一種新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法，實施步驟包括規(guī)劃選址的噪聲控制、典型設計方案選擇的噪聲控制、平面布置選擇的噪聲控制、設備選型的噪聲控制、可選的工程降噪及優(yōu)化設計和工程實施；本發(fā)明以預先控制為原則，從變電站的規(guī)劃選址、典型設計方案選擇、平面布置選擇、主要設備選型和工程降噪措施等多個方面提出了有效的噪聲控制技術(shù)措施，為新建變電站的噪聲控制提供了全過程和全方位的技術(shù)參考，既節(jié)省了變電站建成后的噪聲治理費用，又減少了新建變電站噪聲對周圍環(huán)境的影響，能夠最大化保持變電站的美觀及周圍的環(huán)境，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
【專利說明】一種新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及高壓輸變電工程中的環(huán)境保護【技術(shù)領域】，具體涉及一種新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)建設和城市發(fā)展的同步快速推進，變電站與居民區(qū)、學校等環(huán)境敏感點的距離更難以控制，因變電站運行噪聲而引發(fā)的環(huán)保糾紛時有發(fā)生，給電網(wǎng)建設和運行帶來了巨大的壓力。目前，由于噪聲問題并非變電站工藝設計中考慮的重點，現(xiàn)有變電站的噪聲控制以建成變電站后的噪聲超標治理(工程降噪)為主，一方面導致變電站建成后噪聲超標治理的費用偏高，另一方面影響變電站的美觀及周圍的環(huán)境。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)問題，提供一種以預先控制為原則，從變電站的規(guī)劃選址、典型設計方案選擇、平面布置選擇、主要設備選型和工程降噪措施等多個方面提出了有效的噪聲控制技術(shù)措施，為新建變電站的噪聲控制提供了全過程和全方位的技術(shù)參考，既節(jié)省了變電站建成后的噪聲治理費用，又減少了新建變電站噪聲對周圍環(huán)境的影響，能夠最大化保持變電站的美觀及周圍的環(huán)境、具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益的新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法，其實施步驟如下:
1)規(guī)劃選址:分別獲取新建變電站各擬選站址所在位置對應聲環(huán)境質(zhì)量標準的聲環(huán)境功能區(qū)類別，優(yōu)先在2類、3類或4類聲環(huán)境功能區(qū)中選擇站址作為目標選址；
2)典型設計方案選擇:根據(jù)所述目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別選擇新建變電站的典型設計方案，所述典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式、半戶內(nèi)布置方式和全戶外布置方式之
3)平面布置選擇:根據(jù)所述典型設計方案確定新建變電站的平面布置方式，如果所述典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式或半戶內(nèi)布置方式，則將新建變電站的主變壓器、電抗器布置在變電站站址外部環(huán)境敏感建筑物較少的一側(cè)或聲環(huán)境質(zhì)量要求較低的一側(cè)；如果所述典型設計方案為全戶外布置方式，則將主變壓器布置在變電站站址的中央位置、將電抗器布置在變電站站址外部環(huán)境敏感建筑物較少的一側(cè)或聲環(huán)境質(zhì)量要求較低的一側(cè)；
4)設備選型:基于所述目標選址、典型設計方案、平面布置方式選擇確定新建變電站的噪聲水平預測計算模型，所述噪聲水平預測計算模型包括新建變電站的聲源噪聲水平、聲源噪聲水平衰減后得到的預測噪聲水平之間的映射運算關(guān)系；將根據(jù)所述目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類型對應的噪聲控制標準作為預測噪聲水平代入所述噪聲水平預測計算模型進行反算，將反算得到的結(jié)果保留指定裕度后得到新建變電站的聲源噪聲水平，根據(jù)所述聲源噪聲水平選擇低噪聲的主變壓器和高壓電抗器的型號；基于選擇確定的主變壓器和高壓電抗器型號的聲源噪聲水平，通過所述噪聲水平預測計算模型預測新建變電站的預測噪聲水平，判斷計算得到的預測噪聲水平是否達到目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別的標準，如不能夠達到則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5)，否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6)；
5)工程降噪及優(yōu)化設計:根據(jù)所述典型設計方案選擇工程降噪及優(yōu)化設計；通過所述噪聲水平預測計算模型預測計算工程降噪及優(yōu)化設計后新建變電站的預測噪聲水平，判斷計算得到的預測噪聲水平是否達到所述目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別的標準，如果不能夠達到則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5)繼續(xù)進行工程降噪及優(yōu)化設計，否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6)；
6)工程實施:將新建變電站工程實施。
