(高清版)GBT 28543-2021 電力電容器噪聲測量方法

ICS31.060.70CCSK42代替GB/T28543—2012電力電容器噪聲測量方法國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準化管理委員會GB/T28543—2021 I 4噪聲測量 45試驗報告 6附錄A(規(guī)范性)電力電容器噪聲測量面上的傳聲器布置 8附錄B(資料性)電力電容器噪聲測試范例 附錄C(資料性)電力電容器噪聲測試報告典型格式 GB/T28543—2021本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T28543—2012《電力電容器噪聲測量方法》,與GB/T28543—2012相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術(shù)變化如下：-——修改了適用范圍(見第1章，2012年版的第1章);-—更新了規(guī)范性引用文件(見第2章，2012年版的第2章);計權(quán)聲壓級”和“表觀指向性指數(shù)”,刪除了術(shù)語和定義“測量輪廓線”“測量表面”“基波電源”及其定義(見第3章，見2012年版的第3章);———修改了電容器電源注入要求，刪除了電流注入值的規(guī)定(見4.1.1,2012年版的4.1.1);—增加了產(chǎn)品布置及測量條件(見4.4);——修改了測點布局以及布局規(guī)則(見4.5,2012年版的4.5);---—增加了規(guī)范性附錄A“電力電容器噪聲測量面上的傳聲器布置”(見附錄A);請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國電器工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國電力電容器標(biāo)準化技術(shù)委員會(SAC/TC45)歸口。本文件起草單位：中國電力科學(xué)研究院有限公司、西安高壓電器研究院有限責(zé)任公司、南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司、西安交通大學(xué)、桂林電力電容器有限責(zé)任公司、無錫賽晶電力電容器有限公司、上海思源電力電容器有限公司、國網(wǎng)直流建設(shè)公司、廣東豐明電子科技有限公司、國網(wǎng)北京經(jīng)濟技術(shù)研究院有限公司、合容電氣股份有限公司、西安ABB電力電容器有限公司、國網(wǎng)浙江省電力有限公司紹興供電公司新東北電氣集團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、日新電機(無錫)有電子股份有限公司、廈門法拉電子股份有限公司、安徽飛達電氣科技有限公司、國網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學(xué)研究院、合肥華威自動化有限公司、紹興市上虞電力電容器有限公司、安徽源光電器有限公本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——本次為第一次修訂。I1GB/T28543—2021電力電容器噪聲測量方法本文件適用于標(biāo)稱電壓1000V及以上、頻率為50Hz或60Hz的交流電力系統(tǒng)用并聯(lián)電容器單本文件不適用于本體高度小于0.8m的電容器。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文GB/T2900.16—1996電工術(shù)語電力電容器GB/T3241電聲學(xué)倍頻程和分數(shù)倍頻程濾波器GB/T3767—2016聲學(xué)聲壓法測定噪聲源聲功率級和聲能量級反射面上方近似自由場的工GB/T3785.1—2010電聲學(xué)聲級計第1部分：規(guī)范GB/T3947—1996聲學(xué)名詞術(shù)語3術(shù)語和定義GB/T2900.16—1996、GB/T3767—2016和GB/T3947—1996界定的以及下列術(shù)語和定義適用3.1斷續(xù)或統(tǒng)計上隨機的不需要的聲音。注：在本文件中專指人耳可聽聲音范圍。3.2p注1:一般使用時，聲壓是有效聲壓的簡稱，單位為帕[斯卡](Pa)。