電力電容器噪聲測量方法()0927

1、ics 31.060. 70k 42中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)gb/txxxx電力電容器噪聲測量方法noise measurement of power capacitors（征求意見稿）（本稿完成日期:2010.9）xxxx - xx - xx 實施xxxx - xx - xx 發(fā)布iii目 次前言11引言ill1 范圍12規(guī)范性引用文件13術(shù)語和定義14 噪聲測量34. 1電容器電源注入要求34. 2注入電流值的規(guī)定44.3測量環(huán)境54.4基木測量設(shè)備54.5試甜布置54. 6 傳聲器布置54.7聲壓級測最64.8聲功率級計算85試驗報告8附錄a （規(guī)范性附錄）電力電容器噪聲測試報告典型格式9

2、本標(biāo)準(zhǔn)的附錄a為規(guī)范性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由中國電器工業(yè)協(xié)會提出。本標(biāo)準(zhǔn)山全國電力電容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本標(biāo)準(zhǔn)負責(zé)起草單位：國網(wǎng)電科院，。本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位：上海思源電力電容器有限公司、西安西電電力電容器有限責(zé)任公司、o 本標(biāo)準(zhǔn)負責(zé)起草人：倪學(xué)鋒、嚴(yán)飛、林浩、王崇祜、尚輝輝、姜勝寶、蔣華畢、。本標(biāo)準(zhǔn)為第一次制定。高壓直流換流站中的濾波電容器裝置是由大量電容器單元構(gòu)成的，電容器裝置的設(shè)計安裝要考慮許 多參數(shù)，其中噪聲水平就是主耍參數(shù)z_°而電容器裝置噪聲水平的主耍影響因素z就是電容器單元 的噪聲水平，因此，只有準(zhǔn)確測量了電容器單元的噪聲水平，才能更為準(zhǔn)確地控制電容器裝置的噪聲水 平。電容

3、器單元噪聲的產(chǎn)生主要來白靜電力的作用，電磁力也有影響，另外，電容器單元的結(jié)構(gòu)尺寸對 噪聲水平冇較大的影響。諧波電流很小的情況下，電容器單元噪聲很小，但當(dāng)諧波電流較大時，電容器 單元的噪聲會明顯增大。因此，電容器單元噪聲測量的試驗條件至關(guān)重要，特別是注入電容器的基波與 諧波電流對試驗結(jié)果影響巨大。這個特點決定了電容器單元噪聲試驗只有在注入電容器的基波和主諧波 電流與電容器運行狀況接近時才冇意義。采用單一頻率等效電源方法測到的噪聲水平偏差較大。木標(biāo)準(zhǔn)是為了解決目前高壓肓流換流站用電容器單元噪聲測量無標(biāo)準(zhǔn)可依、方法多樣、同一試品試 驗結(jié)果差界巨大等問題而制定的。本標(biāo)準(zhǔn)制定的主耍依據(jù)是冃麗噪聲測量的相

4、關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和國網(wǎng)公司卜達的、國網(wǎng)電科院完成的“電 容器及濾波器噪聲控制方法的研究”項目的研究成果。本標(biāo)準(zhǔn)在國際上是首次制訂。電力電容器噪聲測量方法1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電力電容器單元的聲壓級測量方法，并以此來確定電力電容器單元的聲功率級。木標(biāo)準(zhǔn)適用于標(biāo)稱電壓1 kv及以上、頻率為50 hz的交流電力系統(tǒng)用并聯(lián)電容器單元、交流濾波電 容器單元、總流濾波電容器單元，其它電力電容器單元可參考本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注h期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文 件。凡是不注口期的引用文件，其最新版本(包括所冇的修改單)適用于木文件。gb/t 2900. 16電

