电力电容器噪声测量方法()0927

1、ics 31.060. 70k 42中华人民共和国国家标准gb/txxxx电力电容器噪声测量方法noise measurement of power capacitors（征求意见稿）（本稿完成日期:2010.9）xxxx - xx - xx 实施xxxx - xx - xx 发布iii目 次前言11引言ill1 范围12规范性引用文件13术语和定义14 噪声测量34. 1电容器电源注入要求34. 2注入电流值的规定44.3测量环境54.4基木测量设备54.5试甜布置54. 6 传声器布置54.7声压级测最64.8声功率级计算85试验报告8附录a （规范性附录）电力电容器噪声测试报告典型格式9

2、本标准的附录a为规范性附录。本标准由中国电器工业协会提出。本标准山全国电力电容器标准化技术委员会归口。本标准负责起草单位：国网电科院，。本标准参加起草单位：上海思源电力电容器有限公司、西安西电电力电容器有限责任公司、o 本标准负责起草人：倪学锋、严飞、林浩、王崇祜、尚輝辉、姜胜宝、蒋华毕、。本标准为第一次制定。高压直流换流站中的滤波电容器装置是由大量电容器单元构成的，电容器装置的设计安装要考虑许 多参数，其中噪声水平就是主耍参数z_°而电容器装置噪声水平的主耍影响因素z就是电容器单元 的噪声水平，因此，只有准确测量了电容器单元的噪声水平，才能更为准确地控制电容器装置的噪声水 平。电容

3、器单元噪声的产生主要来白静电力的作用，电磁力也有影响，另外，电容器单元的结构尺寸对 噪声水平冇较大的影响。谐波电流很小的情况下，电容器单元噪声很小，但当谐波电流较大时，电容器 单元的噪声会明显增大。因此，电容器单元噪声测量的试验条件至关重要，特别是注入电容器的基波与 谐波电流对试验结果影响巨大。这个特点决定了电容器单元噪声试验只有在注入电容器的基波和主谐波 电流与电容器运行状况接近时才冇意义。采用单一频率等效电源方法测到的噪声水平偏差较大。木标准是为了解决目前高压肓流换流站用电容器单元噪声测量无标准可依、方法多样、同一试品试 验结果差界巨大等问题而制定的。本标准制定的主耍依据是冃丽噪声测量的相

4、关国家标准和国网公司卜达的、国网电科院完成的“电 容器及滤波器噪声控制方法的研究”项目的研究成果。本标准在国际上是首次制订。电力电容器噪声测量方法1范围本标准规定了电力电容器单元的声压级测量方法，并以此來确定电力电容器单元的声功率级。木标准适用于标称电压1 kv及以上、频率为50 hz的交流电力系统用并联电容器单元、交流滤波电 容器单元、总流滤波电容器单元，其它电力电容器单元可参考本标准执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注h期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注口期的引用文件，其最新版本(包括所冇的修改单)适用于木文件。gb/t 2900. 16电

5、工术语电力电容器gb/t 3241 倍频程和分数倍频程滤波器(gb/t 32411998, tec 1260:1995, eqv)gb/t 3767声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方采川包络测量表面的工程法(gb/t 3767 1996, iso 37441994, eqv)gb 3785声级计的电、声性能及测试方法(gb 378583, iec 651, neq)gb/t 3947 声学名词术语3术语和定义本标准屮的术语和定义部分参考了gb/t 3947、gb/t 2900. 16和gb/t 3767中的规定。3. 1噪声noise断续或统计上随机的不需要的声音，在木标准屮专指人耳可听声

6、音范f饥注：改写gb/t 3947-1996,定义2.11。3.2声压 sound pressurep有声波时，媒质屮的压力与静压的差值。单位为帕斯卡,巧。注1： 一般使用时，声压是冇效声压的简称。冇效声压是在一段时间内瞬时声压的方均根值，这段时间应为周期的 整数倍或长到不影响计算结果的程度。注2：声压的瞬时值、平均值、峰值、最大值或峰到峰值等应分别注明为瞬时声压、平均声压、峰值声压、最大声 压或峰到峰值声压等。3.3声压级 sound pressure i eve i (参考 gb/t 3947-1996)lp声压与基准声压poz比的以10为底的对数乘以2,单位为贝尔,b。但通常用db为单位

