FORNYING AV OPSTAD TRANSFORMATORSTASJON Vurdering av eksternstøy fra eksisterende og ny transformatorstasjon

Transkript

1 RAPPORT : R01 Dato : Antall sider : 12 Antall vedlegg : 4 FORNYING AV OPSTAD TRANSFORMATORSTASJON Vurdering av eksternstøy fra eksisterende og ny transformatorstasjon Oppdragsgiver: Utført av: Kontrollert av: Lyse Elnett AS v/ Torbjørn Grødem Erling J. Andreassen Tønnes A. Ognedal SAMMENDRAG Lyse Elnett AS skal foreta en spenningsoppgradering av Jærnettet fra 50 kv til 132 kv. I den forbindelse skal dagens transformatorstasjon på Opstad erstattes. Støyutbredelse for eksisterende stasjon er beregnet basert på målinger på stedet. Støyutbredelse for alternative plasseringer av ny stasjon er beregnet basert på erfaringsdata. De beregnede støynivåene er vurdert opp mot eksisterende retningslinjer for støy fra Miljøverndepartementet (T-1442) og mot støy fra tekniske installasjoner (NS 8175:2012). For eksisterende stasjon viser beregningene at ingen boliger har støynivå over kravet på LAeq 43 db for transformatorer i overføringsnettet. For begge alternative plasseringer av fremtidig GIS-anlegg på Opstad viser beregningene at støynivået ligger godt under anbefalt målsetting for nye transformatorer. Begge alternativene gir lave støynivå til omkringliggende boliger og er støymessig likeverdige EJA TAO Rev. Dato Endringer Utført Kontroll SINUS AS Avd. Kristiansand: Hovedkontor: Rådgivende Ingeniører - MRIF Adr: Skippergata 4, 4611 Kristiansand Adr: Lagårdsveien 78, 4010 Stavanger Akustikk - Støy - Vibrasjoner Tlf./Fax.: Tlf./Fax.: / Foretaksreg.: NO MVA E-post: kristiansand@sinusas.no E-post: sinus@sinusas.no

2 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 BAKGRUNN AKTUELLE GRENSEVERDIER GENERELT T NS MÅLSETTING GENERELT ANBEFALT KRAV MÅLSETTING VED PROSJEKTERING AV NYE STASJONER METODE OG PROGRAM EKSISTERENDE TRANSFORMATORSTASJON FREMTIDIG TRANSFORMATORSTASJON BEREGNINGSSITUASJONER BESKRIVELSE AV TRANSFORMATORSTASJONER GIS-stasjoner Transformatornisjer med lufterister STØYDATA ANDRE STØYKILDER, USIKKERHET OG MULIGE TILTAK RESULTATER OG VURDERINGER EKSISTERENDE STASJON NY STASJON Støy fra transformatornisjer Vedleggsoversikt Vedlegg 1: Utfylt måleskjema eksisterende stasjon Vedlegg 2: Støysonekart for eksisterende stasjon, LAeq, 4 m beregningshøyde Vedlegg 3: Støysonekart for ny stasjon alternativ 2, LAeq, 4 m beregningshøyde Vedlegg 4: Støysonekart for ny stasjon alternativ 3, LAeq, 4 m beregningshøyde Side 2 av 12

3 1 BAKGRUNN Lyse Elnett AS skal foreta en spenningsoppgradering av Jærnettet fra 50 kv til 132 kv. I den forbindelse skal dagens transformatorstasjon på Opstad i Hå kommune erstattes. Opstad transformatorstasjon er en del av regionalnettet og plasseringen er vist i figur 1 under. Denne rapporten presenterer beregninger av støyutbredelse fra den eksisterende transformatorstasjonen basert på målinger på stedet. Videre presenteres beregninger av støyutbredelsen fra den nye transformatorstasjonen. De beregnede støynivåene er vurdert mot eksisterende retningslinjer for støy fra Miljøverndepartementet (T-1442) og mot støy fra tekniske installasjoner (NS 8175:2012). Figur 1: Plassering av transformatorstasjoner i Jærnettet. Side 3 av 12