有效聲壓是在一段時間內(nèi)瞬時聲壓的方均根值，這段時間宜為周期的整數(shù)倍或長到不影響計算結(jié)果的程度。峰到峰值聲壓等。2GB/T28543—2021基準聲壓referencesoundpressurepo注：對氣體為20μPa,對液體和固體為1pPa。聲壓級soundpressurelevelLp聲壓p的平方與基準聲壓p。的平方之比，取以10為底的對數(shù)的10倍。 (1)式中：注1:如果GB/T3785.1—2010中規(guī)定了頻率和時間計權(quán)或特定頻帶，則用適當(dāng)?shù)南聵?biāo)表示，例如LpA表示A計權(quán)聲壓級；注2:L,通常單位為分貝(dB)。[來源：GB/T3767—2016,3.2,有修改]聲功率soundpowerW單位時間內(nèi)通過某一面積的聲能。注2:聲波為縱波時，聲功率用公式(2)表示： (2)式中：p——瞬時聲壓，單位為帕(Pa);uo——瞬時質(zhì)點速度在面積S法線方向n的分量，單位為米每秒(m/s);S——面積，單位為平方米(m2);t——時間，單位為秒(s);T——周期的整數(shù)倍，或長到不影響計算結(jié)果的時間，單位為秒(s)。注3:在自由平面波或球面波上，通過面積S的平均聲功率(時間平均)用公式(3)表示： (3)p2——有效聲壓平方的時間平均，單位為二次方帕(Pa2);p——媒質(zhì)密度，單位為千克每立方米(kg/m3);c--—聲速，單位為米每秒(m/s);θ——面積S的法線與波陣面外法線方向所成的角度。聲功率級soundpowerlevel聲功率與基準聲功率之比的以10為底的對數(shù)。注1:單位為貝[爾](B)。但通常用分貝(dB)為單位，基準聲功率需要指明。注2:基準聲功率為1pW。3GB/T28543—20213.7基準發(fā)射面datumradiatingsurface圍繞試品的假想表面，認為聲音是從該面發(fā)出來的。通常是由電容器12條邊(包含套管)所構(gòu)成的長方體的各面組成。3.8測量面measurementsurfaceS電力電容器基準發(fā)射面構(gòu)成的長方體(包括套管)各面分別沿各自法線方向向外平移0.3m所構(gòu)成的一個更大的長方體表面。3.9Lb來自被測噪聲源以外的其他聲源的所有噪聲。注：背景噪聲包括空氣噪聲、結(jié)構(gòu)振動噪聲和儀器中的3.10合成聲壓級synthesisofsoundpressurelevel兩個以上聲源產(chǎn)生的聲壓級在聲場中某點的疊加值。3.11A計權(quán)聲壓級A-weightedsoundpressurelevelLA用A計權(quán)網(wǎng)絡(luò)測得的聲壓級。3.12表觀指向性指數(shù)apparentdirectivityindexD被測聲源在第i個傳聲器位置方向輻射的聲音相對于測量面的聲輻射平均值相差程度的度量。注1:表觀指向性指數(shù)用公式(4)表示：式中：Lpi(sT)—被測聲源運行時，在測量面上第i個傳聲器位置經(jīng)背景噪聲修正后的時間平均(或單次事件時間積分)L',ST——被測聲源運行時，在測量面上所有傳聲器位置的時間平均(或單次事件時間積分)聲壓級的平均值，單位為分貝(dB);K?——背景噪聲修正值，單位為分貝(dB)。注2:表觀指向性指數(shù)用分貝(dB)表示。注3:表觀指向性指數(shù)由經(jīng)過背景噪聲修正的被測聲源的聲壓級確定，但是聲學(xué)環(huán)境的影響沒有修正。3.13濾波電容器filtercapacitor與其他配件，例如電抗器和電阻連接在一起，對一種或多種諧波電流提供一低阻抗通道的電容器單元。4GB/T28543—20214噪聲測量測量電力電容器單元噪聲時，采用長方體表面作為測量面(見3.8),將測量面的6個面細分為等尺寸的矩形分面元進行傳聲器的布置。由各傳聲器測得的A計權(quán)聲壓級來計算電容器單元的平均A計權(quán)聲壓級，并以此來計算獲得電容器單元的聲功率。測量時所注入的試驗電流按運行時流過電容器單元的基波電流和多種頻率的諧波電流疊加而成，使電容器單元噪聲試驗的噪聲源與真實條件基本一致。4.2電容器電源注入要求4.2.1試驗電流初相位要求試驗時所施加的基波及諧波電流正弦初始相位差宜控制為0。4.2.2并聯(lián)電容器電源注入要求并聯(lián)電容器最大允許注入電流約定為：基波電流不大于1.1In(In為電容器額定電流)。