5、工術(shù)語電力電容器gb/t 3241 倍頻程和分?jǐn)?shù)倍頻程濾波器(gb/t 32411998, tec 1260:1995, eqv)gb/t 3767聲學(xué)聲壓法測定噪聲源聲功率級反射面上方采川包絡(luò)測量表面的工程法(gb/t 3767 1996, iso 37441994, eqv)gb 3785聲級計的電、聲性能及測試方法(gb 378583, iec 651, neq)gb/t 3947 聲學(xué)名詞術(shù)語3術(shù)語和定義本標(biāo)準(zhǔn)屮的術(shù)語和定義部分參考了gb/t 3947、gb/t 2900. 16和gb/t 3767中的規(guī)定。3. 1噪聲noise斷續(xù)或統(tǒng)計上隨機的不需要的聲音，在木標(biāo)準(zhǔn)屮專指人耳可聽聲

6、音范f饑注：改寫gb/t 3947-1996,定義2.11。3.2聲壓 sound pressurep有聲波時，媒質(zhì)屮的壓力與靜壓的差值。單位為帕斯卡,巧。注1： 一般使用時，聲壓是冇效聲壓的簡稱。冇效聲壓是在一段時間內(nèi)瞬時聲壓的方均根值，這段時間應(yīng)為周期的 整數(shù)倍或長到不影響計算結(jié)果的程度。注2：聲壓的瞬時值、平均值、峰值、最大值或峰到峰值等應(yīng)分別注明為瞬時聲壓、平均聲壓、峰值聲壓、最大聲 壓或峰到峰值聲壓等。3.3聲壓級 sound pressure i eve i (參考 gb/t 3947-1996)lp聲壓與基準(zhǔn)聲壓poz比的以10為底的對數(shù)乘以2,單位為貝爾,b。但通常用db為單位

7、，基準(zhǔn)聲壓 必須指明。注：基準(zhǔn)聲壓為：1. 20gpa （空氣中）；2. lgpa （水中）。2厶廠101丹 pogb/t 3947-1996,定義 2.473.4聲功率 sound power （sound energy flux） （參考 gb/t 3947-1996）w單位時間內(nèi)通過某一曲積的聲能。單位為瓦（爐）。注1：聲波為縱波時，聲功率用下式農(nóng)示：0 = （l/7jjsp如力5式中：p 瞬時聲壓，單位為帕（pa）；坳瞬時指點速度在而積s法線方向n的分量，單-位為米/秒（m/s）；s面積，單位為平方米（n?）；t時間，單位為妙（s）；t周期的整數(shù)倍，或長到不影響計算結(jié)果的時間，單位為妙

8、（s）。注2：在h由平面波或球面波上，通過面積s的平均聲功率（時間平均）為：w = p2 s cos0/0c式中：p1 有效聲壓平方的時間平均，單位為平方帕（pa2）；p 媒質(zhì)密度，單位為千克/立方米（k0n?）；c 聲速，單-位為米/秒（m/s）；0面積s的法線與波法線所成的角度。gb/t 3947-1996,定義 2.303.5聲功率級 sound power i eve i厶卩聲功率與基準(zhǔn)聲功率之比的以10為底的對數(shù)，單位為貝爾,bo但通常用db為單位，基準(zhǔn)聲功率 必須指明。注：基準(zhǔn)聲功率為lpv。gb/t 3947-1996,定義2. 493. 6基準(zhǔn)發(fā)射面 principal rad

9、 i at i ng surface基準(zhǔn)發(fā)射面是指圍繞試品的假想表面，認為聲音是從該面發(fā)出來的。電力電容器的基準(zhǔn)發(fā)射面通常 是指由電容器12條邊（包括套管）構(gòu)成的長方體。3. 7測量輪廓線 prescr ibed contour與基準(zhǔn)發(fā)射而相距某一規(guī)定水平距離（即測量距離）的水平線，各測量點位于此線上。3. 8測量表面 measurement surface包絡(luò)聲源，而積為s,測點位于其上的一個假想幾何表而。測量表而終止于一個或多個反射面上。gb/t 3767-1996,定義3 43.9背景噪聲 background noise （參考 gb/t 3767-1996）來a被測聲源以外所有的其他

