降低配电房噪音的研究与实践

［中图分类号］ TM 727.4
［文献标识码］ A
[文章编号] 1671-4806（2009）06-0093-03
随着我国现代化建设的深入和人民生活水平 的不断提高，电力配网发展也异常迅速。 许多新建 配电房因城市规划等客观原因不得不修建在距离 居民区很近的地方，于是，配电房噪音超标扰民就 成为了一个严重的问题，投诉逐年增多。
国家环保部公布的《社会生活环境噪音排放标 准》明确规定：医院病房、住宅卧室、宾馆客房等以 休 息 睡 眠 为 主 、需 要 保 持 安 静 的 房 间 ，夜 间 （22∶00 至次日 6∶00）噪音不得超过 30 分贝，白 天 （6∶00 至 22∶00）不得超过 40 分贝。 重庆市沙坪坝供电局随 机测试了 30 个配电房夜间噪音进行了测试， 结果 如表 1 所示。
电房噪音的主要构成部分。 为此，可以在变压器底座加装自主研制的阻尼减震器，减少变压器的噪音和震动，阻隔
变压器噪音的传播途径。 同时采用在风机和支架之间加垫 3mm 厚的工业减震橡胶，在变压器与高、低压母排连接
处采用柔性铜片连接等辅助措施，可大幅降低噪音，从而圆满解决居民小区配电房噪音扰民问题。
[关键词] 配电房噪音；变压器；阻尼减震器
Study and Practice of Reducing the Noises of Power Distribution Substations
ZHAO Gan，CHEN Zheng (Shapingba Power Supply Bureau, Chongqing Electric Power Corporation, Chongqing 400030, China) Abstract: Noise pollution of power distribution substations at residential areas has become a common problem affecting life quality of the residents. Low frequency noise made by transformers is the key component of the noise of distribution substation. Therefore self-developed damper can be placed on the base of transformer to reduce the noise and vibration of the transformer and obstruct the noise from spreading. Meanwhile a 3mm industrial anti -vibration rubber can be placed between air blower and brackets. As a result, noise can be reduced considerably and the problem of noise can be solved satisfactorily. Key words: noise of power distribution substation; transformer; damper
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从表 2 和表 3 可以明显看出： （1）噪音改造技术方案的实施大幅降低了噪音，圆 满地解决了居民小区配电房噪音扰民问题。 （2）阻尼减震装置的效果最为明显，该 装 置 的 成功研制实现了变压器降噪技术的突破。 三、结语 在变压器下加装减震器， 是前所未有的措施， 为降低配电房设备噪音提供了极为有效的手段，再 辅以其他降噪措施，较好地解决了配电房噪音扰民 的问题，避免了因为噪音问题无法解决，被迫搬迁 配电房的巨大经济损失。 该成果可以在电力行业内 广泛推广，其社会效益和社会影响明显，对于树立 企业形象，密切群众关系，保障居民身体健康，构建 和谐社会都有积极的作用。
辅助弹簧 主弹簧
图 1 专用阻尼减震器结构示意图
图 2 专用阻尼减震器
2.其他辅助降噪措施 对于配电房噪音的其他噪音源，采取了相关辅
助降噪措施。 （1）在设计环节上，多方位考虑配电 房 消 噪 问
题。 例如注意避免配电房门窗直对用户、配电房的 空间尽量争取留大、室内采取一些吸音材料做好隔 音消音措施等。
[参 考 文 献]
[1] 徐波.减震簧的设计与计算[J].摩托车技术，1991，4(3):13-16. [2] 噪音与震动控制设备及材料选用手册[M].北京：北京机械工业出版社，1999.34-45. [3] 黄立虹.10KV 干式变压器配电房防噪问题的探讨[J].广东输电与变电技术，2008，6(5)：44-45.
