±500 kV換流站降噪提升方案研究

趙詩雅,石 碩,顧建新,劉 平,王 晟

(1.國網(wǎng)湖北省電力有限公司直流公司,宜昌 443000; 2.國網(wǎng)湖北省電力有限公司,武漢 430077)

優(yōu)化調(diào)整聲環(huán)境功能區(qū)是我國環(huán)境噪聲污染防治管理工作的一個(gè)重要舉措。隨著各地陸續(xù)出臺(tái)新的聲環(huán)境功能區(qū)區(qū)劃方案,換流站所在地區(qū)的噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)存在進(jìn)一步提高的可能。此外,隨著運(yùn)行時(shí)間的推移,換流站降噪設(shè)施的聲學(xué)性能存在進(jìn)一步下降的可能。上述2種因素疊加,導(dǎo)致?lián)Q流站工程存在噪聲超標(biāo)的隱患。

1 噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)的提高

某換流站于2011年5月投運(yùn),直流電壓等級為±500 kV,輸送容量為3 000 MW。換流站現(xiàn)有降噪措施由四大部分組成:換流變壓器聲屏障、平波電抗器聲屏障、交流濾波器組聲屏障、圍墻聲屏障,布置如圖1(a)所示。

根據(jù)工程建設(shè)期間環(huán)境保護(hù)部(現(xiàn)改為生態(tài)環(huán)境部)《環(huán)境影響報(bào)告書的批復(fù)》和省生態(tài)環(huán)境廳《環(huán)境影響評價(jià)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的函》的要求:換流站廠界執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB 12348—2008)[1]2類標(biāo)準(zhǔn),即廠界噪聲控制在晝間60 dB(A)、夜間50 dB(A)以下;換流站周圍區(qū)域環(huán)境噪聲執(zhí)行《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3096—2008)[2]2類標(biāo)準(zhǔn),即周圍區(qū)域環(huán)境噪聲控制在晝間60 dB(A)、夜間50 dB(A)以下。換流站已于2011年5月投產(chǎn)使用,且通過環(huán)保驗(yàn)收。2019年,換流站所在城市發(fā)布《聲環(huán)境功能區(qū)區(qū)劃方案》,根據(jù)《聲環(huán)境功能區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》(GB/T 15190—2014)[3],要求行政轄區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中無交通干線經(jīng)過的遠(yuǎn)郊村執(zhí)行1類標(biāo)準(zhǔn),即晝間55 dB(A)、夜間45 dB(A)以下。因此,換流站周圍區(qū)域環(huán)境噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)由2類提高到1類。

2 聲屏障板聲學(xué)性能的降低

工程采用的聲屏障板為穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu),其背板采用2 mm厚鍍鋅鋼板,面板采用1 mm厚鍍鋅穿孔板,孔徑2.5 mm,穿孔率25%,見圖1(b)。工程聲屏障板投運(yùn)已有12年,部分聲屏障板存在表面銹蝕、密封膠脫落等情況,見圖2。

為進(jìn)一步核實(shí)聲屏障板聲學(xué)性能實(shí)際情況,對換流站內(nèi)聲屏障板進(jìn)行隨機(jī)抽樣檢測。為避免拆卸和復(fù)裝工作對周邊帶電設(shè)備產(chǎn)生影響、降低施工風(fēng)險(xiǎn),結(jié)合現(xiàn)場布置情況,推薦抽樣對象為平波電抗器聲屏障。

根據(jù)《建筑和建筑構(gòu)件隔聲測量》(GB/T 19889—2005)[4]開展隔聲性能第三方檢測。試件安裝于測試洞口上,試件與洞口四周縫隙采用密封材料填充,發(fā)聲室體積62.4 m3、受聲室體積52.8 m3,如圖3所示。送檢試樣隔聲性能檢測結(jié)果與常規(guī)聲屏障板的隔聲性能[5]對比,如表1所示。根據(jù)第三方隔聲性能檢測結(jié)果,該工程聲屏障板的計(jì)權(quán)隔聲量下降約30%。

表1 隔聲量對比

3 噪聲仿真分析

一方面,該工程噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高,另一方面,工程聲屏障板的隔聲性能嚴(yán)重下降,因此有必要針對工程的實(shí)際情況進(jìn)行噪聲仿真分析,從而據(jù)此提出降噪提升方案。

根據(jù)換流站降噪設(shè)施實(shí)際聲學(xué)性能,采用SoundPLAN 7.3噪聲分析軟件進(jìn)行噪聲仿真計(jì)算。根據(jù)換流站總平圖及各建筑標(biāo)高等參數(shù)建立三維幾何模型,如圖4所示。

為確保敏感點(diǎn)處噪聲計(jì)算值滿足《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096—2008)1類標(biāo)準(zhǔn)控制(晝間小于55 dB(A),夜間小于45 dB(A)),考慮進(jìn)一步抑制交流濾波器場噪聲向站外敏感點(diǎn)傳播,在站區(qū)東側(cè)交流濾波器場設(shè)置12 m高聲屏障,見圖5,采取上述提升方案后的噪聲區(qū)域圖見圖6。通過噪聲區(qū)域圖表明,采用此方案,噪聲有明顯改善。

4 結(jié) 語

隨著運(yùn)行時(shí)間的推移,在運(yùn)換流站的降噪設(shè)施聲學(xué)性能存在下降的可能,疊加噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)提高的影響,工程存在噪聲超標(biāo)的隱患。后續(xù)工程若存在噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)提高或降噪設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)下降的情況,可考慮結(jié)合工程實(shí)際噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)和降噪設(shè)施實(shí)際性能開展降噪提升工作。