4 2 AKTUELLE GRENSEVERDIER 2.1 Generelt Det er ikke egne forskrifter eller retningslinjer for transformatorstøy. Veilederen til T-1442 (M-128) anbefaler at det for mindre transformatorer knyttet til fordelingsnettet i boligområder benyttes grenseverdiene for tekniske installasjoner i NS 8175 klasse C. For store anlegg knyttet til overføringsnettet bør minimum anbefalte grenseverdier for industristøy i T-1442 benyttes. 2.2 T-1442 Miljøverndepartementets Retningslinje for behandling av støy i arealplanlegging, T-1442, angir veiledende grenseverdier for utendørs støy. Retningslinjen er ikke rettslig bindende, men vesentlige avvik kan gi grunnlag for innsigelser fra statlige myndigheter, bl.a. fylkesmannen. T-1442 skal legges til grunn av kommuner og berørte statlige etater ved planlegging og behandling av enkeltsaker etter plan- og bygningsloven. Retningslinjen anbefaler at anleggseierne beregner to støykoter rundt viktige støykilder, en rød og en gul sone. I den røde sonen er hovedregelen at støyfølsom bebyggelse bør unngås, mens den gule sonen er en vurderingssone hvor ny bebyggelse kan oppføres dersom det kan dokumenteres at avbøtende tiltak gir tilfredsstillende støyforhold. Tabell 1: Grenseverdier for støy fra industri, havner og terminaler i hht. T-1442 GUL SONE RØD SONE Støykilde Støynivå på uteplass og utenfor rom med støyfølsom bruk Støynivå utenfor soverom, natt kl Støynivå på uteplass og utenfor rom med støyfølsom bruk Støynivå utenfor soverom, natt kl Industri med helkontinuer lig drift Uten impulslyd: 55 L den Med impulslyd: 50 L den 45 L night, 60 L 5AF Uten impulslyd: 65 L den Med impulslyd: 60 L den 55 L night, 80 L 5AF Alle støygrenser gjelder i fritt felt, dvs. uten refleksjon fra nærliggende fasade. For industristøy er det definert følgende for situasjoner med impulslyd og rentoner: For industri, havner og terminaler med impulslyd skal de strengere grenseverdiene legges til grunn når denne type lyd opptrer med i gjennomsnitt mer enn 10 hendelser per time. ( ) De strengeste grenseverdiene gjelder også for støy med tydelig rentonekarakter hos mottaker. Det angis en døgnmiddelverdi Lden (den = day-evening-night ) som vektes med hhv. 5 og 10 dba strengere om kveld og natt enn dag. Eksempelvis gir støynivå på 45 dba om natten, 50 dba i kveldsperioden og 55 dba om dagen totalt 55 Lden. Side 4 av 12

5 2.3 NS 8175 I teknisk forskrift til Plan- og bygningsloven er det gitt generelle krav til lydforhold i bygninger. Lydkravene er spesifisert i norsk standard NS 8175:2012 Lydforhold i bygninger Lydklasser for ulike bygningstyper. Som et minimum skal alle nye bygg tilfredsstille standardens klasse C. Utendørs grenseverdier for støy fra tekniske installasjoner ved boliger er gjengitt i tabell 2. Tabell 2: Høyeste grenseverdi på uteareal for A-veid maksimalt lydnivå, klasse C Type bruksområde Målestørrelse kl kl kl Lydnivå på uteareal og utenfor vinduer fra tekniske installasjoner i samme bygning og annen bygning Lp,AFmax (db) Grenseverdiene er oppgitt som maksimalnivå, ekvivalentnivå for den typen kilde som vurderes i dette tilfellet, er typisk 0 1 db lavere enn maksimalnivå. Grensen på LpA,max = 35 db tilsvarer da omtrent LpA,eq = db. NS 8175 definerer en teknisk installasjon som en bygningsteknisk installasjon som ventilasjonsanlegg, heis, kjøleanlegg, sanitæranlegg, sentralstøvsuger og andre lignende installasjoner som er nødvendige for bygningens drift. Etter denne definisjonen er ikke en transformatorstasjon en teknisk installasjon, men veilederen M-128 aktualiserer imidlertid det aktuelle kravet for mindre transformatorstasjoner i fordelingsnettet i boligområder. 3 MÅLSETTING 3.1 Generelt M-128 anbefaler forskjellige krav for forskjellige typer transformatorstasjoner, avhengig av om de er knyttet til fordelingsnettet i boligområder eller overføringsnettet. Det gis imidlertid ikke en entydig definisjon av verken fordelings- eller overføringsnettet. I følge Energiloven av , jfr. 1-5 deles strømnettet inn i to hovednivåer; Transmisjonsnettet og distribusjonsnettet. Transmisjonsnettet sørger for at strøm blir transportert mellom ulike deler av landet og fra kraftverk og inn til regioner. Distribusjonsnettet transporterer strøm mellom transformatorstasjoner i en region og fra disse transformatorstasjonene ut til nettstasjoner i boligområder og videre helt fram til det enkelte hus, hytte og bedrift. Jærnettet er en betegnelse på distribusjonsnettet mellom Stokkeland transformatorstasjon i Sandnes og Kjelland transformatorstasjon i Eigersund. Dette strømnettet forsyner kunder hovedsakelig i kommunene Klepp, Time og Hå. Opstad transformatorstasjon er en del av nettet som transporterer strøm innad i regionen før den blir viderefordelt ut til nettstasjoner og strømkundene. Side 5 av 12