[0005]優(yōu)選地，所述步驟I)中聲環(huán)境質(zhì)量標準的聲環(huán)境功能區(qū)類別包括O類、I類、2類、3類、4類共五類聲環(huán)境功能區(qū)，其中O類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級50dB (A)、夜間等效聲級為40dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)，I類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級55dB(A)、夜間等效聲級為45dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)，2類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級60dB (A)、夜間等效聲級為50dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)，3類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級65dB (A)、夜間等效聲級為55dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)，4類聲環(huán)境功能區(qū)包括4a類和4b類聲環(huán)境功能區(qū)，4a類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級70dB (A)、夜間等效聲級為55dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)，4b類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級70dB (A)、夜間等效聲級為60dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)。
[0006]優(yōu)選地，所述步驟2)的詳細實施步驟如下:判斷所述目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類另|J，如果聲環(huán)境功能區(qū)類別為O類，或聲環(huán)境功能區(qū)類別為I類且相鄰有對周圍噪聲敏感建筑物，所述對周圍噪聲敏感建筑物包括住宅、醫(yī)院、學校、機關(guān)和科研單位，則選擇新建變電站的典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式；否則，選擇新建變電站的典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式、半戶內(nèi)布置方式和全戶外布置方式之一。
[0007]優(yōu)選地，所述步驟3)還包括布局優(yōu)化的步驟，所述布局優(yōu)化的詳細步驟如下:
3.1)將新建變電站的風機、空調(diào)外機、出風口布置在目標選址外部環(huán)境敏感建筑物較少的一側(cè)或聲環(huán)境質(zhì)量要求較低的一側(cè)或樓頂；判斷確定新建變電站的平面布置方式，如果所述典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式或半戶內(nèi)布置方式，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟3.2);如果所述典型設計方案為全戶外布置方式，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟3.3)；
3.2)判定新建變電站的主變壓器的散熱器結(jié)構(gòu)類型，如果主變壓器的散熱器結(jié)構(gòu)類型為分體式結(jié)構(gòu)，則將散熱器安裝布置在戶外，如果主變壓器的散熱器結(jié)構(gòu)類型為一體式結(jié)構(gòu)，則主變壓器所在主變壓器室的進出風口進行消聲處理；將主變壓器所在主變壓器室、電抗器所在電抗器室的門窗以及進出風口布置在目標選址外部環(huán)境敏感建筑物較少的一側(cè)或聲環(huán)境質(zhì)量要求較低的一側(cè)；返回；
3.3)將新建變電站的隔聲物布置在新建變電站的聲源和新建變電站周圍的噪聲敏感建筑物之間，通過調(diào)整隔聲物的位置、形狀和尺寸，使得噪聲敏感建筑物落在所述隔聲物的聲影區(qū)內(nèi)，所述隔聲物包括建筑物、構(gòu)筑物、地形、地物；返回。
[0008]優(yōu)選地，所述步驟5)的詳細步驟如下:
5.1)判斷為新建變電站選擇的典型設計方案，如果典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式或半戶內(nèi)布置方式，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.2);如果典型設計方案為全戶外布置方式，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.3)； 5.2)針對新建變電站的將主變壓器所在主變壓器室、電抗器所在電抗器室的墻體以門窗以及進出風口進行隔聲、消聲處理；跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.4)；
5.3)針對新建變電站布置隔聲工程設備，所述隔聲工程設備包括隔聲屏障、隔聲罩和隔聲間；跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.4)；
5.4)通過所述噪聲水平預測計算模型預測計算工程降噪及優(yōu)化設計后新建變電站的預測噪聲水平，判斷計算得到的預測噪聲水平是否達到所述目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別的標準，如果不能夠達到則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.1)繼續(xù)進行工程降噪及優(yōu)化設計，否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6)。
[0009]優(yōu)選地，所述步驟4)中的噪聲水平預測計算模型包括新建變電站的聲源噪聲水平、聲源噪聲水平衰減后得到的預測噪聲水平之間的映射運算關(guān)系如式(I)所示；
Lp (Τ) =Lr+Dc_ (Adjv+Aatm+Agr+Abar+Amsc)( 1 )
