專利名稱：一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，具體涉及一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法。
背景技術(shù)：
為了滿足經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，建設(shè)以高壓、特高壓為核心的堅強電網(wǎng)已成為電力建設(shè)的戰(zhàn)略目標(biāo)，另一方面隨著電網(wǎng)建設(shè)和社會的快速發(fā)展，政府和公眾對環(huán)境保護的要求也越來越高，環(huán)境糾紛逐年增多，其中輸變電工程變電站的噪聲問題變得尤為突出。變電站運行時噪聲引發(fā)的糾紛、投訴事件在部分地區(qū)甚至成為制約電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的因素。輸變電工程變電站具有自身的特殊性，其噪聲防治受安全特性的約束，在技術(shù)上和工程實施上都和常規(guī)的噪聲治理有很大的不同，后期噪聲治理具有難度大、費用較高、降噪效果不明顯等特點。準(zhǔn)確預(yù)測變電站環(huán)境噪聲，通過對多種技術(shù)方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，提出合理、可行和經(jīng)濟的降噪方案，是變電站噪聲治理的最優(yōu)途徑。變電站的主要噪聲源包括變壓器、高抗等，變壓器和高抗具有基本類似的噪聲特性。通過預(yù)測計算變壓器輻射可聽噪聲，可以為變電站設(shè)計、改造和噪聲治理提供主要參數(shù)。我國目前的噪聲預(yù)測計算尚不能滿足輸變電工程中建設(shè)要求。HJ2.4-2009《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則聲環(huán)境》對噪聲預(yù)測采用了點聲源和面聲源兩種計算模型。當(dāng)變壓器外形尺寸與測量點到變壓器的距離相比很小時，考慮成點聲源是合適的?？紤]到輸變電工程大型變壓器體量巨大，變電站的占地面積由于GIS(HGIS)等技術(shù)的采用，逐步減小，采用點源模型就不夠科學(xué)了。大型電力變壓器有6個發(fā)聲面，在忽略底部噪聲的情況下，在變壓器附近任一位置，至少有3面的噪聲會作用到，采用面源模型，也存在較大的不足之處。從近幾年的輸變電工程環(huán)境影響評價和變電站噪聲監(jiān)測結(jié)果比較可以看出，目前的噪聲預(yù)測結(jié)果和實際情況差異明顯，這也是輸變電工程產(chǎn)生噪聲環(huán)境問題的重要因素。因此為了提高變電站噪聲預(yù)測計算精度，急需一種能夠適應(yīng)大型電力變壓器特性的噪聲計算方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法，方便的計算出電力變壓器周圍位置處的可聽噪聲A聲級，解決了目前輸變電工程中遇到了變電站噪聲預(yù)測計算較為困難的問題，為輸變電工程變電站工程的設(shè)計、建設(shè)和運行提供參考依據(jù)。為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法，包括以下步驟:計算變壓器發(fā)聲面積和外形尺寸特征參數(shù)；獲得距變壓器的基準(zhǔn)發(fā)射面Γ(ι米處的噪聲值LpOJ、 變壓器噪聲平均聲壓級Lpa和聲功率級Lw，計算變壓器噪聲分布不平衡修正量K ；計算得到距離變壓器r處的可聽噪聲A聲級。更進一步的技術(shù)方案是上述計算變壓器發(fā)聲面積和外形尺寸特征參數(shù)，具體是將變壓器擬化成一個6個面的長方體，測量長方體的長度a、寬度b和高度h，通過公式A=2 (a+b)h和公式B=a+b+h計算得到變壓器發(fā)聲面積A和變壓器外形尺寸特征參數(shù)B。更進一步的技術(shù)方案是上述變壓器噪聲分布不平衡修正量K的計算方法是，通過采用現(xiàn)場測試或收集變壓器廠家提供的設(shè)備噪聲資料方法獲得變壓器的準(zhǔn)發(fā)射面^米噪聲值Lp (r0)、變壓器噪聲平均聲壓級Lpa和聲功率級Lw,通過公式K=Lp (r0) -Lpa計算得出。更進一步的技術(shù)方案是上述計算得到距離變壓器r處的可聽噪聲A聲級的方法是:先獲得已知噪聲聲壓級的場點到變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面的距離A、場點到變壓器噪聲基準(zhǔn)發(fā)射面的距離r、在距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面Γ(ι處的可聽噪聲聲壓級Lp OJ、變壓器發(fā)聲面積Α、變壓器外形尺寸特征量B和變電站噪聲修正量ALp ；通過公式KCr^lOlogQ^A+S.14k2B r0+6.28r02)計算出 rQ 處噪聲衰減量 K (r。)