10、聲源的噪聲。注：背呆噪聲包括空氣聲、結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)的振動、儀器的電噪聲等。gb/t 3767-1996,定義3. 123. 10合成聲壓級 synt hes i s of sou nd pressure i eve i兩個或多個聲源產(chǎn)生的聲壓級在某點的疊加值。3. 11基波電源 fundamental power濾波器接入的交流系統(tǒng)其額定頻率對應(yīng)的功率源。3. 12濾波電容器 f i i ter capacitor與其它元器件配合川來減少網(wǎng)絡(luò)諧波的電力電容器。gb/t 2900. 16-1996,定義 2. 1. 174噪聲測量4.1電容器電源注入要求4.1.1并聯(lián)電容器電源注入要求并聯(lián)電容器最大允

11、許注入電流約定為：a）并聯(lián)電容器最人允許電容偏差：x100%<5%,式屮c為實際電容值，c為額定電i i容值；b）并聯(lián)電容器允許長期（24h內(nèi)允許運行8h）運行電壓為1.（/川為電容器的額定電壓；c）并聯(lián)電容器允許最大穩(wěn)態(tài)過電流w1.3g，/冷為電容器的額定電流。對應(yīng)上述條件的諧波電流最大允許值w60%/w因此，極限條件并聯(lián)電容器最大允許注入電流為: 額定系統(tǒng)頻率電流為1.15/v疊加60%山的主諧波電流。一般情況諧波電流以5次為主諧波，特姝情況業(yè)主與廠家協(xié)商確定。4.1.2濾波電容器電源注入要求濾波電容器最大允許注入電流約定為:a)濾波電容器最大允許電容偏差:c-cvxloo%<

12、3%；b）濾波電容器允許長期（24h內(nèi)允許運行8h）運行電壓為1.1un, u"為電容器的額定電壓;c）根據(jù)濾波電容器熱穩(wěn)定試驗注入功率為1.440v（2為電容器的額定容量），由此得到注入電流為1.270對應(yīng)此條件，允許注入的工頻電流最大值為w1.13厶n（in為該濾波電容器的額定工頻電流值），其它為諧波電流厶，根據(jù)式j(luò)（1.13/j+/； =1.2*即可得到允許注入的諧波電流最大值。4.1.3直流濾波電容器電源注入要求直流電源以l.lt/?v為基準(zhǔn)，注入600 hz的諧波電流最大允許值為in o4.2注入電流值的規(guī)定為便于不同不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的電容器噪聲水平進行比較，在此對注入電容

13、器的電流值進行規(guī)定。 在此規(guī)定電流值卜的電容器噪聲水平是必須測量的。具它電流值條件下的電容器噪聲水平的測量由牛產(chǎn) 廠家與試驗單位協(xié)商確定。4. 2.1并聯(lián)電容器注入電流值的規(guī)定并聯(lián)電容器噪聲試驗時，注入電流值選取工頻電流in和工頻電流1.15/v疊加60%諧波電流兩個電流俏，其中諧波頻率為250 hzo4.2.2濾波電容器注入電流值的規(guī)定濾波電容器注入電流值均以電容器的額定電流為基準(zhǔn)，進行4個電流組合，按表1取值。表1濾波電容器注入電流值(a)序號1234*備注基波屯流值0.9200.80【n0.60in0.88【n是對應(yīng)1.2幾條件下的參數(shù) 組合諧波電流值0.40in0.60in0.80in

14、0.82in在該電流組合試驗中，-般電源頻率以600 hz為基準(zhǔn)。其它電流組合、頻率山牛產(chǎn)廠家與試驗單位 協(xié)商確定。電容器實際使用的電流參數(shù)組合、頻率按生產(chǎn)廠家給出的技術(shù)條件取值，該參數(shù)下的電容器噪聲水 平對電容器裝置噪聲水平控制具冇重要參考作川。但非同參數(shù)、同試驗條件下的電容器噪聲水平間的比 較意義不大。4.2.3直流濾波電容器注入電流值的規(guī)定直流濾波電容器噪聲水平僅在最人允許條件這一點下進行測量。此時，應(yīng)給電容器注入600 hz頻率 的諧波電流，數(shù)值為/“。試驗時，疊加的直流電壓，直流脈動應(yīng)w5%,脈動頻率應(yīng)大于10000 hzo4.3測量環(huán)境電力電容器單元的噪聲測量應(yīng)在消聲室或背景噪聲不