式(I)中，Lp(X)表示新建變電站距離聲源距離為r處的預測噪聲水平，單位為dB -,Lw表示新建變電站的聲源噪聲水平，單位為dB -,Dc表示新建變電站的指向性校正系數(shù)，單位為dB，所述指向性校正系數(shù)用于描述點聲源的等效連續(xù)聲壓級與產(chǎn)生聲功率級Zir的全向點聲源在規(guī)定方向的級的偏差程度，所述指向性校正系數(shù)的值等于點聲源的指向性指數(shù)4加上計到小于4π球面度sr立體角內(nèi)的聲傳播指數(shù)且對輻射到自由空間的全向點聲源而言，指向性校正系數(shù)化的值為OdB -Adjv表示新建變電站的幾何發(fā)散引起的倍頻帶衰減，單位為dB -Aatm表示新建變電站的大氣吸收引起的倍頻帶衰減，單位為dB -Agr表示新建變電站的地面效應引起的倍頻帶衰減，單位為dB 表示新建變電站的聲屏障引起的倍頻帶衰減，單位為dB -Amjsc表示其他多方面效應引起的倍頻帶衰減，單位為dB。
[0010]或者優(yōu)選地，所述步驟4)中的噪聲水平預測計算模型為Soundplan噪聲預測計算模型，所述Soundplan噪聲預測計算模型的配置包括環(huán)境設置和聲源設置，所述環(huán)境設置包括輸入新建變電站的建筑及墻體高度、吸聲系數(shù)和反射損失；所述聲源設置時采用聲功率頻譜，且建立聲源時將新建變電站的主變壓器作為組合面聲源、將新建變電站的低抗和風機作為點聲源。
[0011]或者優(yōu)選地，所述步驟4)中的噪聲水平預測計算模型為Cadna噪聲預測計算模型；所述Cadna噪聲預測計算模型的配置包括防火墻設置、圍墻設置、建筑物設置及聲源設置，其中防火墻設置、圍墻設置采用隔聲屏障進行模擬，且配置輸入幾何尺寸、反射損失和吸聲系數(shù)；建筑物設置采用建筑進行模擬，且配置輸入幾何尺寸、反射損失和吸聲系數(shù)；聲源設置時采用聲功率頻譜，且建立聲源時將新建變電站的主變壓器作為組合面聲源、將新建變電站的低抗和風機作為點聲源。
[0012]本發(fā)明新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法具有下述優(yōu)點:本發(fā)明提供一種以預先控制為原則，從變電站的規(guī)劃選址、典型設計方案選擇、平面布置選擇、主要設備選型和工程降噪措施等多個方面提出了有效的噪聲控制技術(shù)措施，能夠改變傳統(tǒng)的先污染后治理的變電站噪聲控制方式，提供一種以預先控制為原則的全過程、全方位的新建變電站噪聲綜合控制流程，針對聲環(huán)境質(zhì)量標準的聲環(huán)境功能區(qū)類別，根據(jù)所述目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別選擇新建變電站的典型設計方案，根據(jù)所述典型設計方案確定新建變電站的平面布置方式，同時基于噪聲水平預測計算模型進行設備選型和預測噪聲水平，并根據(jù)預測噪聲水平是否達標來選擇是否進行工程降噪及優(yōu)化設計，只有達標的條件下才進行工程實施，因此能夠為新建變電站的噪聲控制提供了全過程和全方位的技術(shù)參考，既節(jié)省了變電站建成后的噪聲治理費用，又減少了新建變電站噪聲對周圍環(huán)境的影響，能夠最大化保持變電站的美觀及周圍的環(huán)境、具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實施例一的基本實施流程示意圖。

【具體實施方式】
[0014]實施例一:
如圖1所示，本實施例新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法的實施步驟如下:
I)規(guī)劃選址:分別獲取新建變電站各擬選站址所在位置對應聲環(huán)境質(zhì)量標準的聲環(huán)境功能區(qū)類別，由于O類、I類聲環(huán)境功能區(qū)的聲環(huán)境質(zhì)量要求較高，建成后噪聲治理的難度大費用高，因此優(yōu)先在2類、3類或4類聲環(huán)境功能區(qū)中選擇站址作為目標選址；
聲環(huán)境質(zhì)量標準是國家制定的環(huán)保標準，本實施例通過引入聲環(huán)境質(zhì)量標準來進行規(guī)劃選址。本實施例中，步驟I)中聲環(huán)境質(zhì)量標準的聲環(huán)境功能區(qū)類別包括O類、I類、2類、3類、4類聲環(huán)境功能區(qū)，其中:0類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級50dB (A)、夜間等效聲級為40dB(A)的聲環(huán)境功能區(qū)，例如康復療養(yǎng)區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域；1類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級55dB (A)、夜間等效聲級為45dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)，例如居民住宅、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、科研設計、行政辦公等需要保持安靜的區(qū)域；2類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級60dB (A)、夜間等效聲級為50dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)，例如以商業(yè)金融、集市貿(mào)易為主要功能，或者居住、商業(yè)、工業(yè)混雜、需要維護住宅安靜的區(qū)域；3類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級65dB (A)、夜間等效聲級為55dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)，例如以工業(yè)生產(chǎn)、倉儲物流為主要功能，需要防止工業(yè)噪聲對周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響的區(qū)域；4類聲環(huán)境功能區(qū)包括4a類和4b類聲環(huán)境功能區(qū)，4a類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級70dB (A)、夜間等效聲級為55dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)，例如高速公路、一級公路、二級公路、城市快速路、城市主干路、城市次干路、城市軌道交通(地面段)、內(nèi)核航道兩側(cè)區(qū)域；4b類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級70dB (A)、夜間等效聲級為60dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)，例如鐵路干線兩側(cè)區(qū)域。