6 Ut i fra beskrivelsen av Jærnettet og Opstad transformatorstasjon kan denne anses å være en del av det som M-128 beskriver som overføringsnettet og anbefalt krav til støynivå fra transformatoren tilsvarer i så fall grensene for industristøy i T Anbefalt krav I henhold til M-128 skal krav til støy fra transformatorstasjoner skjerpes på grunn av rentonebidrag. For transformatorstasjoner i overføringsnettet betyr dette at støynivået ikke skal overskride Lden = 50 db. Med kontinuerlig drift tilsvarer dette et ekvivalentnivå på 43 dba. Dette er strengere enn kravet på Lnight = 45 db. Anbefalt krav til støy fra transformatorer i Jærnettet blir dermed LpA,eq 43 db. 3.3 Målsetting ved prosjektering av ny stasjon For å øke sikkerhet mot sjenanse fra transformatorstasjoner i regionalnettet bør støyen også vurderes opp mot klasse C krav i NS Vi vil derfor anbefale at man tilstreber en målsetting om at støynivået ved nærmeste bolig ligger ned mot og aller helst under Lp,A,eq = 30 db. Denne målsettingen benyttes i videre vurderinger. 4 METODE OG PROGRAM Beregningene er utført etter Nordisk Metode for Industristøy (beskrevet i Danish Acoustical Institute, Report. no 103, 1983 [2]). Programmet CadnaA versjon 2017 er benyttet. Alle resultater er gitt som nivå i frittfelt. Metoden regner med medvindsforhold (3 m/s), absorpsjon og refleksjon fra mark og terreng og eventuell absorpsjon fra vegetasjon som skog. Videre tar metoden hensyn til luftabsorpsjon og skjerming fra terreng. I beregningene av støysoner er det benyttet en mottakerhøyde på 4,0 m som anbefalt i T Side 6 av 12

7 5 EKSISTERENDE TRANSFORMATORSTASJON Transformatorstasjonen består i dag av 3 transformatorceller. Det er transformatorer i to av disse cellene. Som grunnlag for beregningene er det benyttet støydata fra egne målinger av eksisterende støykilder ved transformatorstasjonen. Målingene ble utført 12. oktober Lydavstrålingen fra lufteristene i celle 2 er funnet ved måling av støynivå fra disse. Tilsvarende lydeffektnivå er angitt i tabell 3. Tilsvarende er også lydavstrålingen fra lufterist ved bakkenivå på celle 1 funnet ved måling av støynivå fra denne. I celle 1 var det også en rist over bakkenivå, lydavstrålingen fra denne er antatt å tilsvare nivået fra rist ved bakken. Avstrålt lydnivå ved rist, størrelse på rist og benyttede lydeffektnivå i beregningene er angitt i tabell 3. Arealet på ristene er ikke målt opp i detalj, men anslått basert på bilder fra befaring. Tabell 3. Data for dagens kilder på Opstad. Lydnivå ved rist Størrelse på rist (l x h) Benyttet LA,w,eq fra rist Celle 1 - Lufterist ved bakkenivå 56 db 7,3 x 0,8 m 2 64 db Celle 1 - Lufterist over bakkenivå 56 db 4,6 x 2,0 m 2 66 db Celle 2 Lufterist 1 ved bakkenivå 62 db 3,9 x 0,8 m 2 66 db Celle 2 Lufterist 2 ved bakkenivå 66 db 6,0 x 1,0 m 2 74 db Side 7 av 12

8 6 FREMTIDIG TRANSFORMATORSTASJON 6.1 Beregningssituasjoner Dagens transformatorstasjon skal erstattes med 1 av 2 alternativer som vist i figur 2 under. Den nye transformatorstasjonen vil bestå av tre transformatorer. For begge alternative plasseringer på Opstad er det kun aktuelt med et såkalt GIS-anlegg (Gas Insulated System). Figur 2: Alternative stasjonsplasseringer for ny Opstad transformator. Side 8 av 12

