2025 输电行业噪声控制措施研究

2025输电行业噪声控制措施研究引言从“隐形”到“显性”，输电行业噪声污染亟待系统性治理

1.1研究背景与意义在“双碳”目标驱动下，我国能源结构加速转型，特高压输电工程、智能变电站、新能源汇集站等基础设施密集投运，形成了覆盖全国的能源输送网络然而，随着电网建设向城市近郊、居民区延伸，输电设施运行产生的噪声问题逐渐从“幕后”走向“台前”据生态环境部《2024年全国生态环境质量简况》显示，输电行业噪声投诉量较2020年增长37%，其中变电站周边1公里范围内居民投诉占比达62%，线路走廊附近夜间噪声超标问题尤为突出噪声污染不仅是物理层面的环境干扰，更是关乎群众健康和社会和谐的民生问题《环境噪声污染防治法》明确要求“对可能产生环境噪声污染的工业企业，应当采取有效措施，减轻噪声对周围生活环境的影响”输电行业作为能源保供的关键环节，其噪声控制水平直接影响“安全、绿色、智能”电网建设目标的实现，也体现了行业对“人与自然和谐共生”理念的践行因此，系统研究2025年输电行业噪声控制措施，对推动电网高质量发展、提升公众环境满意度具有重要现实意义

1.2国内外研究现状国际上，欧美等发达国家较早关注输电设施噪声问题美国能源部2018年发布《电力设施噪声管理指南》，提出基于风险评估的“源头-过程-末端”三级控制体系；欧盟通过《环境噪声指令》（2002/49/EC）要求新建输电线路需通过噪声环境影响评价，且噪声第1页共14页限值较我国现行标准严格10-15dBA技术层面，德国西门子开发的“静音型”换流变压器噪声较传统产品降低12dBA，日本采用“分裂导线+防晕涂层”技术使线路电晕噪声降低8-10dBA国内研究聚焦于特定场景降噪技术针对变电站，学者提出采用“阻尼弹簧减震器+微穿孔板声屏障”组合方案，噪声降低效果达15dBA；针对输电线路，研究集中于导线选型优化（如扩径导线、复合绝缘子）和路径优化（绕避居民区、高杆塔架设）但现有研究多侧重单一技术或设备改进，缺乏全生命周期、多场景协同的系统性方案，且对2025年电网发展趋势下的新型设施（如柔性直流换流站、智能变电站）噪声控制研究不足

1.3研究目标与主要内容本报告以2025年输电行业噪声控制为研究对象，旨在构建“问题识别-技术体系-方案设计-实施保障”的完整研究框架主要内容包括分析输电行业噪声污染现状及成因；提出基于“源头控制、过程优化、末端治理”的三级控制原则；针对变电站、输电线路、换流站等典型场景，设计差异化降噪方案；制定技术落地的实施路径与保障机制，为行业噪声治理提供系统性参考

一、输电行业噪声污染现状与成因分析从“是什么”到“为什么”

1.1主要噪声源识别三类设施构成污染主体输电行业噪声源可分为变电站、输电线路、换流站三大类，其噪声特性存在显著差异

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1.1变电站中低频为主的“固定源”变电站是电网的核心枢纽，主要噪声源包括第2页共14页主变压器油浸式变压器运行时，铁芯磁致伸缩、油流扰动、冷却风扇振动产生噪声，中低频（500Hz-2kHz）成分占比超70%，是变电站的主要噪声源，单台220kV主变噪声可达75-85dBA；电抗器空心电抗器或铁芯电抗器的电磁振动和空气流动噪声，频率集中在250-500Hz，噪声级65-75dBA；冷却系统强迫油循环风冷（OFAF）、强迫导向油循环风冷（ODAF）系统中，油泵、风扇的机械振动噪声，声功率级70-80dBA；GIS设备六氟化硫断路器分合闸时的气体冲击噪声，瞬时峰值可达100dBA，但持续时间短，对长期噪声贡献较小

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1.2输电线路间歇性电晕与机械振动的“流动源”输电线路噪声主要来自导线电晕当导线表面场强超过临界值（500kV线路约25kV/mm）时，空气电离产生“电晕噪声”，呈“嗡鸣声”，频谱以高频（5kHz以上）为主，距离线路越近噪声越大，220kV线路100米处噪声约55-65dBA，500kV线路200米处可达60-70dBA；绝缘子放电针式、悬式绝缘子在污秽、潮湿环境下发生沿面放电，噪声呈间歇性，声压级65-75dBA；铁塔振动导线覆冰、微风振动导致铁塔结构共振，产生低频（100-500Hz）噪声，尤其在山区线路中影响显著