諧波電流按直流換流站中并聯(lián)電容器的噪聲計算諧波電流中的各次諧波進行選取，基波與諧波電流的合成電流不大于1.30In。4.2.3交流濾波電容器電源注入要求交流濾波電容器的注入電流按基波電流疊加諧波電流進行加載，諧波電流按直流換流站中濾波器的噪聲計算諧波電流中的主諧波或各次諧波選取。4.2.4直流濾波電容器電源注入要求諧波電流按直流換流站中直流濾波器的噪聲計算諧波電流中的各次諧波進行選取，同時施加電容器單元最大持續(xù)直流運行電壓。4.3測量環(huán)境電力電容器單元的噪聲測量宜在消聲室或背景噪聲不大于30dB(A)、測量時不會產(chǎn)生影響測量結(jié)果的聲波折反射的環(huán)境中進行。噪聲測量前后，宜在啟動試驗電源，且不加載負載的條件下測量每個測點的背景噪聲，前后的背景噪聲平均聲壓級之差宜不超過3dB。背景A計權(quán)聲壓級較電力電容器單元在規(guī)定試驗條件下測量的A計權(quán)聲壓級宜小10dB(A),當(dāng)不能滿足此規(guī)定時，至少宜滿足4.7.2的規(guī)定。4.4基本測量設(shè)備測量聲壓級時，宜使用符合GB/T3785.1—2010的1級聲級計，并按GB/T3767—2016進行校準。倍頻程或1/3倍頻程濾波器宜符合GB/T3241的要求。4.5試品布置器實際安裝姿態(tài)，采用安裝架結(jié)構(gòu)固定，試品距地面距離宜不小于0.8m。5GB/T28543—20214.6傳聲器布置傳聲器測點宜位于測量面上。傳聲器的數(shù)量和位置取決于電容器的尺寸(l?、l?和l?)和測量距離(d)。傳聲器數(shù)量和位置的布置方法按照附錄A執(zhí)行。如果以下至少有一種情況出現(xiàn)，則宜使用附加傳聲器位置做進一步測量：a)測量的A計權(quán)聲壓級的變化范圍(即最高聲壓級和最低聲壓級的分貝差)超過測量點的數(shù)目；b)被測噪聲源發(fā)射噪聲的A計權(quán)表觀指向性指數(shù)在任意方向上超過5dB。附加傳聲器位置按GB/T3767—2016中附錄C的方法布置。4.7聲壓級測量4.7.1概述測量宜在背景噪聲值近似恒定時進行。在即將對試品進行聲壓級測量前，宜先測出背景噪聲的A計權(quán)聲壓級。測量背景噪聲時，傳聲器所處的位置宜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，可在試品周圍呈均勻分布的10個測量點上測量背景噪聲。對于每一測點上的A計權(quán)聲壓級都宜予以記錄，宜使用儀器的快速響宜指示，以便確認和避免由于暫態(tài)背景噪聲而引起的測量誤差。測量完畢后宜立即重復(fù)測量背景噪聲。在每次測量前、后，宜使用傳聲器準確度不低于±0.3dB(按GB/T3785.1—2010規(guī)定1級)的聲校準器校準，如果前后校準變化超過0.3dB,則本次測量結(jié)果無效，宜重新進行測量。電力電容器噪聲測試示例見附錄B。4.7.2平均聲壓級計算平均A計權(quán)聲壓級LpA0宜由各測點測得的A計權(quán)聲壓級LpA;按公式(5)計算：式中：試品聲壓級測點總數(shù)?！街校篗背景聲壓級測點總數(shù)；LbpA;———各測點上測得的背景噪聲A計權(quán)聲壓級。如果試驗前、后背景的平均聲壓級LopA之差大于3dB,且較高者與未修正的平均A計權(quán)聲壓級LpAo之差小于8dB,則本次測量無效，宜重新進行試驗。但是，當(dāng)未修正的平均A計權(quán)聲壓級小于保證值時，宜認為試品符合聲級保證值的要求，這種情況宜在試驗報告中予以記錄。小于3dB,則本次測量無效，宜重新進行試驗。但是，當(dāng)未修正的平均A計權(quán)聲壓級小于保證值時，宜認為試品符合聲級保證值的要求，這種情況宜在試驗報告中予以記錄。當(dāng)背景A計權(quán)聲壓級中的較高者與合成聲壓級之差小于3dB時，宜考慮用其他的測量方法進行6測量。雖然標(biāo)準允許試品與背景的合成聲壓級同背景聲壓級之間有小的差值，但仍需盡量使其差值不小于6dB,當(dāng)確實小于6dB,而又大于3dB時，宜按公式(7)進行修正。 (7)式中：上述要求及試驗接受準則見表1。