；再通過公式Lp (r) =Lp (r0)-1Olog (k^A+3.14k2B r+6.28r2) +K (r0) + ALp 計算出在距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面r處的可聽噪聲聲壓級Lp (r)；上述公式中，kl、k2_各分項的修正系數(shù)。更進一步的技術(shù)方案是上述計算得到距離變壓器r處的可聽噪聲A聲級的方法是:先獲得變壓器 噪聲聲功率級Lw、場點到變壓器噪聲基準(zhǔn)發(fā)射面的距離r、變壓器發(fā)聲面積A、變壓器外形尺寸特征量B、變壓器噪聲分布不平衡修正量K和變電站噪聲修正量 ALp ;通過公式Lp (r) =Lw-1Olog (k^A+3.14k2B r+6.28r2)+K+Δ Lp 計算出在距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面r處的可聽噪聲聲壓級Lp (r)；上述公式中，kl、k2_各分項的修正系數(shù)。。更進一步的技術(shù)方案是上述修正系數(shù)kl取值范圍為0.90 1.10，修正系數(shù)k2取值范圍為1.00 1.30。更進一步的技術(shù)方案是上述噪聲聲壓級的場點距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面的距Γ(ι取值為2 4米之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法簡單易行，由于計算公式充分考慮了變壓器發(fā)聲面積、尺寸特點和噪聲分布不均勻等特性，計算得到的電力變壓器輻射噪聲值比其他公式的計算結(jié)果與我國Iio 500kV變電站變壓器的測量結(jié)果吻合度更高，本發(fā)明尤其適用于輸變電工程大型電力變壓器輻射可聽噪聲計算，也適用于可擬化為長方體的噪聲源輻射可聽噪聲的計算。


圖1為本發(fā)明一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法一個實施例與IlOkV電力變壓器輻射噪聲測量值對比結(jié)果。圖2為本發(fā)明一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法一個實施例與220kV電力變壓器輻射噪聲測量值對比結(jié)果。圖3為本發(fā)明一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法一個實施例與500kV單相電力變壓器輻射噪聲測量值對比結(jié)果。圖4為本發(fā)明一種電力變壓器福射可聽噪聲計算方法一個實施例與500kV三相一體電力變壓器輻射噪聲測量值對比結(jié)果。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法的一個實施例:一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法，包括以下步驟:計算變壓器發(fā)聲面積和外形尺寸特征參數(shù)；獲得變壓器的準(zhǔn)發(fā)射面Γ(ι米噪聲值Lp (r0)、變壓器噪聲平均聲壓級Lpa和聲功率級Lw，計算變壓器噪聲分布不平衡修正量K ；計算得到距離變壓器r處的可聽噪聲A聲級。根據(jù)本發(fā)明一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法的一個優(yōu)選實施例，計算變壓器發(fā)聲面積和外形尺寸特征參數(shù)，具體是將變壓器擬化成一個6個面的長方體，測量長方體的長度a、寬度b和高度h，通過公式A=2 (a+b)h和公式B=a+b+h計算得到變壓器發(fā)聲面積A和變壓器外形尺寸特征參數(shù)B。根據(jù)本發(fā)明一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法的另一個優(yōu)選實施例，變壓器噪聲分布不平衡修正量K的計算方法是，通過采用現(xiàn)場測試或收集變壓器廠家提供的設(shè)備噪聲資料方法獲得變壓器的準(zhǔn)發(fā)射面A米噪聲值Lp OJ、變壓器噪聲平均聲壓級Lpa和聲功率級Lw，通過公式K=Lp (r0) -Lpa計算得出。其中變壓器噪聲測試方法采用GB/T1094.10-2003/IEC60076-10:2001, MOD《電力變壓器第10.1部分聲級的測定》和GB/T1094.101-2008/IEC60076-10-1:2005《電力變壓器第10.1部分聲級的測定應(yīng)用導(dǎo)則》。根據(jù)本發(fā)明一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法的另一個優(yōu)選實施例，計算得到距離變壓器r處的可聽噪聲A聲級的方法是:先獲得已知噪聲聲壓級的場點到變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面的距離IV場點到變壓器噪聲基準(zhǔn)發(fā)射面的距離r、在距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面Γ(ι處的可聽噪聲聲壓級Lp OJ、變壓器發(fā)聲面積Α、變壓器外形尺寸特征量B ；通過公式KCr^lOlogG^A+S.14k2B r0+6.28r02)計算出 rQ 處噪聲衰減量 K (r。)