15、人于30 db(a)、測最時實驗室內(nèi)不會產(chǎn)生影響 測量結(jié)果的聲波折反射的環(huán)境中進行。測量前后，應(yīng)在每個測點測量該點的廿景噪聲。廿景a計權(quán)蘆壓級佼電力電容器單元在規(guī)定試驗條 件下測量的a計權(quán)聲壓級小10 db(a),當(dāng)不能滿足此規(guī)定時，至少應(yīng)滿足4. 7.2的規(guī)定。4.4基本測量設(shè)備測量聲壓級時，應(yīng)使用符合gb/t 3785的1型聲級計，并按gb/t 3767進行校準(zhǔn)。倍頻程或1/3倍頻程濾波器應(yīng)符合gb/t 3241的要求。4.5試品布置電力電容器在進行噪聲測量時的位置狀態(tài)應(yīng)與實際運行時相同，即實際運行時是側(cè)臥的電容器在進 行噪聲測量時也應(yīng)該是側(cè)臥。試品應(yīng)固定在金屬支架上，支架應(yīng)不影響電容器噪

16、聲的發(fā)生及傳播，同時 應(yīng)避免或盡可能小地產(chǎn)生聲波的折反射。4.6傳聲器布置電力電容器基準(zhǔn)發(fā)射血構(gòu)成的長方體(包括套管)各面分別沿各白法線方向向外平移0.3 m,這樣 就構(gòu)成了一個更大的長方休，該長方體各面圍成的表面即為測量表面，電力電容器的測量輪廓線應(yīng)位于 測量表而上。將測量表而各邊按長度由大到小依次分為長、寬、高。將4條長邊3等分，將等高的各等分 點連接構(gòu)成兩個位于平行平而上的矩形；同理也將4條寬邊3等分，構(gòu)成2個矩形；再將4條最短的邊2等 分，連接等分點構(gòu)成1個矩形。這樣形成的5個矩形就是電力電容器的測量輪廓線，如圖1所示。齊測點何刖 r（l in、d1(a如1f一 a加-(s) i1(l

17、n齊測點何沖=r（x in:(1(13m.（x加.1丄航x =a(13ma齊測點何沖測屆輪圖1測量輪廓線及測點布置示意圖傳聲器應(yīng)位于規(guī)定的測量輪廉線上，彼此間距大致相等，且間隔不得大于0. 4 m,測量輪廓線的每 條邊上至少設(shè)置1個傳聲器位置，即測點。對于只設(shè)置1個測點的邊，應(yīng)將測點設(shè)置在該邊的中點上。測 量時，應(yīng)將傳聲器垂宜于基準(zhǔn)發(fā)射面的方向布置。4.7聲壓級測量 4.7.1概述測量應(yīng)在背景噪聲值近似恒定時進行。在即將對試詁進行聲壓級測量詢，應(yīng)先測出背景噪聲的a計權(quán)聲壓級。測量背景噪聲時，傳聲器所 處的位置應(yīng)與測量試品噪聲時其所處的位置相同。當(dāng)測點總數(shù)超過10個時，允許只在試品周i韋i呈均勻

18、分布的10個測量點上測量背景噪聲。對于每一測點上的a計權(quán)聲壓級都需予以記錄，應(yīng)使用儀器的快速響應(yīng)指示，以便確認和避免由于 暫態(tài)背景噪聲而引起的測量誤差。測量完畢且切除試晶電源后，應(yīng)立即重復(fù)測量背景噪聲。應(yīng)在每次測量前、后，應(yīng)用傳聲器精度不低于±0.3 db （按gb/t 3785規(guī)定1型）的聲校準(zhǔn)器校準(zhǔn)， 如果校準(zhǔn)變化超過0.3 db,則木次測量結(jié)果無效，應(yīng)重新進行測量。4. 7.2平均聲壓級計算平均a計權(quán)聲壓級厶旳0應(yīng)由各測點測得的a計權(quán)聲壓級厶旳按式（1）計算:(i n101g £io01n /=!(1)式中：n試品聲壓級測點總數(shù)。zlhpaj背景噪聲的平均a計權(quán)聲壓級