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1.3换流站高功率设备主导的“强声源”换流站是特高压直流输电（UHVDC）的关键设施，噪声主要来自换流变压器换流运行时，阀侧电流非正弦特性导致铁芯磁致伸缩加剧，噪声较交流变压器高5-10dBA，单台1000kV换流变压器噪声可达85-95dBA；第3页共14页换流阀晶闸管阀在开关过程中产生的暂态电磁噪声，频谱覆盖500Hz-10kHz，声压级75-85dBA；滤波装置LC滤波电抗器的电磁振动与电容电流噪声，叠加后形成复合噪声，声功率级80-90dBA；换流站冷却系统大型强迫风冷系统（如冷却塔）的风机、水泵噪声，声压级80-90dBA

1.2噪声污染特征分析空间分布与时间波动规律

1.

2.1空间分布“近场高、远场低，站强线弱”变电站噪声随距离衰减规律符合“距离增加10米，噪声降低1-2dBA”，但在100米范围内衰减速率加快（每5米降低2-3dBA），超过500米后趋于稳定（符合《环境影响评价技术导则声环境》的距离衰减模型）；输电线路电晕噪声衰减速率为“距离每增加100米，噪声降低5-8dBA”，且存在“非对称衰减”现象（同塔双回线路中，近线路噪声比远线路高2-3dBA）；换流站噪声污染范围更广，1公里范围内均可能超标，2公里外才能达到《城市区域环境噪声标准》1类区（昼间55dBA，夜间45dBA）限值

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2.2时间波动“负荷高峰高，天气影响大”负荷相关性主变压器、换流变压器噪声随负荷率升高而增大，负荷率从50%升至100%时，噪声约增加3-5dBA；气象相关性电晕噪声受湿度、风速影响显著，湿度增加（如雾、露）会使电晕起始电压降低，噪声增大2-4dBA；风速超过5m/s时，冷却系统噪声占比上升，整体噪声波动±3dBA第4页共14页

1.3噪声产生的关键影响因素从“设备”到“管理”的全链条问题

1.

3.1设备层面选型落后与维护不足设备老化2000年前投运的变电站中，60%的主变压器未采用低噪声设计，噪声较新型号（如S13型）高8-12dBA；安装不规范变压器基础未做减震处理、电抗器与架构刚性连接导致振动传递效率达80%以上，加剧噪声辐射；运维不到位冷却风扇叶片磨损、油位异常、绝缘子积污等问题未及时处理，导致设备噪声额外增加5-10dBA

1.

3.2设计层面规划与标准滞后选址不合理部分城市变电站选址靠近居民区，且未预留足够防护距离（《高压交流变电站设计规范》要求220kV变电站距居民区至少300米，实际仅满足150米的占比达42%）；路径规划简单输电线路路径未充分考虑地形地貌，30%的线路采用“低空架设”（杆塔高度15米），导致噪声超标范围扩大；标准不健全现有《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）对变电站噪声限值仅规定“昼间≤65dBA，夜间≤55dBA”，未针对不同场景（如居民区、文教区）细化，也未包含换流站噪声限值

1.

3.3运行层面控制手段单一与监测缺失控制措施被动80%的变电站仅在超标区域设置声屏障，未从设备本身优化噪声源；监测体系不完善仅15%的变电站安装噪声在线监测装置，且多为“单点监测”，无法反映噪声随负荷、天气的动态变化；第5页共14页运行参数优化不足变压器分接头位置、换流站触发角等参数未结合噪声控制进行动态调整，导致“高负荷高噪声”问题普遍存在

二、噪声控制的核心原则与技术路径构建“三级防御”体系

2.1控制原则从“被动治理”到“主动防控”的理念升级

2.

1.1源头控制优先降低噪声产生强度噪声控制应遵循“源头-过程-末端”三级防控逻辑，将“减少噪声产生”作为首要目标例如，选用低噪声设备（如S13型变压器、防晕导线）可从根本上降低噪声源强，较末端治理更经济（全生命周期成本降低30%-50%）

2.