7、，基准声压 必须指明。注：基准声压为：1. 20gpa （空气中）；2. lgpa （水中）。2厶厂101丹 pogb/t 3947-1996,定义 2.473.4声功率 sound power （sound energy flux） （参考 gb/t 3947-1996）w单位时间内通过某一曲积的声能。单位为瓦（炉）。注1：声波为纵波时，声功率用下式农示：0 = （l/7jjsp如力5式中：p 瞬时声压，单位为帕（pa）；坳瞬时指点速度在而积s法线方向n的分量，单-位为米/秒（m/s）；s面积，单位为平方米（n?）；t时间，单位为妙（s）；t周期的整数倍，或长到不影响计算结果的时间，单位为妙

8、（s）。注2：在h由平面波或球面波上，通过面积s的平均声功率（时间平均）为：w = p2 s cos0/0c式中：p1 有效声压平方的时间平均，单位为平方帕（pa2）；p 媒质密度，单位为千克/立方米（k0n?）；c 声速，单-位为米/秒（m/s）；0面积s的法线与波法线所成的角度。gb/t 3947-1996,定义 2.303.5声功率级 sound power i eve i厶卩声功率与基准声功率之比的以10为底的对数，单位为贝尔,bo但通常用db为单位，基准声功率 必须指明。注：基准声功率为lpv。gb/t 3947-1996,定义2. 493. 6基准发射面 principal rad

9、 i at i ng surface基准发射面是指围绕试品的假想表面，认为声音是从该面发出來的。电力电容器的基准发射面通常 是指由电容器12条边（包括套管）构成的长方体。3. 7测量轮廓线 prescr ibed contour与基准发射而相距某一规定水平距离（即测量距离）的水平线，各测量点位于此线上。3. 8测量表面 measurement surface包络声源，而积为s,测点位于其上的一个假想几何表而。测量表而终止于一个或多个反射面上。gb/t 3767-1996,定义3 43.9背景噪声 background noise （参考 gb/t 3767-1996）来a被测声源以外所有的其他

10、声源的噪声。注：背呆噪声包括空气声、结构传导的振动、仪器的电噪声等。gb/t 3767-1996,定义3. 123. 10合成声压级 synt hes i s of sou nd pressure i eve i两个或多个声源产生的声压级在某点的叠加值。3. 11基波电源 fundamental power滤波器接入的交流系统其额定频率对应的功率源。3. 12滤波电容器 f i i ter capacitor与其它元器件配合川來减少网络谐波的电力电容器。gb/t 2900. 16-1996,定义 2. 1. 174噪声测量4.1电容器电源注入要求4.1.1并联电容器电源注入要求并联电容器最大允

11、许注入电流约定为：a）并联电容器最人允许电容偏差：x100%<5%,式屮c为实际电容值，c为额定电i i容值；b）并联电容器允许长期（24h内允许运行8h）运行电压为1.（/川为电容器的额定电压；c）并联电容器允许最大稳态过电流w1.3g，/冷为电容器的额定电流。对应上述条件的谐波电流最大允许值w60%/w因此，极限条件并联电容器最大允许注入电流为: 额定系统频率电流为1.15/v叠加60%山的主谐波电流。一般情况谐波电流以5次为主谐波，特姝情况业主与厂家协商确定。4.1.2滤波电容器电源注入要求滤波电容器最大允许注入电流约定为:a)滤波电容器最大允许电容偏差:c-cvxloo%<