其中4a類聲環(huán)境功能區(qū)、4b類聲環(huán)境功能區(qū)一起構(gòu)成4類聲環(huán)境功能區(qū)，統(tǒng)指交通干線兩側(cè)一定距離之內(nèi)，需要防止交通噪聲對周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響的區(qū)域。需要說明的是，本實施例優(yōu)先在2類、3類或4類聲環(huán)境功能區(qū)中選擇選址作為目標選址時，還需要考慮對周圍噪聲敏感建筑物(住宅、醫(yī)院、學校、機關(guān)和科研單位等)的聲環(huán)境影響。
[0015]2)典型設計方案選擇:根據(jù)目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別選擇新建變電站的典型設計方案，典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式、半戶內(nèi)布置方式和全戶外布置方式之一。
[0016]本實施例中，步驟2)的詳細實施步驟如下:判斷所述目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類另|J，如果聲環(huán)境功能區(qū)類別為O類，或聲環(huán)境功能區(qū)類別為I類且相鄰有對周圍噪聲敏感建筑物，所述對周圍噪聲敏感建筑物包括住宅、醫(yī)院、學校、機關(guān)和科研單位，則選擇新建變電站的典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式；否則，選擇新建變電站的典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式、半戶內(nèi)布置方式和全戶外布置方式之一。例如，O類或I類聲環(huán)境功能區(qū)由于聲環(huán)境質(zhì)量要求較高，而采用全戶內(nèi)布置時變電站對周圍噪聲影響較小且容易控制，因此采用全戶內(nèi)布置方式；《聲環(huán)境質(zhì)量標準》將鄉(xiāng)村地區(qū)一般劃為I類區(qū)，由于部分鄉(xiāng)村地區(qū)站址周圍無敏感建筑或敏感建筑較少，因此目標選址位于鄉(xiāng)村I類聲環(huán)境功能區(qū)時可根據(jù)實際情況選址布置方式，周圍噪聲敏感建筑較多時選擇全戶內(nèi)布置方式，周圍無噪聲敏感建筑物或較少時可采用全戶外或半戶內(nèi)布置方式；2類聲環(huán)境功能區(qū)可根據(jù)實際情況采用全戶內(nèi)、半戶內(nèi)或全戶外布置方式，周圍噪聲敏感建筑物較多時，為同時保證站界噪聲達標及減少對周圍居民的影響，可采用全戶內(nèi)或半戶內(nèi)布置方式，周圍無噪聲敏感建筑物或較少時可采用全戶外或半戶內(nèi)布置方式；3類聲環(huán)境功能區(qū)、4類聲環(huán)境功能區(qū)(4a類和4b類)由于聲環(huán)境質(zhì)量要求不高且噪聲敏感建筑少采用全戶外布置方式就能達標排放且不會對周圍聲環(huán)境造成影響。
[0017]3)平面布置選擇:根據(jù)典型設計方案確定新建變電站的平面布置方式，如果典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式或半戶內(nèi)布置方式，則將新建變電站的主要聲源主變壓器、電抗器布置在變電站站址外部環(huán)境敏感建筑物較少的一側(cè)或聲環(huán)境質(zhì)量要求較低(如公路、工業(yè)區(qū)等)的一側(cè)，既能滿足噪聲排放標準，又減少對周圍噪聲敏感建筑物的聲環(huán)境影響；如果典型設計方案為全戶外布置方式，則將主要噪聲源主變壓器布置在變電站站址的中央位置增大噪聲衰減距離，將主要噪聲源電抗器布置在變電站站址外部環(huán)境敏感建筑物較少的一側(cè)或聲環(huán)境質(zhì)量要求較低(如公路、工業(yè)區(qū)等)的一側(cè)減少噪聲對周圍的影響。
[0018]本實施例中，步驟3)還包括布局優(yōu)化的步驟，布局優(yōu)化的詳細步驟如下:
3.1)將新建變電站的風機、空調(diào)外機、出風口布置在目標選址外部環(huán)境敏感建筑物較少的一側(cè)或聲環(huán)境質(zhì)量要求較低的一側(cè)或樓頂；判斷確定新建變電站的平面布置方式，如果典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式或半戶內(nèi)布置方式，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟3.2);如果典型設計方案為全戶外布置方式，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟3.3)；
3.2)判定新建變電站的主變壓器的散熱器結(jié)構(gòu)類型，如果主變壓器的散熱器結(jié)構(gòu)類型為分體式結(jié)構(gòu)，則將散熱器安裝布置在戶外，采用自然冷卻的方式，減少了主變室通風風機風量，也減小了噪聲排放，同時節(jié)約了能源；如果主變壓器的散熱器結(jié)構(gòu)類型為一體式結(jié)構(gòu)，主變室的通風風量較大，通風風機的功率大、轉(zhuǎn)速高，噪聲值也大，因此主變壓器所在主變壓器室的進出風口需進行消聲處理；將主變壓器所在主變壓器室、電抗器所在電抗器室的門窗以及進出風口布置在目標選址外部環(huán)境敏感建筑物較少的一側(cè)或聲環(huán)境質(zhì)量要求較低的一側(cè)，減少主變室、電抗器室漏聲對周圍聲環(huán)境的影響；返回；
3.3)將新建變電站的隔聲物布置在新建變電站的聲源和新建變電站周圍的噪聲敏感建筑物之間，通過調(diào)整隔聲物的位置、形狀和尺寸，使得噪聲敏感建筑物落在隔聲物的聲影區(qū)內(nèi)，利用隔聲物對噪聲的阻擋作用，減小噪聲向周圍傳播，隔聲物包括建筑物、構(gòu)筑物、地形、地物；返回。