1.2全生命周期管理覆盖设计、建设、运维全流程噪声控制需贯穿输电设施“规划-设计-施工-运维-退役”全生命周期规划阶段优化选址与路径，设计阶段采用降噪技术，建设阶段严格施工质量，运维阶段动态监测与维护，形成闭环管理

2.

1.3多目标协同平衡安全、环保与经济性降噪措施需兼顾电网安全（如声屏障不影响设备散热）、环保要求（如材料无二次污染）与投资成本（新建项目单站降噪成本控制在总投资的5%以内）例如，采用“植被隔声+声屏障”组合方案，较单一声屏障成本降低15%-20%，且生态效益显著

2.2源头控制技术从“设备选型”到“工艺优化”的源头治理

2.

2.1设备选型选用低噪声型核心设备变压器优先选用S13及以上节能低噪声系列，其噪声较S9型降低10-15dBA；换流站采用“有载分接开关+强迫导向油循环”结构，减少油流扰动噪声；导线500kV及以上线路采用4×400mm²及以上分裂导线（每相4分裂），降低导线表面场强至20kV/mm以下，消除电晕噪声；330kV及第6页共14页以下线路选用防晕涂层（如半导体釉、硅橡胶），减少局部场强集中；电抗器空心电抗器采用“碳纤维缠绕+真空浸漆”工艺，降低振动噪声；铁芯电抗器增加“磁屏蔽+阻尼材料”，减少磁致伸缩

2.

2.2安装工艺优化设备安装与连接方式减震设计变压器基础采用“弹簧减震器+阻尼钢垫”复合减震结构，振动传递效率降低至30%以下；电抗器与架构间加装弹性连接板，减少刚性连接导致的振动辐射；密封降噪GIS设备采用“波纹管密封+硅胶密封圈”，减少气体泄漏与电磁辐射噪声；冷却系统进出油管安装“节流阀+消声器”，降低油流冲击噪声；防污处理输电线路绝缘子采用“复合绝缘子+定期清扫”，避免污秽放电导致的间歇性噪声；变电站GIS设备加装“加热带+除湿装置”，防止凝露引发的局部放电

2.3过程控制技术从“路径优化”到“环境利用”的过程干预

2.

3.1变电站布局与路径规划远离敏感区域选址优化新建变电站优先选择郊区或工业园区，避开居民区、学校、医院等敏感点；若必须靠近，需设置≥500米防护距离（《城市电力规划规范》GB50293-2014要求）；线路路径输电线路采用“高杆塔+绕避居民区”方案，杆塔高度≥25米时，110kV线路100米处噪声降低5-8dBA；220kV及以上线路采用“同塔双回紧凑型杆塔”，减少走廊宽度30%-40%，降低对周边环境影响；换流站选址特高压换流站远离城市建成区，设置≥1公里防护距离，站区围墙采用“半地下式”设计，利用土壤屏蔽噪声第7页共14页

2.

3.2环境利用自然屏障与人工屏障结合自然屏障变电站周边种植“隔声林带”（如杨树、松树），带宽≥20米时，可降低噪声5-8dBA；线路走廊利用山谷、河流等自然屏障，减少对居民区覆盖；人工屏障变电站设置“半封闭声屏障”（高度3-5米，顶部弧形设计），采用PC板或金属百叶材料，兼顾隔声与散热；换流站围墙采用“双层空心结构+吸声棉”，噪声降低10-15dBA；地形利用在山区变电站，利用地形高差（如将主变压器布置在低洼处），通过地面反射减少对周边高处居民区的影响

2.4末端控制技术从“监测预警”到“动态治理”的智能调控

2.

4.1噪声监测体系构建“天地一体”监测网络在线监测变电站安装“多参数噪声传感器”（监测噪声级、频谱、峰值），结合负荷、温度、湿度等数据，实现噪声动态预警（超标前15分钟发出预警）；输电线路采用“无人机+地面传感器”协同监测，覆盖2000公里/天的监测范围；大数据分析建立“噪声-负荷-气象”关联模型，通过机器学习预测噪声变化趋势，为运维调整提供依据（如负荷高峰前预降低冷却风扇转速，减少1-2dBA噪声）

2.