9 6.2 Beskrivelse av transformatorstasjoner GIS-stasjoner I en GIS-stasjon er gassisolert bryteranlegg montert innendørs. For å få plass til bryteranlegget blir utformingen av bygningen derfor noe annerledes, med en ekstra etasje i bakkant av trafonisjene. Lufteristene i transformatornisjene er plassert nede ved bakken på den ene siden av nisjene, og over tak på bryteranlegg på den andre siden av nisjene (se figur 4) Figur 3: Illustrasjon av et GIS-anlegg med innendørs bryteranlegg. Lufterister Figur 4: Snitt av et GIS-anlegg med innendørs bryteranlegg. Side 9 av 12

10 6.2.2 Transformatornisjer med lufterister Transformatornisjene er 10 x 10 m store og 10 m høye, en plantegning er vist i figur 5. Figur 5: Plantegning av trafonisjer. Hver transformatornisje har rister på bakkeplan i en lengde på 8 m. Høyden på ristene er 0,7 m. For en enkelt trafonisje gir dette et totalt åpningsareal på lufterister ved bakken på 5,6 m 2. Ristene som ligger over bakkeplan er har en lengde på 9,8 m og høyde på 0,8 m. Dette gir et totalt åpningsareal på 7,8 m 2 per nisje. 6.3 Støydata Følgende kilder er antatt å være av betydning for omgivelsene: - Avstrålt nivå fra lufterister i vegg ved bakken - Avstrålt nivå fra lufterister i vegg over bakken Ristene er lagt inn som flatekilder på aktuelle vegger. Hver transformatorstasjon har 3 nisjer. Totalt areal på rister ved bakkenivå er da 16,8 m 2. Totalt areal på rister over bakken er 23,4 m 2. For øvrig forutsettes tak og vegger å være lydmessig tette. I beregningene er det benyttet støydata fra målinger av eksisterende transformatorstasjon ved Mosvatnet, samt opplyste data for denne transformatoren. Transformatoren har et garantert nivå på 55 db på måleflate i 0,3 m avstand etter IEC Dette er imidlertid i fritt felt, når transformatoren settes inn i en nisje vil man få et bidrag fra reflekterende flater i rommet. Et slikt rombidrag vil typisk ligge på 5 10 db. Videre legges det derfor til grunn et rombidrag på 8 db. Side 10 av 12

11 I beregningene forutsettes lydavstråling fra lufteristene å tilsvare nivået inne i transformatornisjen. Det vil si det målt i rom for eksisterende transformator på Mosvatnet. Benyttede lydeffekt for transformatorstasjonene er dermed som gitt i tabell 4: Tabell 4. Data for kilder i fremtidige transformatorer. Lydnivå ved rist Totalt åpningsareal for hver transformatorstasjon (3 trafonisjer) Samlet lydeffekt LA,w,eq fra transformatorstasjon Lufterister ved bakkenivå 63 db 3 x 8,0 x 0,7 m 2 75 db Lufterister over bakkenivå 63 db 3 x 9,8 x 0,8 m 2 76 db 6.4 Andre støykilder, usikkerhet og mulige tiltak Kjøling av transformatorene i Jærnettet skjer normalt ved naturlig ventilasjon gjennom ristene. Transformatorene har imidlertid også vifter som vil kunne benyttes til kjøling ved behov. Viftene vil kobles trinnvis inn alt etter belastning på transformator og vil typisk være i drift i kalde perioder når strømforbruket er størst. Støy fra viftene er ikke tatt med i vurderingen. Avhengig av viftestørrelse og hastighet kan støynivået i situasjonene når disse er i drift øke. For Mosvatnet viser datablad at nivået med vifter i drift muligens kan øke med rundt 5 db, det vil si at den ytterste sonen (LAeq = 25 db) i støysonekartet illustrerer målsettingsnivået for situasjon med vifter. Siden viftene kun er i drift i begrensede perioder er støyberegningene foretatt uten vifter i drift. Ved prosjektering må man imidlertid sette krav også til støy fra viftene, slik at man unngår at støynivået stiger betydelig i de situasjonene disse er i drift. Viftestøy er imidlertid normalt ikke rentonepreget, og man kan derfor vurdere hvorvidt støygrensen skal skjerpes for situasjon med vifter i drift dersom disse er hovedstøykilde. Vurderingene i denne rapporten har for øvirg ikke tatt med seg støy fra kilder som ventilasjon av bygningen utover transformatorceller, varmepumper eller tilsvarende. Ved prosjektering av bygget må eventuelle slike kilder også vurderes og prosjekteres slik at de tilfredsstiller krav til støy fra tekniske installasjoner. I beregningene er det ikke tatt hensyn til eventuelle skjermingstiltak eller lydfeller for ristene. Selve transformatornisjene er også antatt å være udempede rom. Dette betyr at det er muligheter for å redusere støynivå i rom og dermed til omgivelser ved å montere absorbenter i nisjen. Videre kan for eksempel lydfeller i, eller annen skjerming av lufteristene bidra til redusert støynivå til omkringliggende naboer. Det viktigste tiltaket er imidlertid å stille strenge nok krav til transformator, med vifter, før bestilling av disse. Et slikt krav kan være at avstrålt totalt støynivå fra transformator inkludert vifter ikke skal være mer enn 55 db etter IEC Side 11 av 12