12、3%；b）滤波电容器允许长期（24h内允许运行8h）运行电压为1.1un, u"为电容器的额定电压;c）根据滤波电容器热稳定试验注入功率为1.440v（2为电容器的额定容量），由此得到注入电流为1.270对应此条件，允许注入的工频电流最大值为w1.13厶n（in为该滤波电容器的额定工频电流值），其它为谐波电流厶，根据式j（1.13/j+/； =1.2*即可得到允许注入的谐波电流最大值。4.1.3直流滤波电容器电源注入要求直流电源以l.lt/?v为基准，注入600 hz的谐波电流最大允许值为in o4.2注入电流值的规定为便于不同不同生产厂家生产的电容器噪声水平进行比较，在此对注入电容

13、器的电流值进行规定。 在此规定电流值卜的电容器噪声水平是必须测量的。具它电流值条件下的电容器噪声水平的测量由牛产 厂家与试验单位协商确定。4. 2.1并联电容器注入电流值的规定并联电容器噪声试验时，注入电流值选取工频电流in和工频电流1.15/v叠加60%谐波电流两个电流俏，其中谐波频率为250 hzo4.2.2滤波电容器注入电流值的规定滤波电容器注入电流值均以电容器的额定电流为基准，进行4个电流组合，按表1取值。表1滤波电容器注入电流值(a)序号1234*备注基波屯流值0.9200.80【n0.60in0.88【n是对应1.2几条件下的参数 组合谐波电流值0.40in0.60in0.80in

14、0.82in在该电流组合试验中，-般电源频率以600 hz为基准。其它电流组合、频率山牛产厂家与试验单位 协商确定。电容器实际使用的电流参数组合、频率按生产厂家给出的技术条件取值，该参数下的电容器噪声水 平对电容器装置噪声水平控制具冇重要参考作川。但非同参数、同试验条件下的电容器噪声水平间的比 较意义不大。4.2.3直流滤波电容器注入电流值的规定直流滤波电容器噪声水平仅在最人允许条件这一点下进行测量。此时，应给电容器注入600 hz频率 的谐波电流，数值为/“。试验时，叠加的直流电压，直流脉动应w5%,脉动频率应大于10000 hzo4.3测量环境电力电容器单元的噪声测量应在消声室或背景噪声不

15、人于30 db(a)、测最时实验室内不会产生影响 测量结果的声波折反射的环境中进行。测量前后，应在每个测点测量该点的廿景噪声。廿景a计权芦压级佼电力电容器单元在规定试验条 件下测量的a计权声压级小10 db(a),当不能满足此规定时，至少应满足4. 7.2的规定。4.4基本测量设备测量声压级时，应使用符合gb/t 3785的1型声级计，并按gb/t 3767进行校准。倍频程或1/3倍频程滤波器应符合gb/t 3241的要求。4.5试品布置电力电容器在进行噪声测量时的位置状态应与实际运行时相同，即实际运行时是侧卧的电容器在进 行噪声测量时也应该是侧卧。试品应固定在金属支架上，支架应不影响电容器噪

16、声的发生及传播，同时 应避免或尽可能小地产生声波的折反射。4.6传声器布置电力电容器基准发射血构成的长方体(包括套管)各面分别沿各白法线方向向外平移0.3 m,这样 就构成了一个更大的长方休，该长方体各面围成的表面即为测量表面，电力电容器的测量轮廓线应位于 测量表而上。将测量表而各边按长度由大到小依次分为长、宽、高。将4条长边3等分，将等高的各等分 点连接构成两个位于平行平而上的矩形；同理也将4条宽边3等分，构成2个矩形；再将4条最短的边2等 分，连接等分点构成1个矩形。这样形成的5个矩形就是电力电容器的测量轮廓线，如图1所示。齐测点何刖 r（l in、d1(a如1f一 a加-(s) i1(l

