峰值出现在125Hz~500Hz的范围内,而在500Hz以上的高频段,噪声随频率的变化迅速衰减。因此500Hz以下频率段噪声为该变压器噪声的主[键入文字]要污染源,且该噪声源呈现明显的中低频特性。而500Hz以下噪声主要来自于变压器运行中的本体噪声,即变压器铁心的磁致伸缩、变形和绕组的电磁力所引起的噪声。在配电变压器检测点现场检测人员能明显听到变压器的“嗡嗡”声,表明噪声的频谱分析结果与人员的噪声主观感受结果一致,变压器的本体噪声为该配电房的主要噪声污染来源。4.2室内环境噪声检测结果(1)LAeq检测结果表4为受配电变压器影响的室内环境的噪声昼夜LAeq检测结果。由表可知,图1中两个室内房间的昼夜LAeq值均超过了GB22337-2008的限值要求。其中,#1测点的昼间超标值最大,达到了3.1dB。另外由于墙壁的隔声作用,#1和#2测点的LAeq与配电房变压器声源处相比降低了10dB左右。[键入文字](2)室内环境噪声倍频带声压级检测结果表5、表6分别为室内环境昼夜间的倍频带声压级检测结果。如表所示,在图1中#1和#2测点处,倍频带中250Hz和500Hz处的昼夜声压值超过了GB22337-2008的限值要求,其中,500Hz处的声压级超标量显著,在昼间,其超标值达到了15dB以上,而夜间时,其超标值仍然有约10dB。显然,在该配电房内变压器运行过程中,对周围居民生活构成了严重干扰。[键入文字]五、噪声治理方案
5.1
噪声污染分析
由以上分析可得,变压器500Hz以下的中低频噪声为该小区噪声的主要污染源,即变压器运行中产生的本体噪声。而根据现场分析,噪声源(配电变压器)对噪声敏感点(#1和#2)的影响途径主要有二种。(1)是变压器的结构噪声源:包括两部分,一部分是变压器噪声经过空气传播到配电房墙壁,被墙体吸收后,一直沿墙体结构传播至居民室内墙面,墙面再次振动激发空气振,产生空气声为居民人耳所听到。二是变压器本体噪声经变压器底座传至大楼地面,进一步沿着配电房地面结构传播至住户家中地面,地面在此振动引起空气声为居民人耳听到;(2)是变压器的空气噪声源:配电房内噪声通过配电房门窗等孔洞的衍射传出,再通过墙面的反射等有住宅的门窗等传播至住户家中。根据国内外大量研究表明,在配电房变压器的噪声影响中,结构噪声尤其是通过地面传播产生的结构噪声为其主要污染来源,其贡献的声能约占所有噪声声能总量的90%以上。因此在选择噪声污染控制方案时,主要以降低其产生的结构噪声为主,尤其是通过地面传播的结构噪声。为减小变压器机组通过地面传播产生的固体结构噪声,计划对变压器本体采用主动隔振处理,在变压器与地基之间加装减振器,减弱通过地基传递给周围环境的噪声。5.2噪声治理设计(1)隔振设计方案衡量主动隔振效果最常用的是隔振效率法。即:η=(1-T)×100%(其中η为隔振效率T为传递系数)T越小,表明通过隔振系统传过去的力就越小,隔震效果就越好;λ为频率比,λ=f/f0,f为变压器的激振频率,一般为电频率的2倍,大小为100HZ,f0为为变压器和隔振器组成系统的固有频率;ε为系统阻尼比。根据传递系数与频率比和阻尼比之间的关系,只有当λ大于2时,传递系数T<1,隔振系统才真正起到隔振作用,随着传递系数越来越小,即隔振效果越来越好。在工[键入文字]程实际中,从技术和经济角度考虑,最佳频率比宜取2.5~5,最佳阻尼比取0.05~0.2。(2)减振器选择针对变压器需不间断运行,环境温度较高,低频噪声为主的特点,本项目选用新型变压器用减振器,其负载约为2.5t,固有频率为20Hz,阻尼率约为0.075。根据变压器质量(约5t)以及可受力点分布情况,拟选用4只减振器,其安装平面图见下图。根据公式(2)其传递系数T为0.059,则其隔振效率约为94.1%。(3)施工步骤1、首先按照约定时间断电、放电,确保变压器无残存电流,可以安全施工,此步骤请供电部门协调相关人员操作完成。2、拆下铜排,根据抬升高度和软连接的长度对铜牌进行现场加工,切去一段长度,再打安装孔。3、我公司根据现场情况,采用不同方式对变压器进行抬升,一般采用油压千斤顶,并放入辅助木块。4、减振器放入位置后,缓慢落下变压器,调整减振器的位置,使减振器正常运行。5、连接安装铜牌,现场也请供电部门的相关人员检查,以保证无误。[键入文字]6、由供电部门的人员进行送电程序。六、降噪效果
在采取隔振降噪措施后(如图6),对受变压器影响的室内环境噪声进行LAeq及倍频带声压级检测,以评价其实际的降噪效果。图6安装减振器之后的现场图6.1LAeq检测结果表7为采取噪声治理措施后,室内环境测点的昼夜LAeq检测值。由表可知,测点#1和#2处的LAeq值均满足了GB22337-2008的限值要求。[键入文字]6.2倍频带声压级检测结果
表8、9为采取倍频带频谱检测结果表明,治理前有超标问题的#2和#3测点,其所有5个倍频带声压级均满足了GB22337-2008的限值要求,噪声治理效果明显。七、总结(1)通过对某受到噪声污染投诉的配电房内外的噪声污染现状进行检测、分析。结果显示该受到噪声污染的室内房间LAeq及倍频带声压级均出现超标现象;(2)通过现场分析、研究后发现室内噪声的主要来源为变压器运行时产生的结构噪声,其中以变压器本体通过底座传递给地面产生的结构噪声贡献量最大。基于此,对变压器采用了隔振处理,以降低变压器产生的结构噪声;(3)对噪声治理后的室内环境进行噪声检测、分析。结果显示所有测点的[键入文字]LAeq及倍频带声压级均达到GB22337-2008的限值要求。八、工程造价
序号12345名称减振器支撑钢结构编织铜牌安装调试费用数量4.004.001.001.00单位套套组项单价金额单台变压器改造总造价:
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