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受供电半径所限，城区变电站经常位于城市中心或人口居住区附近，其电气设备及通风系统运行噪声影响了人们的正常生活。本案例结合福建省厦门市某居民住宅小区附近的110 kV变电站工程实例，拟从通风系统专业设计的角度，对治理变电站通风系统的运行噪声进行探讨分析。 一、优化通风系统设计 （1）主变压器室通风 根据前期电气设计资料，本工程主变压器的散热量为187 kW，通过与电气设备厂家的联系、沟通配合，核实主变压器散热量实际为30～40 kW。 按45 kW散热量计算，在保证夏季主变压器室室内温度不超过40℃的情况下，主变压器室所需通风量为19 905 m³/h，布置3台风机即可满足其正常运行及轮换使用要求。 目前主变压器室室内已安装了2台风机温控箱，将其调整为以1台风机温控箱控制1台风机或以另外1台风机温控箱控制2台风机的二种运行模式。生产过程可根据实际运行需要确定开启1台或2台风机，减少同时运行的风机数量，降低噪声的叠加。 （2）电容器室通风 根据前期电气设计资料，电容器室内所有设备散热量按30 kW计算，通过与电气设备厂家的联系、沟通配合，核实电容器室内的设备散热量实际为12 kW。 按12 kW散热量计算，在保证夏季电容器室室内温度不超过40℃的情况下，电容器室所需通风量为5 308 m³/h。 将目前电容器室内已安装的轴流风机更换为2台小风量风机，单台风量3 600 m³/h，可满足电容器日常正常运行的环境要求。单台风机噪声值为41 dB（A），较已安装的风机运行噪声可降低8～9 dB（A）。 二、优化风机布置方案 将主变压器室的风机安装位置由原来的东侧隔墙移至西侧隔墙且高出10 kV配电装置室屋面，使其面对空地、背对居民区，经过调整，避免了风机运行噪声在墙面间的重复反射、叠加现象，同时增加了风机与站界之间的距离，使噪声得到有效衰减。 三、增设风机消声装置 （1）通风消声静压箱 采用消声器与静压箱相结合的消声设计理念，在轴流风机出风口后安装静压箱，将气流引至靠近室外地面的低处，引导气流通过消声箱四周的消声百叶排出，降低出风风速，达到消声降噪的效果。 消声箱的壁厚为100 mm，箱体外侧为镀锌钢板，内侧采用复合型吸声材料，可有效加强吸声效果；消声器内侧设有阻抗式消声片，使噪声在传播过程中不断改变方向，达到吸收部分噪声的效果；静压箱整体采用法兰、膨胀螺栓及底部支架固定在外墙面上，坚固美观。 （2）箱式隔声罩 在轴流风机出风口后安装箱式隔声罩，安装方式可根据现场风机的实际布置情况，选用多机共用一个隔声罩或单机单用一个隔声罩的方式。 箱式隔声罩除了底部开口和轴流风机送风口外，其他部位都是吸声装置。出风口用80 mm厚的消音片把风机隔离，隔声罩内侧采用与风机直径相同的弧形设计，使出风气流平滑转向，降低出风阻力且避免了气流对屏障的冲击，屏障材质使用复合型材料。 箱式隔声罩靠外墙将轴流风机的三侧及顶部封闭，底部开放，根据出风量调整屏障的外形尺寸，确保底部吹向地面的风速不大于5 m/s。根据相关计算，该屏障可达到15 dB（A）的消声效果。 隔声罩的所有支架用80×40 mm镀锌方管制作，表面做防腐处理。靠墙的方管在圈梁处以φ10膨胀螺栓固定，在其他墙体以化学螺栓固定。 （3）消声弯头加复合式消声器组合 在轴流风机出风口后安装消声弯头加复合式消声器，消声弯头内衬吸声材料，其可在弯头壁上吸收和反射近轴向波，同时近轴向波的能量在拐弯处又转变为斜向波能量而被吸声材料有效吸收。 消声弯头频率特性以低频为主且体积小，安装灵活方便，节省空间；复合式消声器能在较宽的频率范围内获得良好的消声效果；因此二者组合应用时消声效率高、效果好，极具优越性。推荐该组合为最佳方案。 通过对以上述三种风机消音方案的综合比较，业主最终选用消声弯头加复合式消声器组合方式。该消声装置安装投用后，经现场实地检测，在变电站东侧围墙处测得的噪声数据为：白天≤55 dB，夜间≤45 dB，满足规范要求的I类标准数值，达到了变电站通风系统噪声优化治理的设计效果。 |
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