17、n齐测点何冲=r（x in:(1(13m.（x加.1丄航x =a(13ma齐测点何沖测届轮图1测量轮廓线及测点布置示意图传声器应位于规定的测量轮廉线上，彼此间距大致相等，且间隔不得大于0. 4 m,测量轮廓线的每 条边上至少设置1个传声器位置，即测点。对于只设置1个测点的边，应将测点设置在该边的中点上。测 量时，应将传声器垂宜于基准发射面的方向布置。4.7声压级测量 4.7.1概述测量应在背景噪声值近似恒定时进行。在即将对试詁进行声压级测量询，应先测出背景噪声的a计权声压级。测量背景噪声时，传声器所 处的位置应与测量试品噪声时其所处的位置相同。当测点总数超过10个时，允许只在试品周i韦i呈均匀

18、分布的10个测量点上测量背景噪声。对于每一测点上的a计权声压级都需予以记录，应使用仪器的快速响应指示，以便确认和避免由于 暂态背景噪声而引起的测量误差。测量完毕且切除试晶电源后，应立即重复测量背景噪声。应在每次测量前、后，应用传声器精度不低于±0.3 db （按gb/t 3785规定1型）的声校准器校准， 如果校准变化超过0.3 db,则木次测量结果无效，应重新进行测量。4. 7.2平均声压级计算平均a计权声压级厶旳0应由各测点测得的a计权声压级厶旳按式（1）计算:(i n101g £io01n /=!(1)式中：n试品声压级测点总数。zlhpaj背景噪声的平均a计权声压级

19、厶仙应根据试验询、后的各测量值分别按式(2)计算:厶切力式中：m背景声压级测点总数;lhpai各测点上测得的背景噪声a汁权声压级。如果试验前、后背景的平均声压级之差大于3 clb,且较高者与未修正的平均a计权声压级之差小于8 db,则本次测量无效，应重新进行试验。但是，当未修正的平均a计权声压级小于保证值时除外，此时, 应认为试品符合声级保证值的要求，这种情况应在试验报告中予以记录。如果这两个背景噪声平均a计权声压级中的较高者，与未修止的平均a计权声压级z差小于3 db,则 本次测量无效，应重新进行试验。但是，当耒修止的平均a计权声压级小于保证值时除外，此时，应认 为试晶符合声级保证值的要求，

20、这种情况应在试验报告中了以记录。当背景a计权声压级中的较高者与合成声压级z差小于3 db时，应考虑用其他的测量方法进行测量。 虽然标准允许试品与背景的合成声压级同背景声压级之间有小的羌值，但仍需尽最使其旁值不小于6 db,当确实小于6 db,而乂大于3 db时，应用式(3)进行修正。不=101g(10°j° 10叫) 式中:lhpa 两个计算出的背景噪声平均a计权声压级中的较小者;lpa进行背景修正后的合成a计权声压级。 上述要求概括于表1屮。表2试验接受准则与较高的厶m之差试验前的lhpa与试验后的lhpa之差结论m8db接受<8db<3db接受<8db

21、>3db重新试验<3db靈新试验注：如果厶mo小于要求值，则应认为试品声级符合要求，可无需重新试验，此悄况应在试验报告中予以记录。4.8声功率级计算试品的a计权声功率级厶彩应市修正的平均a计权声压级按式（4）计算: slwa =lpa +101g 式中：so基准表面枳，单位为1平方米（lm2）；s测量表面的面积，即测量表面的面积，单位为平方米（n?）,按式（5）计算s = 2(ab + ac + be)式中:a测量表面构成的长方体的长，单位为米（m）;b测量表面构成的长方体的宽，单位为米（m）；c测量表面构成的长方体的高，单位为米（in）。5试验报告试验报告应包括下列信息：a）制造单位名称及制造地点；b）试验|_1期和地点；c）依据的测量标准；d）试验电路原理图；e）有关产品的型号、出厂序列号、额定容量、额定电流、额定电压、额定频率、额定电容、外売 尺寸；f）消声室的内部尺寸、试品的安装位置和安装方式；g）测点总数和布置方式（附图说明）;h）测量表而总而积的计算值；1）噪声测量设备型号、出厂序号、精度等主要参数及校准情况；j）试验条件，包括试品的基波电压、基波电流、谐波频率、谐波电压及谐波电流等；k）试验前、后各测点上的a计权背景噪声声压级和试验前、