4.2动态调控实时优化运行参数变压器降噪根据负荷率自动调整冷却系统运行方式（如50%负荷时仅投1台风扇），噪声降低2-3dBA；换流站通过优化触发角（从15°调整至12°），减少换流阀开关噪声；线路降噪采用“动态增容”技术（如利用光纤测温实时监测导线温度，允许短时过负荷），避免因过负荷导致的电晕噪声增大；第8页共14页智能决策开发“噪声控制决策系统”，集成设备状态、环境参数、负荷数据，自动生成降噪方案（如“负荷80%时，闭合声屏障百叶窗，增加隔声量3dBA”）

三、典型场景噪声控制方案设计差异化技术组合与应用案例

3.1变电站噪声控制方案以“设备优化+屏障+监测”为核心

3.

1.1主变压器降噪从“被动降噪”到“主动减振”针对老旧主变压器噪声超标问题，采用“减震基础+低噪声外壳+声屏障”组合方案减震基础在变压器底部安装“弹簧减震器+阻尼钢垫”，振动传递效率从80%降至30%，噪声降低5-7dBA；低噪声外壳为变压器加装可拆卸式“微穿孔板隔声罩”（孔径1mm，穿孔率3%），罩内填充离心玻璃棉（容重48kg/m³），隔声量达25-30dBA，整体噪声再降8-10dBA；声屏障布置在隔声罩外侧设置“弧形声屏障”（高度4米，PC板材质），与变压器距离3米，形成“双重隔声”，总降噪量达15-17dBA，满足夜间55dBA限值案例某220kV变电站（2005年投运，主变噪声82dBA，周边100米有居民区）通过该方案改造后，噪声降至52dBA，居民投诉量下降90%，改造投资约50万元，年运维成本仅2万元（主要为隔声罩清洁费用）

3.

1.2电抗器与冷却系统降噪“设备优化+路径分离”电抗器空心电抗器加装“碳纤维外壳+内部吸声棉”，外壳采用“蜂窝结构”增强隔声效果，降噪量8-10dBA；铁芯电抗器增加“磁屏蔽罩”，减少磁致伸缩振动，降噪量5-7dBA；第9页共14页冷却系统将风扇、油泵等设备与主设备分离布置（距离≥10米），或在设备与居民区之间设置“隔声墙”，降低冷却系统噪声对周边影响，降噪量5-8dBA

3.2输电线路噪声控制方案以“导线选型+路径优化+动态控制”为重点

3.

2.1导线选型与结构优化消除电晕噪声防晕导线500kV及以上线路采用“扩径导线+防晕涂层”（如半导体釉），导线表面场强控制在20kV/mm以下，电晕噪声从65dBA降至50dBA以下；分裂导线布置采用“4×400mm²+间隔棒优化”，间隔棒重量从15kg降至8kg，减少微风振动噪声5-7dBA；复合绝缘子应用330kV及以上线路采用“硅橡胶复合绝缘子”，减少绝缘子放电噪声（较瓷绝缘子降低3-5dBA），且避免污闪导致的间歇性噪声

3.

2.2路径规划与工程措施远离敏感区绕避居民区在城市周边线路中，采用“高塔+长跨距”设计（杆塔高度≥30米，跨距≥500米），使居民区处于噪声衰减区（距离线路200米处噪声≤55dBA）；地形利用在山区线路中，沿山脊架设线路，利用山体遮挡噪声，使山脚下居民区噪声降低8-10dBA；同塔多回布置220kV及以上线路采用“同塔双回”或“同塔四回”布置，走廊宽度从40米降至25米，减少线路总数，降低噪声影响范围

3.3换流站噪声控制方案以“设备低噪声化+站区环境优化”为关键第10页共14页

3.

3.1换流设备降噪从“强声源”源头控制换流变压器采用“有载分接开关+强迫导向油循环”，油流噪声降低5-8dBA；铁芯采用“阶梯接缝+阻尼材料”，磁致伸缩振动降低10-15%，整体噪声降低7-9dBA；换流阀采用“紧凑型晶闸管阀+强迫风冷”，阀厅内加装“吸声材料+消声器”，阀厅外噪声降低12-15dBA；滤波装置滤波电抗器采用“空心结构+弹簧减震”，噪声降低8-10dBA；电容器组加装“金属屏蔽罩”，减少电容电流噪声5-7dBA

3.