[收稿日期] 2009-09-28 [作者简介] 赵淦（1969- ），男，四川阆中人，工程师，研究方向为电力自动化、配网技术管理。
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2.配电房噪音的特点 配电房噪音源包括变压器和与变压器相连的 其他电力设备、空调、风机等，其中变压器噪音是导 致配电房噪音超标的主要因素。 变压器噪音具有以 下特点： （1）通过变压器的电流为频率 50Hz 的三 相 交 流电，由噪音震动激励源的性质可确定变压器电磁 噪音的频率应是 50Hz 的倍数， 变压器噪音以铁心 噪 音 为 主 ， 铁 心 噪 音 的 频 谱 范 围 通 常 在 100 ～ 500Hz，所 以 电 力 变 压 器 噪 音 属 于 低 频 噪 音 ， 而 且 频 率单一，变压器噪音成波浪状。 （2）运行环境影响变压器的噪音。 环境不利使 变压器噪音增大 3～7dB(A)。 经过现场测试发现大而 空旷的变压器室，在没有其他设备时，由于回音而 使噪音增大；变压器离墙太近（不到 lm），或者变压 器放在拐角处， 墙面反射噪音与变压器噪音叠加， 使噪音增大。 （3）由 于 客 户 负 荷 性 质 原 因 ，如 谐 波 源 负 载 等 ， 使变压器的电压波形发生畸变， 造成谐振现象，噪 音中除变压器本身的噪音之外，还夹杂着“咯咯、咯 咯”的噪音；在运行过程中，会瞬时出现变压器噪音 急剧变大的情况，不久又恢复正常。 （4）个别配电房夜间室内噪音比白天更大。 检 测该变压器的高压侧输入电压，确认这是由于当时 系统(或局部)负荷较小，电压偏高，变压器铁芯处于 高磁密状态下运行，使响声增大且尖锐。 （5） 变 压 器 震 动 和 噪 音 声 波 通 过 电 力 变 压 器 的 钢架底脚传至支承的基础，并通过基础经建筑结构 向四周传播。 同时，变压器产生的噪音还会通过空 气向四周传播。 配电房噪音主要是变压器正常运行时发出的持 续不间断的声音，理论上是没办法完全消除的,只是 不同变压器厂商制造工艺不同，声音大小有所区别。 二、解决方案及实施效果 人们通常对低频噪音，尤其是频率单一的低频 噪音比较敏感。 低频噪音的波长长，距离衰减率低， 不易被吸收。 因此，噪音的频率越低，治理难度也越 大。 根据配电房噪音的构成和其特点，应首先解决 主要矛盾，即构成配电房噪音主要部分的变压器噪 音。 在此基础上辅以相关措施，系统而有效地整体 解决噪音问题。 1.变压器降噪措施 要降低变压器噪音，首先必须设法减少变压器自 身的噪音和震动，然后阻隔变压器噪音的传播途径。
（5） 空 调 、 排 风 系 统 和 变 压 器 风 机 、 外 壳 、 其 他 零部件的震动也会产生噪音。
由此可知配电房噪音主要是由运行中的配电 变压器和与其相连的其他电力设备、空调、排风扇 等转动设备共同产生的。 通过排除法，可以确定变 压器产生的低频噪音尤为严重，是配电房噪音的主 要构成部分。 到目前为止，还没有办法能够彻底消 除变压器产生的低频噪音。
配电房噪音频率较低，使以往降低噪音的尝试 与探索未能奏效。 为此，拟对配电房噪音产生原因 及特点进行分析，在此基础上制定有效措施，大幅
降低配电房噪音。 一、配电房噪音产生的原因及特点 1.配电房噪音产生的原因 经观察和分析，配电房噪音产生原因主要有以
下几种。 （1）变 压 器 铁 心 的 硅 钢 片 在 交 变 磁 场 作 用 下 发
2009 年 12 月 第9卷 第6期
无锡商业职业技术学院学报 Journal of Wuxi Institute of Commerce
降低配电房噪音的研究与实践
赵 淦，陈 峥
（重庆市电力公司 沙坪坝供电局， 重庆 400030）