；再通過公式Lp (r) =Lp Cr。)-1Olog (k^A+3.14k2B r+6.28r2)+K (rQ) + Δ Lp 計算算出在距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面r處的可聽噪聲聲壓級Lp (r)；上述公式中，kl、k2_各分項的修正系數(shù)。根據(jù)本發(fā)明一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法的另一個優(yōu)選實施例，計算得到距離變壓器r處的可聽噪聲A聲級的方法是:先獲得變壓器噪聲聲功率級Lw、場點到變壓器噪聲基準(zhǔn)發(fā)射面的距離r、變壓器發(fā)聲面積A、變壓器外形尺寸特征量B、變壓器噪聲分布不平衡修正量K和變電站噪聲修正量 ALp ;通過公式Lp (r) =L w-1Olog (k^A+3.14k2B r+6.28r2)+K+Δ Lp 算出在距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面r處的可聽噪聲聲壓級Lp (r)；上述公式中，kl、k2_各分項的修正系數(shù)。根據(jù)本發(fā)明一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法的另一個優(yōu)選實施例，修正系數(shù)kl取值范圍為0.90 1.10，修正系數(shù)k2取值范圍為1.00 1.30。根據(jù)本發(fā)明一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法的另一個優(yōu)選實施例，噪聲聲壓級的場點距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面的距A取值為2 4米之間。下面以四川省電力公司變電站變壓器可聽噪聲的測試結(jié)果為例來說明本發(fā)明的效果: 自2012年I月至12月，在四川省電力公司所屬110kV、220kV、500kV變電站30臺變壓器開展了為期一年的輻射可聽噪聲試驗和規(guī)律性研究，以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進行了變壓器輻射可聽噪聲的經(jīng)驗公式擬合研究。并結(jié)合在變電站可聽噪聲的試驗數(shù)據(jù)，對預(yù)測公式進行了驗證。在110kV、220kV和500kV單相、三相一體變壓器周圍的可聽噪聲測量值與本發(fā)明推薦的計算方法的對比結(jié)果見圖1 4所示。其中圖1 4中，計算方法中的各項參數(shù)和系數(shù)取值為 r0=2 或 4m，kl=l.0，k2=l.24 (圖 1-3)、1.15(圖 4)，Λ Lp=0.60dB (A)。圖中 SEPRI 系指權(quán)利公式 Lp (r) =Lp (r0)-1Olog (^+3.14k2B r+6.28r2) +K (r0) + Λ Lp 和Lp (r) =Lw-1Olog(k^A+3.14k2B r+6.28r2)+K+Δ Lp。從圖中可以看出，本發(fā)明提出的可聽噪聲計算方法與測量值吻合很好。現(xiàn)單獨列出各公式中符號定義及其單位:a，變壓器長度，m;b，變壓器寬度，m;h，變壓器高度，m;A,變壓器發(fā)聲面積，m2 ;B,變壓器外形尺寸特征參數(shù)，m ；K，變壓器噪聲聲壓級分布不平衡修正量，dB (A)；Lp (r0)，在距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面A處的可聽噪聲聲壓級，dB (A)；Lpa，變壓器噪聲平均聲壓級，dB (A);r0,已知噪聲聲壓級的場點距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面的距離，m ；r，場點到變壓器噪聲基準(zhǔn)發(fā)射面的距離，m ；Lp (r)，在距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面r處的可聽噪聲聲壓級，dB (A)；Lp (r0)，在距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面A處的可聽噪聲聲壓級，dB (A)；Lw，變壓器聲功率級，dB(A);K (r。), r0處噪聲衰減量，dB⑷；八1^，變電站噪聲修正量，(^(八)；盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法，其特征在于包括以下步驟: 計算變壓器發(fā)聲面積和外形尺寸特征參數(shù)； 獲得距變壓器的基準(zhǔn)發(fā)射面A米處的噪聲值Lp (r0)、變壓器噪聲平均聲壓級Lpa和聲功率級Lw，計算變壓器噪聲分布不平衡修正量K ； 計算得到距離變壓器r處的可聽噪聲A聲級。