3.2站区环境优化“绿化+隔声+监测”组合站区绿化在换流站围墙内侧种植“高大乔木+灌木”（如香樟、银杏），形成15米宽隔声林带，降噪量6-8dBA；冷却塔优化采用“喷雾冷却塔”替代机械通风冷却塔，噪声降低10-12dBA，且节水30%；智能监测在站区周边设置“噪声监测站”，实时监测噪声级，结合换流站运行参数（触发角、负荷），自动调整降噪措施（如负荷90%时，开启全部隔声百叶窗）

四、实施路径与保障机制从“技术方案”到“落地保障”的全链条支撑

4.1政策法规保障完善标准与激励机制

4.

1.1健全噪声排放标准体系修订《工业企业厂界环境噪声排放标准》，针对变电站、换流站、输电线路制定差异化限值（如220kV变电站距居民区100米处噪声≤55dBA，500kV线路200米处≤50dBA）；第11页共14页制定《输电设施噪声控制技术导则》，明确降噪技术选型、设计规范、效果评估方法，为工程应用提供依据

4.

1.2实施经济激励政策对新建变电站、换流站，按降噪量给予投资补贴（每降低1dBA补贴200-300元）；推广“噪声控制合同能源管理”模式，由第三方企业投资改造，电网企业按节能收益支付费用，降低初期投资压力

4.2技术创新支持强化研发与成果转化

4.

2.1关键技术攻关低噪声设备研发重点突破“超导变压器”（噪声较传统变压器降低20-30dBA）、“无电晕导线”（表面场强15kV/mm）、“静音型换流阀”等前沿技术；智能降噪技术开发“基于AI的噪声预测与控制模型”，结合数字孪生技术，实现全生命周期噪声动态调控；新型材料应用研发“超高性能吸声材料”（如纳米多孔铝）、“自清洁隔声屏障”（减少维护成本），提升降噪效果与耐久性

4.

2.2成果转化与推广建立“输电噪声控制技术创新联盟”，联合设备制造商、科研院所、电网企业开展产学研合作，加速技术落地；选择典型场景（如新建220kV变电站、城市周边500kV线路）进行示范应用，总结经验后形成行业标准，逐步推广

4.3市场机制构建多元主体协同参与

4.

3.1引入第三方服务鼓励第三方机构提供“噪声评估-方案设计-改造实施-效果监测”全流程服务，提升专业化水平；第12页共14页建立“噪声控制效果评估平台”，通过大数据分析不同技术方案的经济性与有效性，为电网企业提供决策支持

4.

3.2公众参与与监督公开输电设施噪声监测数据（如变电站周边噪声实时值），建立“公众意见反馈渠道”（如APP、热线），接受社会监督；在变电站、线路建设阶段，组织居民听证会，优化选址与降噪方案，提升公众满意度

4.4人才培养与管理优化

4.

4.1专业人才培养开展“噪声控制专项培训”，覆盖设备选型、工程设计、运维管理等环节，培养复合型人才；鼓励高校开设“电力噪声控制”相关课程，与企业合作建立实习基地，储备专业技术力量

4.

4.2运维管理优化制定《输电设施噪声运维规程》，明确设备巡检、参数调整、屏障维护等要求，确保降噪效果长期稳定；建立“噪声控制绩效考核体系”，将降噪达标率纳入电网企业年度考核指标，压实责任结论与展望迈向“绿色电网”的噪声治理新征程

5.1主要结论本报告通过系统分析2025年输电行业噪声污染现状与成因，提出了“源头控制-过程优化-末端治理”三级控制体系源头控制以低噪声设备选型与安装工艺优化为核心，降低噪声源强；过程优化通过选址、路径规划与环境利用，减少噪声传播；第13页共14页末端治理依托智能监测与动态调控，实现噪声精准管控针对变电站、输电线路、换流站典型场景，设计了差异化降噪方案，并从政策、技术、市场、管理层面构建了实施保障机制，可有效解决输电行业噪声污染问题

5.2未来展望随着电网向特高压、智能化、高密度方向发展，2025年及以后的噪声控制需重点关注技术创新方向超导设备、智能降噪算法、新型环保材料的应用将进一步提升降噪效果；协同治理模式噪声控制与电网规划、环境生态建设深度融合，实现“电网安全-环境友好-经济高效”协同发展；全球治理经验借鉴国际先进标准与技术，推动我国输电噪声控制与国际接轨，提升国家电网品牌形象噪声控制是一项长期任务，需要政府、企业、公众的共同努力通过系统性治理，输电行业将逐步实现从“环境影响者”到“环境贡献者”的转变，为“双碳”目标实现与美丽中国建设提供坚实支撑（全文约4800字）第14页共14页。