Dec., 2009 Vol．9 No．6
[摘 要] 居民区配电房噪音污染已成为影响居民生活质量的普遍的问题， 其中变压器产生的低频噪音是配
（5）要求用户加装减少谐波的装置。 （6）严格控制变压器容量。 正常情况下尽量将 变压器的符合率控制在 70％～75％之间， 避免变压 器过荷激磁运行增加噪音。 3.实施效果 重庆市沙坪坝供电局配网中心在六店子小区 配电房和杨家山配电房的变压器安装了自行设计 的专用阻尼减震器，在室内天棚和墙面上安装隔音 消音材料，采用软铜片连接等降噪措施。 实施效果 前后噪音对照情况详见表 2 和表 3，两个配电房实 施不同措施的先后顺序有所不同。
（2）安 装 变 压 器 等 设 备 时 ，保 证 施 工 质 量 ， 避 免 因固定螺栓不紧导致震动增大噪音的情况发生。 [3]
（3）风 机 和 风 机 支 架 之 间 加 垫 3mm 厚 的 工 业 减震橡胶。
（4）在变压器与高、低压母排连接处 采 用 柔 性 铜片连接，减少变压器震动传递到其他电力设备上 而引起共振产生的噪音。
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减少变压器自身噪音，就必须降低变压器由于 工频交流电源引起的低频震动。 众所周知，弹簧装 置具有减震功能，在汽车、摩托车等交通工具上应 用广泛[1]。 根据弹簧减震原理，通过理论计算，根据 不同变压器的重量， 选用不同弹性系数的弹簧，可 设计出用于变压器的阻尼减震装置[2]。
为了能够根据减震效果的需要对弹簧的弹性 系数进行适当调整，采用了主弹簧和辅助弹簧相结 合的方式构成减震装置，图 1 是减震装置结构示意 图。 根据上述思路设计减震装置，经过反复试验，检 验减震降噪效果，修改设计，最终研制出图 2 所示 专用阻尼减震器。 减震器加装在变压器底座，同时 发挥了两个方面的作用： 减少了变压器自身的震 动；阻断了变压器与建筑结构之间震动与噪音的传 播，从而有效控制了与变压器相连的建筑结构的震 动和噪音。 阻尼减震器的成功研制与应用大幅度地 降低了变压器噪音，降噪效果非常显著（已申报专 利）。
表 1 配电房夜间噪音调查表
配电房位置 被测配电 测量地点（离配电 平均 标准：晚上小 房数量 房最近住户） 噪声 于 30dB(A)
居民楼一楼或 负一楼
30 个
一楼住户 42db(A) 不达标
居民楼负二楼 30 个
一楼住户 29db(A) 达标
居民楼附近 30 个
一楼住户 27db(A) 达标
显然，与配电房一墙之隔的居民楼一楼或者负 一楼，配电房噪声严重超标。
生微小变化即磁致伸缩，使铁心随励磁频率的变化 做周期性震动而产生噪音;
（2）变 压 器 绕 组 在 电 流 通 过 时 产 生 电 磁 力 使 绕 组震动产生噪音;
（3）配 电 变 压 器 震 动 引 起 与 变 压 器 相 连 的 其 他 电力设备（零部件）的震动，产生噪音;
（4）震动物体周围可以激励声波，并 且 可 以 在 固体、液体、气体中传播，声音碰上其他物体也会激 励其震动而发出声音，震动和声波常耦合在一起并 相互发生作用;
表 2 六店子配电房实施方案前后噪音对照表
实施前/ 加装阻尼减震加装软铜片加装隔声消音 降低总幅 降低百 dB(A) 装置后/ dB(A) 后/ dB(A) 材料后/ dB(A) 度/db(A) 分比/%
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表 3 杨家山配电房实施方案前后噪音对照表
实施前/ 加装隔声消音 加装阻尼减震 加装软铜 降低总幅 降低百 dB(A) 材料后/dB)A) 装置后/dB(A) 片后/dB(A) 度/dB(A) 分比/%