[0019]布局優(yōu)化分為戶內(nèi)變電站的布局優(yōu)化，戶外變電站的布局優(yōu)化，通風風機及空調(diào)外機的布局優(yōu)化；戶內(nèi)變電站包括主變室、電抗器室、配電室、二次設備室等，主要噪聲源為主變室、電抗器室及各種通風散熱風機。主變壓器采用本體與散熱器分體式結(jié)構(gòu)時將散熱器布置在戶外；采用本體與散熱器一體式結(jié)構(gòu)時對進出風口進行消聲處理；主變壓器室、電抗器室等的門、窗及進出風口應布置在遠離敏感建筑物一側(cè)。戶外變電站包括戶外變壓器、戶外電抗器、主控樓、配電樓、戶外配電裝置區(qū)等，主要噪聲源為主變壓器、電抗器以及通風風機。戶外變電站應充分利用建、構(gòu)筑物及地形對噪聲的阻隔作用:主控樓、配電樓等高大建筑宜布置在聲源與周圍噪聲敏感建筑物之間；在滿足設計功能和保證建筑物面積基本不變的情況下，適當調(diào)整主控樓、配電樓等高大建筑物的位置、形狀和尺寸，使敏感建筑物落入高大建筑的聲影區(qū)；在滿足設計要求的情況下，應減小具有隔聲功能建筑物與聲源的距離；需要時，可在主變壓器、電抗器靠近廠界側(cè)設置防火墻并適當增加防火墻的長度和高度，利用墻體進行隔聲；變電站的立面布置應充分利用地形、地物及周圍綠化帶隔擋噪聲，主要噪聲源宜低位布置，使噪聲敏感建筑物落入自然屏障的聲影區(qū)；變電站宜采用實體圍墻，可適當增高靠近電抗器處的圍墻高度。風機及空調(diào)外機布置在遠離噪聲敏感建筑物一側(cè)墻壁或樓頂，出風口不朝向噪聲敏感建筑物。
[0020]4)設備選型:基于目標選址、典型設計方案、平面布置方式選擇確定新建變電站的噪聲水平預測計算模型，噪聲水平預測計算模型包括新建變電站的聲源噪聲水平、聲源噪聲水平衰減后得到的預測噪聲水平之間的映射運算關(guān)系；將根據(jù)目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類型對應的噪聲控制標準作為預測噪聲水平代入噪聲水平預測計算模型進行反算，將反算得到的結(jié)果保留指定裕度(一般為5dB以上)后得到新建變電站的聲源噪聲水平，根據(jù)聲源噪聲水平選擇低噪聲的主變壓器和高壓電抗器的型號，從聲源上降低了噪聲，避免由于噪聲源較大造成降噪成本較高的問題；基于選擇確定的主變壓器和高壓電抗器型號的聲源噪聲水平，通過噪聲水平預測計算模型預測新建變電站的預測噪聲水平，判斷計算得到的預測噪聲水平是否達到目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別的標準，如不能夠達到則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟
5)，否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6)。
[0021]本實施例中，步驟4)中的噪聲水平預測計算模型包括新建變電站的聲源噪聲水平、聲源噪聲水平衰減后得到的預測噪聲水平之間的映射運算關(guān)系如式(I)所示；
Lp (Τ) =Lr+Dc_ (Adjv+Aatm+Agr+Abar+Amsc)( 1 )
式(I)中，&(r)表示新建變電站距離聲源距離為r處的預測噪聲水平(聲壓級)，單位為dB -,Lr表示新建變電站的聲源噪聲水平(聲功率級)，單位為dB 'Dc表示新建變電站的指向性校正系數(shù)，單位為dB，指向性校正系數(shù)用于描述點聲源的等效連續(xù)聲壓級與產(chǎn)生聲功率級Ar的全向點聲源在規(guī)定方向的級的偏差程度，指向性校正系數(shù)的值等于點聲源的指向性指數(shù)4加上計到小于4 31球面度sr立體角內(nèi)的聲傳播指數(shù),且對輻射到自由空間的全向點聲源而言，指向性校正系數(shù)化的值為OdB -Adjv表示新建變電站的幾何發(fā)散引起的倍頻帶衰減，單位為dB -Aatm表示新建變電站的大氣吸收引起的倍頻帶衰減,單位為dB ;Affr表示新建變電站的地面效應引起的倍頻帶衰減，單位為dB ?為^表示新建變電站的聲屏障引起的倍頻帶衰減，單位為dB；4k表示其他多方面效應引起的倍頻帶衰減，單位為dB。采用式(I)所示表達式計算時應考慮變電站豎向布置、周圍地形、站外高大建筑及障礙物對聲波傳播的影響。
[0022]如果主變壓器和高壓電抗器的選型采用招標的方式，則可以將將反算得到的噪聲源結(jié)果保留指定裕度(一般為5dB以上)后得到新建變電站的聲源噪聲水平寫入招標文件中；在招標成功后，則根據(jù)實際招標的主變壓器和高壓電抗器的型號的噪聲水平預測計算模型預測新建變電站的預測噪聲水平。此外，通風風機優(yōu)先選擇大直徑、低轉(zhuǎn)速的低噪聲風機，通風散熱風機優(yōu)先采用自動溫控啟停的方式。
[0023]5)工程降噪及優(yōu)化設計:根據(jù)典型設計方案選擇工程降噪及優(yōu)化設計；通過噪聲水平預測計算模型預測計算工程降噪及優(yōu)化設計后新建變電站的預測噪聲水平，判斷計算得到的預測噪聲水平是否達到目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別的標準，如果不能夠達到則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5)繼續(xù)進行工程降噪及優(yōu)化設計，否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6)。
[0024]本實施例中，步驟5)的詳細步驟如下:
5.1)判斷為新建變電站選擇的典型設計方案，如果典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式或半戶內(nèi)布置方式，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.2);如果典型設計方案為全戶外布置方式，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.3)；
5.2)針對新建變電站的將主變壓器所在主變壓器室、電抗器所在電抗器室的墻體以門窗以及進出風口進行隔聲處理；跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.4)；