表1試驗接受準則LpAo與較高的LbpA之差試驗前的LbpA與試驗后的LpA之差結(jié)論接受接受重新試驗重新試驗如果LpAo小于要求值，則宜認為試品聲級符合要求，可無需重新試驗，此情況宜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LwA宜由修正的平均A計權(quán)聲壓級按公式(8)計算： (8)S——測量面的面積，單位為平方米(m2),按公式(9)計算：S=2(ab+ac+bc)…………….(9)式中：a——測量面構(gòu)成的長方體的長，單位為米(m);b——測量面構(gòu)成的長方體的寬，單位為米(m);c——測量面構(gòu)成的長方體的高，單位為米(m)。5試驗報告試驗報告宜包括下列信息：a)制造單位名稱及制造時間；b)試驗日期和地點；c)依據(jù)的測量標(biāo)準編號；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、外殼尺寸；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);7GB/T28543—2021h)測量面總面積的計算值；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、后各測點上的A計權(quán)背景噪聲平均聲壓級的計算值；1)各測點的A計權(quán)聲壓級及試品未經(jīng)修正的平均A計權(quán)聲壓級的計算值；m)說明是否需要進行背景、環(huán)境和氣壓修正，需要修正地給出修正后的平均A計權(quán)聲壓級；n)試品聲功率級的計算結(jié)果；o)參與試驗的人員名單；p)試驗負責(zé)人的簽名。附錄C列出了電容器噪聲測試報告的典型格式。8GB/T28543—2021將測量面的6個面細分為等尺寸的矩形分面元，分面元的最大邊長不大于3d,d為測量距離0.3m(見圖A.1)。在圖A.1中，傳聲器的位置為每個分面元的中心和分面元的每個角。用這種方法獲得電力電容器噪聲測量面上的傳聲器位置(見圖A.2)。標(biāo)引序號說明：——傳聲器位置；標(biāo)引序號說明：d——測量距離，單位為米(m);l?——電容器(含套管)長度，單位為米(m);l?——電容器本體寬度，單位為米(m);l?——電容器本體高度，單位為米(m);9GB/T28543—2021(資料性)電力電容器噪聲測試范例B.1試驗回路構(gòu)成若試品為交流濾波和并聯(lián)電容器，可采用如圖B.1所示的試驗回路。按4.2.2和4.2.3規(guī)定諧波電源輸出基波及設(shè)定頻率的諧波電流，由變壓器加載到被試電容器單元上，根據(jù)電源容量的情況，可采用并聯(lián)電抗器對特定頻率(通常為工頻)的加載進行補償。補償電抗器O電源輸出端電容器試品諧波電源圖B.1交流濾波及并聯(lián)電力電容器噪聲測量試驗回路原理圖若試品為直流濾波電容器，可采用如圖B.2所示的試驗回路。按4.2.4規(guī)定諧波電源輸出設(shè)定頻率的諧波電流，由變壓器加載到被試電容器單元上。同時通過直流電源施加所需的直流試驗電壓。勵磁變壓器勵磁變壓器隔直電容限流電阻電容器試品O電源輸出端諧波電源圖B.2直流濾波電容器噪聲測量試驗回路原理圖試品安裝按4.4要求進行。電容器單元噪聲測量面由六個測量平面構(gòu)成，各測量平面與電容器單元的基準發(fā)射面平行，垂直距離為0.3m,測量平面共同組成平行六面體形狀。按附錄A確定傳聲器位置：a)分別將測量面中的測量平面劃分為一個或多個矩形分面元，并保證矩形分面元的長邊小于或等于3d,即0.9m;b)在每個矩形分面元的中心點布置一個傳聲器。若將每個測量平面作為一個矩形分面元，測點布置如圖B.3。若將每個測量面劃分為多個分面元，測點布置如圖A.2。GB/T28543—2021圖B.3測點布置示例B.3試驗步驟試驗分為以下三個步驟：a)環(huán)境測量：試驗前后在啟動試驗回路電源但未升壓狀態(tài)下，測量各傳聲器位置的背景噪聲。背景噪聲的要求滿足4.2的要求。b)試品聲壓級測量：對電容器單元加載預(yù)設(shè)頻率、幅值的電流和電壓，并保持3min進入穩(wěn)定狀態(tài)，測量試品個測點位置的噪聲。按照4.7.2中的公式(5)和公式(6)分別計算試品噪聲平均聲壓級和背景噪聲的平均聲壓級。試驗結(jié)果宜滿足4.7.2表1的試驗接收準則。c)聲功率級計算：依據(jù)測得試品噪聲平均聲壓級以及測量面尺寸，按照4.8中公式(8)和公式(9)計算電容器單元的聲功率級。GB/T28543—2021(資料性)電力電容器噪聲測試報告典型格式C.1試品基本情況試