19、厶仙應(yīng)根據(jù)試驗詢、后的各測量值分別按式(2)計算:厶切力式中：m背景聲壓級測點總數(shù);lhpai各測點上測得的背景噪聲a汁權(quán)聲壓級。如果試驗前、后背景的平均聲壓級之差大于3 clb,且較高者與未修正的平均a計權(quán)聲壓級之差小于8 db,則本次測量無效，應(yīng)重新進行試驗。但是，當(dāng)未修正的平均a計權(quán)聲壓級小于保證值時除外，此時, 應(yīng)認為試品符合聲級保證值的要求，這種情況應(yīng)在試驗報告中予以記錄。如果這兩個背景噪聲平均a計權(quán)聲壓級中的較高者，與未修止的平均a計權(quán)聲壓級z差小于3 db,則 本次測量無效，應(yīng)重新進行試驗。但是，當(dāng)耒修止的平均a計權(quán)聲壓級小于保證值時除外，此時，應(yīng)認 為試晶符合聲級保證值的要求，

20、這種情況應(yīng)在試驗報告中了以記錄。當(dāng)背景a計權(quán)聲壓級中的較高者與合成聲壓級z差小于3 db時，應(yīng)考慮用其他的測量方法進行測量。 雖然標(biāo)準(zhǔn)允許試品與背景的合成聲壓級同背景聲壓級之間有小的羌值，但仍需盡最使其旁值不小于6 db,當(dāng)確實小于6 db,而乂大于3 db時，應(yīng)用式(3)進行修正。不=101g(10°j° 10叫) 式中:lhpa 兩個計算出的背景噪聲平均a計權(quán)聲壓級中的較小者;lpa進行背景修正后的合成a計權(quán)聲壓級。 上述要求概括于表1屮。表2試驗接受準(zhǔn)則與較高的厶m之差試驗前的lhpa與試驗后的lhpa之差結(jié)論m8db接受<8db<3db接受<8db

21、>3db重新試驗<3db靈新試驗注：如果厶mo小于要求值，則應(yīng)認為試品聲級符合要求，可無需重新試驗，此悄況應(yīng)在試驗報告中予以記錄。4.8聲功率級計算試品的a計權(quán)聲功率級厶彩應(yīng)市修正的平均a計權(quán)聲壓級按式（4）計算: slwa =lpa +101g 式中：so基準(zhǔn)表面枳，單位為1平方米（lm2）；s測量表面的面積，即測量表面的面積，單位為平方米（n?）,按式（5）計算s = 2(ab + ac + be)式中:a測量表面構(gòu)成的長方體的長，單位為米（m）;b測量表面構(gòu)成的長方體的寬，單位為米（m）；c測量表面構(gòu)成的長方體的高，單位為米（in）。5試驗報告試驗報告應(yīng)包括下列信息：a）制造單位名稱及制造地點；b）試驗|_1期和地點；c）依據(jù)的測量標(biāo)準(zhǔn)；d）試驗電路原理圖；e）有關(guān)產(chǎn)品的型號、出廠序列號、額定容量、額定電流、額定電壓、額定頻率、額定電容、外売 尺寸；f）消聲室的內(nèi)部尺寸、試品的安裝位置和安裝方式；g）測點總數(shù)和布置方式（附圖說明）;h）測量表而總而積的計算值；1）噪聲測量設(shè)備型號、出廠序號、精度等主要參數(shù)及校準(zhǔn)情況；j）試驗條件，包括試品的基波電壓、基波電流、諧波頻率、諧波電壓及諧波電流等；k）試驗前、后各測點上的a計權(quán)背景噪聲聲壓級和試驗前、