5.3)針對新建變電站布置隔聲工程設備，隔聲工程設備包括隔聲屏障、隔聲罩和隔聲間；跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.4)；
5.4)通過噪聲水平預測計算模型預測計算工程降噪及優(yōu)化設計后新建變電站的預測噪聲水平，判斷計算得到的預測噪聲水平是否達到目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別的標準，如果不能夠達到則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.1)繼續(xù)進行工程降噪及優(yōu)化設計，否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6)。
[0025]本實施例在步驟4)中基于確定的主變壓器和高壓電抗器型號的聲源噪聲水平，通過噪聲水平預測計算模型預測新建變電站的預測噪聲水平，判斷計算得到的預測噪聲水平是否達到目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別的標準，如不能夠達到則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5)，否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6)，同時步驟5)根據(jù)典型設計方案選擇工程降噪及優(yōu)化設計后，再次通過噪聲水平預測計算模型預測計算工程降噪及優(yōu)化設計后新建變電站的預測噪聲水平，判斷計算得到的預測噪聲水平是否達到目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別的標準，如果不能夠達到則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5)繼續(xù)進行工程降噪及優(yōu)化設計，否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6)，因此步驟5)根據(jù)典型設計方案選擇工程降噪及優(yōu)化設計是以通過噪聲水平預測計算模型預測新建變電站的預測噪聲水平為前提的，從而能夠在保證降噪效果的前提下，降低降噪費用。
[0026]步驟5.2)為全戶內(nèi)布置方式或半戶內(nèi)布置方式新建變電站的工程降噪。全戶內(nèi)布置方式或半戶內(nèi)布置方式的工程降噪設計應以消聲、吸聲和隔振為主，做好隔聲間(變壓器室、電抗器室等)墻體、隔聲門窗及進出風口的降噪措施。主變壓器室外側(cè)為O類、I類聲功能區(qū)或近距離噪聲敏感建筑物分布較多時，主變壓器室不宜設計全開全關(guān)式檢修大門，可只設小型檢修隔聲門，檢修隔聲門的隔聲量不應小于30dB (IV類等級隔聲門)；進風口采用消聲百葉，出風口安裝消聲器。電抗器室窗外為O類、I類聲功能區(qū)或近距離噪聲敏感建筑物分布較多時，宜采用雙層或多層隔聲窗，隔聲窗的隔聲量不應小于30dB(IV類等級隔聲窗)。隔聲門、窗的縫隙應采用可靠的密封措施。戶內(nèi)變電站的主變壓器室等設備間，當混響嚴重或降噪要求高時，可對室內(nèi)墻面進行吸聲處理，并適當設置吸聲體。
[0027]步驟5.3)為戶外布置方式新建變電站的工程降噪。戶外布置方式新建變電站的工程降噪以隔聲為主，根據(jù)周邊噪聲敏感建筑物的分布情況采用不同形式的隔聲屏障或隔聲間。周圍噪聲敏感建筑物較多且分布零散，或噪聲敏感建筑物地勢較高及為高層建筑時，將隔聲屏障設置在靠近變壓器(電抗器)一側(cè)或為變壓器(電抗器)設計隔聲間；周圍噪聲敏感建筑物集中，離變電站廠界較近，且位置較低時，可將聲屏障設置在靠近噪聲敏感建筑物的廠界附近。戶外變電站一般不需要作吸聲處理，在降噪要求高時，可對與主變壓器相鄰的防火墻及建筑物墻面作吸聲設計。
[0028]6)工程實施:將新建變電站工程實施。
[0029]實施例二:
實施例二與前述的實施例一基本相同，其不同點為:步驟4)中的噪聲水平預測計算模型為Soundplan噪聲預測計算模型，Soundplan噪聲預測計算模型的配置包括環(huán)境設置和聲源設置，環(huán)境設置包括輸入新建變電站的建筑及墻體高度、吸聲系數(shù)和反射損失；聲源設置時采用聲功率頻譜，且建立聲源時將新建變電站的主變壓器作為組合面聲源、將新建變電站的低抗和風機作為點聲源。
[0030]Soundplan是一個成熟的強大的噪聲預測評估軟件。采用Soundplan軟件建模時，包括環(huán)境設定和聲源設定，環(huán)境設定包括輸入建筑及墻體高度、吸聲系數(shù)、反射損失等；聲源設定時主變(高抗)采用組合面聲源，低抗、風機采用點聲源，并需采用聲功率頻譜。
[0031]實施例三:
實施例三與前述的實施例一基本相同，其不同點為:步驟4)中的噪聲水平預測計算模型為Cadna噪聲預測計算模型；Cadna噪聲預測計算模型的配置包括防火墻設置、圍墻設置、建筑物設置及聲源設置，其中防火墻設置、圍墻設置采用隔聲屏障進行模擬，且配置輸入幾何尺寸、反射損失和吸聲系數(shù)；建筑物設置采用建筑進行模擬，且配置輸入幾何尺寸、反射損失和吸聲系數(shù)；聲源設置時采用聲功率頻譜，且建立聲源時將新建變電站的主變壓器作為組合面聲源、將新建變電站的低抗和風機作為點聲源。
[0032]Cadna軟件是一個成熟的強大的噪聲預測評估軟件。采用Cadna軟件建模時,包括防火墻、圍墻設置，建筑物設置及聲源設置，防火墻、圍墻采用隔聲屏障(Barrier)進行模擬，并輸入幾何尺寸、反射損失和吸聲系數(shù)；建筑物設置采用建筑(Building)進行模擬，并輸入幾何尺寸、反射損失和吸聲系數(shù)；建立聲源時，主變(高抗)采用采用組合面聲源，低抗、風機采用點聲源，并需采用聲功率頻譜。噪聲源位于室內(nèi)時，應將室內(nèi)聲源等效為室外聲源進行預測。
[0033]需要說明的是，除了采用如式(I)、實施例二、實施例三所示的噪聲水平預測計算模型以外，還可以根據(jù)需要采用其他的噪聲水平預測計算模型來建立新建變電站的聲源噪聲水平、聲源噪聲水平衰減后得到的預測噪聲水平之間的映射運算關(guān)系。