12 7 RESULTATER OG VURDERINGER 7.1 Eksisterende stasjon Vedlegg 2 viser beregnet støynivå ved dagens situasjon for Opstad. Beregningene viser at ingen boliger har støynivå over kravet på LAeq 43 db for transformatorer i overføringsnettet. Støynivået er heller ikke over anbefalt målsetting for nye transformatorer på LAeq 30 db ved noen omkringliggende boliger. 7.2 Ny stasjon Støy fra transformatornisjer Vedlegg 3 og 4 viser beregnet støynivå for begge mulige fremtidige GIS-anlegg på Opstad. Vedleggene viser at beregnet støynivå fra transformatorstasjonene ligger under 20 db ved mest utsatte bebyggelse. Det vil si det er god margin til målsettingsnivået på 30 db. Begge alternativene gir lave støynivå til omkringliggende boliger og er støymessig likeverdige. Side 12 av 12

13 MÅLESKJEMA TRANSFORMATOR 2016 Transformatorstasjon: Opstad Målt av: EJA Måledato: 12/ , kl 15:10 Driftsforhold (ytelse, kjølevifter, etc.) ved måling T1: 99 A / 48,9 kv Driftsforhold (ytelse, kjølevifter, etc.) ved måling T2: 82 A / 48,9 kv Foto JA X NEI Driftsforhold (ytelse, kjølevifter, etc.) ved måling T3: Beskrivelse av evt. utførte støytiltak T1: ingen registrerte Beskrivelse av evt. utførte støytiltak T2: ingen registrerte Beskrivelse av evt. utførte støytiltak T3: ingen registrerte Transformatordata T1: (kv/mva/prod.år) 50/22 kv / 20 MVA / 1998, var ikke inne i nisje Transformatordata T2: (kv/mva/prod.år) 50/22 kv / 25 MVA / 2010 Transformatordata T3: (kv/mva/prod.år) Nr. Filnummer Type I nisje, på rist, avstand fra rist, kalibreringspunkt Kommentarer T2 Nivå i rom Midlet håndholdt 68,5 Nivå (dba) T2 Rist - inne T2 Rist ute nede T2 Rist ute, nede, lav T2 kalibrereingspunkt 8 m fra vegg 48, T1 Rist ute nede Rist oppe T1 Rist nede T2 T Måleskjema - Opstad rev.2 SINUS AS

14 T T2 T Vedlegg 2 Hå kommune Opstad Transformatorstasjon Eksisterende transformatorstasjon Støysonekart LAeq 4 m beregningshøyde >= 30 db >= 35 db >= 40 db >= 43 db >= 50 db >= 55 db Dato: Area Source vert. Area Source Road Railway Building Cylinder Barrier Embankment Bridge Ground Absorption Contour Line Receiver Calculation Area Oppdragsgiver: Lyse Elnett AS v/ Torbjørn Grødem Dok. ref.: R Utarbeidet av: EJA Kontrollert av: TAO

15 Vedlegg 3 Hå kommune Opstad Transformatorstasjon Ny transformatorstasjon Alternativ 2 GIS-anlegg Støysonekart LAeq 4 m beregningshøyde >= 25 db >= 30 db >= 35 db >= 40 db >= 43 db >= 50 db >= 55 db Dato: vert. Area Source Building Cylinder Bridge Contour Line Receiver Oppdragsgiver: Lyse Elnett AS v/ Torbjørn Grødem Dok. ref.: R Utarbeidet av: EJA Kontrollert av: TAO

16 Vedlegg 4 Hå kommune Opstad Transformatorstasjon Ny transformatorstasjon Alternativ 3 GIS-anlegg Støysonekart LAeq 4 m beregningshøyde >= 25 db >= 30 db >= 35 db >= 40 db >= 43 db >= 50 db >= 55 db Dato: vert. Area Source Building Cylinder Bridge Contour Line Receiver Oppdragsgiver: Lyse Elnett AS v/ Torbjørn Grødem Dok. ref.: R Utarbeidet av: EJA Kontrollert av: TAO