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法，其特征在于:所述計算變壓器發(fā)聲面積和外形尺寸特征參數(shù)，具體是將變壓器擬化成一個6個面的長方體，測量長方體的長度a、寬度b和高度h，通過公式A=2 (a+b)h和公式B=a+b+h計算得到變壓器發(fā)聲面積A和變壓器外形尺寸特征參數(shù)B。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法，其特征在于:所述變壓器噪聲分布不平衡修正量K的計算方法是，通過采用現(xiàn)場測試或收集變壓器廠家提供的設(shè)備噪聲資料方法獲得變壓器的基準(zhǔn)發(fā)射面A米噪聲值Lp (r0)、變壓器噪聲平均聲壓級Lpa和聲功率級Lw,通過公式K=Lp (r0) -Lpa計算得出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法，其特征在于:所述計算得到距離變壓器r處的可聽噪聲A聲級的方法是: 先獲得已知噪聲聲壓級的場點到變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面的距離IV場點到變壓器噪聲基準(zhǔn)發(fā)射面的距離r、在距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面Γ(ι處的可聽噪聲聲壓級Lp OJ、變壓器發(fā)聲面積Α、變壓器外形尺寸特征量B和變電站噪聲修正量Λ Lp ； 通過公式 KCrJzlOlogG^A+S.14k2B r0+6.28r02)計算出 rQ 處噪聲衰減量 K (r。)；再通過公式 Lp (r) =Lp (r0)-1Olog (k^A+3.14k2B r+6.28r2) +K (r0) + Δ Lp 算出在距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面r處的可聽噪聲聲壓級Lp (r)； 上述公式中，kl、k2-各分項的修正系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法，其特征在于:所述計算得到距離變壓器r處的可聽噪聲A聲級的方法是: 先獲得變壓器噪聲聲功率級Lw、場點到變壓器噪聲基準(zhǔn)發(fā)射面的距離r、變壓器發(fā)聲面積A、變壓器外形尺寸特征量B、變壓器噪聲分布不平衡修正量K和變電站噪聲修正量ALp ； 通過公式Lp (r) =Lw-1Olog GqA+3.14k2B r+6.28r2) +K+ Δ Lp算出在距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面r處的可聽噪聲聲壓級Lp (r)； 上述公式中，kl、k2-各分項的修正系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法，其特征在于:所述修正系數(shù)kl取值范圍為0 .90 1.10，修正系數(shù)k2取值范圍為1.00 1.30。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項所述的一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法，其特征在于:所述噪聲聲壓級的場點距離變壓器基準(zhǔn)發(fā)射面的距A取值為2 4米之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，具體涉及一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法，包括以下步驟計算變壓器發(fā)聲面積和外形尺寸特征參數(shù)；獲得變壓器的準(zhǔn)發(fā)射面r0米噪聲值Lp(r0)、變壓器噪聲平均聲壓級LPa和聲功率級Lw，計算變壓器噪聲分布不平衡修正量K；計算得到距離變壓器r處的可聽噪聲A聲級。本發(fā)明一種電力變壓器輻射可聽噪聲計算方法簡單易行，由于計算公式充分考慮了變壓器發(fā)聲面積、尺寸特點和噪聲分布不均勻等特性，計算得到的電力變壓器輻射噪聲值比其他公式的計算結(jié)果與我國110～500kV變電站變壓器的測量結(jié)果吻合度更高，本發(fā)明尤其適用于輸變電工程大型電力變壓器輻射可聽噪聲計算，也適用于可擬化為長方體的噪聲源輻射可聽噪聲的計算。
文檔編號G01R29/26GK103176062SQ20131006953
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月5日
發(fā)明者陳巍, 林巧紅, 劉濤, 王方強, 葉春燕 申請人:四川電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司