[0034]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出，對于本【技術(shù)領域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法，其特征在于實施步驟如下: 1)規(guī)劃選址:分別獲取新建變電站各擬選站址所在位置對應聲環(huán)境質(zhì)量標準的聲環(huán)境功能區(qū)類別，優(yōu)先在2類、3類或4類聲環(huán)境功能區(qū)中選擇站址作為目標選址； 2)典型設計方案選擇:根據(jù)所述目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別選擇新建變電站的典型設計方案，所述典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式、半戶內(nèi)布置方式和全戶外布置方式之 3)平面布置選擇:根據(jù)所述典型設計方案確定新建變電站的平面布置方式，如果所述典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式或半戶內(nèi)布置方式，則將新建變電站的主變壓器、電抗器布置在變電站站址外部環(huán)境敏感建筑物較少的一側(cè)或聲環(huán)境質(zhì)量要求較低的一側(cè)；如果所述典型設計方案為全戶外布置方式，則將主變壓器布置在變電站站址的中央位置、將電抗器布置在變電站站址外部環(huán)境敏感建筑物較少的一側(cè)或聲環(huán)境質(zhì)量要求較低的一側(cè)； 4)設備選型:基于所述目標選址、典型設計方案、平面布置方式選擇確定新建變電站的噪聲水平預測計算模型，所述噪聲水平預測計算模型包括新建變電站的聲源噪聲水平、聲源噪聲水平衰減后得到的預測噪聲水平之間的映射運算關(guān)系；將根據(jù)所述目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類型對應的噪聲控制標準作為預測噪聲水平代入所述噪聲水平預測計算模型進行反算，將反算得到的結(jié)果保留指定裕度后得到新建變電站的聲源噪聲水平，根據(jù)所述聲源噪聲水平選擇低噪聲的主變壓器和高壓電抗器的型號；基于選擇確定的主變壓器和高壓電抗器型號的聲源噪聲水平，通過所述噪聲水平預測計算模型預測新建變電站的噪聲水平，判斷計算得到的預測噪聲水平是否達到目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別的標準，如不能夠達到則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5)，否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6)； 5)工程降噪及優(yōu)化設計:根據(jù)所述典型設計方案選擇工程降噪措施及優(yōu)化設計；通過所述噪聲水平預測計算模型預測計算工程降噪及優(yōu)化設計后新建變電站的預測噪聲水平，判斷計算得到的預測噪聲水平是否達到所述目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別的標準，如果不能夠達到則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5)繼續(xù)進行工程降噪措施優(yōu)化設計，否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6)； 6)工程實施:將新建變電站工程實施。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法，其特征在于:所述步驟I)中聲環(huán)境質(zhì)量標準的聲環(huán)境功能區(qū)類別包括O類、I類、2類、3類、4類共五類聲環(huán)境功能區(qū)，其中O類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級50dB (A)、夜間等效聲級為40dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)，I類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級55dB (A)、夜間等效聲級為45dB(A)的聲環(huán)境功能區(qū)，2類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級60dB (A)、夜間等效聲級為50dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)，3類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級65dB (A)、夜間等效聲級為55dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)，4類聲環(huán)境功能區(qū)包括4a類和4b類聲環(huán)境功能區(qū)，4a類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級70dB (A)、夜間等效聲級為55dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)，4b類聲環(huán)境功能區(qū)具體是指晝間等效聲級70dB (A)、夜間等效聲級為60dB (A)的聲環(huán)境功能區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述步驟2)的詳細實施步驟如下:判斷所述目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別，如果聲環(huán)境功能區(qū)類別為O類，或聲環(huán)境功能區(qū)類別為I類且相鄰有對周圍噪聲敏感建筑物，所述對周圍噪聲敏感建筑物包括住宅、醫(yī)院、學校、機關(guān)和科研單位，則選擇新建變電站的典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式；否則，選擇新建變電站的典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式、半戶內(nèi)布置方式和全戶外布置方式之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述步驟3)還包括布局優(yōu)化的步驟，所述布局優(yōu)化的詳細步驟如下: 3.1)將新建變電站的風機、空調(diào)外機、出風口布置在目標選址外部環(huán)境敏感建筑物較少的一側(cè)或聲環(huán)境質(zhì)量要求較低的一側(cè)或樓頂；判斷確定新建變電站的平面布置方式，如果所述典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式或半戶內(nèi)布置方式，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟3.2);如果所述典型設計方案為全戶外布置方式，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟3.3)； 3.2)判定新建變電站的主變壓器的散熱器結(jié)構(gòu)類型，如果主變壓器的散熱器結(jié)構(gòu)類型為分體式結(jié)構(gòu)，則將散熱器安裝布置在戶外，如果主變壓器的散熱器結(jié)構(gòu)類型為一體式結(jié)構(gòu)，則主變壓器所在主變壓器室的進出風口進行消聲處理；將主變壓器所在主變壓器室、電抗器所在電抗器室的門窗以及進出風口布置在目標選址外部環(huán)境敏感建筑物較少的一側(cè)或聲環(huán)境質(zhì)量要求較低的一側(cè)；返回； 3.3)將新建變電站的隔聲物布置在新建變電站的聲源和新建變電站周圍的噪聲敏感建筑物之間，通過調(diào)整隔聲物的位置、形狀和尺寸，使得噪聲敏感建筑物落在所述隔聲物的聲影區(qū)內(nèi)，所述隔聲物包括建筑物、構(gòu)筑物、地形、地物；返回。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述步驟5)的詳細步驟如下: 5.1)判斷為新建變電站選擇的典型設計方案，如果典型設計方案為全戶內(nèi)布置方式或半戶內(nèi)布置方式，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.2);如果典型設計方案為全戶外布置方式，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.3)； 5.2)針對新建變電站的將主變壓器所在主變壓器室、電抗器所在電抗器室的墻體以門窗以及進出風口進行隔聲處理；跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.4)； 5.3)針對新建變電站布置隔聲工程設備，所述隔聲工程設備包括隔聲屏障、隔聲罩和隔聲間；跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.4)； 5.4)通過所述噪聲水平預測計算模型預測計算工程降噪及優(yōu)化設計后新建變電站的預測噪聲水平，判斷計算得到的預測噪聲水平是否達到所述目標選址的聲環(huán)境功能區(qū)類別的標準，如果不能夠達到則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.1)繼續(xù)進行工程降噪及優(yōu)化設計，否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任意一項所述的新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述步驟4)中的噪聲水平預測計算模型包括新建變電站的聲源噪聲水平、聲源噪聲水平衰減后得到的預測噪聲水平之間的映射運算關(guān)系如式(I)所示；
Lp (Τ) =Lr+Dc_ (Adjv+Aatm+Agr+Abar+Amsc)( 1 ) 式(I)中，Lp(X)表示新建變電站距離聲源距離為r處的預測噪聲水平，單位為dB -,Lw表示新建變電站的聲源噪聲水平，單位為dB -,Dc表示新建變電站的指向性校正系數(shù)，單位為dB，所述指向性校正系數(shù)用于描述點聲源的等效連續(xù)聲壓級與產(chǎn)生聲功率級Zir的全向點聲源在規(guī)定方向的級的偏差程度，所述指向性校正系數(shù)的值等于點聲源的指向性指數(shù)4加上計到小于4π球面度sr立體角內(nèi)的聲傳播指數(shù)且對輻射到自由空間的全向點聲源而言，指向性校正系數(shù)化的值為OdB -Adjv表示新建變電站的幾何發(fā)散引起的倍頻帶衰減，單位為dB -Aatm表示新建變電站的大氣吸收引起的倍頻帶衰減，單位為dB -Agr表示新建變電站的地面效應引起的倍頻帶衰減，單位為dB 表示新建變電站的聲屏障引起的倍頻帶衰減，單位為dB -Amisc表示其他多方面效應引起的倍頻帶衰減，單位為dB。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任意一項所述的新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述步驟4)中的噪聲水平預測計算模型為Soundplan噪聲預測計算模型，所述Soundplan噪聲預測計算模型的配置包括環(huán)境設置和聲源設置，所述環(huán)境設置包括輸入新建變電站的建筑及墻體高度、吸聲系數(shù)和反射損失；所述聲源設置時采用聲功率頻譜，且建立聲源時將新建變電站的主變壓器作為組合面聲源、將新建變電站的低抗和風機作為點聲源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任意一項所述的新建變電站的噪聲優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述步驟4)中的噪聲水平預測計算模型為Cadna噪聲預測計算模型；所述Cadna噪聲預測計算模型的配置包括防火墻設置、圍墻設置、建筑物設置及聲源設置，其中防火墻設置、圍墻設置采用隔聲屏障進行模擬，且配置輸入幾何尺寸、反射損失和吸聲系數(shù)；建筑物設置采用建筑進行模擬，且配置輸入幾何尺寸、反射損失和吸聲系數(shù)；聲源設置時采用聲功率頻譜，且建立聲源時將新建變電站的主變壓器作為組合面聲源、將新建變電站的低抗和風機作為點聲源。
【文檔編號】G06Q50/06GK104281881SQ201410462255
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】周建飛, 周年光, 彭繼文, 車垚, 呂建紅, 胡勝, 歐陽玲, 陽金純 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學研究院