CN105629086A - 一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法 - Google Patents

一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法 Download PDF

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朱晓艳
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牛辉
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Abstract

本发明涉及电力领域，具体涉及一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法，包括以下步骤：计算电抗器组发声面积和外形尺寸特征参数；获得电抗器组的准发射面r0米噪声值Lp(r0)、电抗器组噪声平均声压级LPa和声功率级Lw，计算电抗器组噪声分布不平衡修正量K；计算得到距离电抗器组r处的可听噪声A声级。本发明一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法简单易行，由于计算公式充分考虑了电抗器组发声面积、尺寸特点和噪声分布不均匀等特性，计算得到的电力电抗器组辐射噪声值比其他公式的计算结果与我国110～500kV变电站电抗器组的测量结果吻合度更高，本发明尤其适用于输变电工程大型电力电抗器组辐射可听噪声计算，也适用于可拟化为长方体的噪声源辐射可听噪声的计算。

Description

一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法
技术领域
本发明涉及电力领域，具体涉及一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法。
背景技术
目前在大型用电设备或供电站中，为了确保功率因数达到国家规定标准，往往需要在用电设备的供电电路上设置电抗器组，而电抗器因其自身结构原因，导致其在运行中会产生大量的震动及电磁噪声，从而极易给人体造成慢性损伤，如：烦躁易怒、血压升高、神经衰弱、失眠等神经系疾病，如孕妇长期受到低频噪声污染影响，则会造成胎儿发育畸形等严重后果，儿童长期受到低频噪声污染影响则会严重影响智力及骨骼发育，因此电抗器安装设置时对其噪声治理已成为电力施工的重要环节之一，且必须有效降低、解决或避免电抗噪声污染对周边人员身体健康造成的负面影响，且我国也制定了相应的施工计算方法如在HJ2.4—2009《环境影响评价技术导则声环境》中详细列出了点声源及面声源的噪声辐射危害计算方法，但由于电抗器使用往往需要根据用电器自身特性，选择多台成组共同运行，从而导致了电抗器组体积结构种类多样，且安装位置也相对多样，因此仅依靠HJ2.4—2009《环境影响评价技术导则声环境》中记载的计算方案，往往会出现实际检测值与计算值存在较大偏差的不足，从而不能有效克服变压器低频噪声污染对居民生活造成的不利影响，同时在HJ2.4—2009《环境影响评价技术导则声环境》中记载的算方法中计算量往往较大，计算数据获取难度较大及计算量较大，大大增加了工作负担，因此需要开发出一种全新的变压器噪声辐射测定计算方法以满足实际施工的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法，方便的计算出电力电抗器组周围位置处的可听噪声A声级，解决了目前输变电工程中遇到了变电站噪声预测计算较为困难的问题，为输变电工程变电站工程的设计、建设和运行提供参考依据。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法，包括以下步骤：
计算电抗器组发声面积和外形尺寸特征参数；
获得距电抗器组的基准发射面r0米处的噪声值Lp(r0)、电抗器组噪声平均声压级LPa和声功率级Lw，计算电抗器组噪声分布不平衡修正量K；
计算得到距离电抗器组r处的可听噪声A声级。
更进一步的技术方案是上述计算电抗器组发声面积和外形尺寸特征参数，具体是将电抗器组拟化成一个长方体，测量长方体的长度a、宽度b和高度h，通过公式A=2(a+b)h和公式B=a+b+h计算得到电抗器组发声面积A和电抗器组外形尺寸特征参数B。
更进一步的技术方案是上述电抗器组噪声分布不平衡修正量K的计算方法是，通过采用现场测试或收集电抗器组厂家提供的设备噪声资料方法获得电抗器组的准发射面r0米噪声值Lp(r0)、电抗器组噪声平均声压级LPa和声功率级Lw，通过公式K=Lp(r0)-LPa计算得出。
更进一步的技术方案是上述计算得到距离电抗器组r处的可听噪声A声级的方法是：
先获得已知噪声声压级的场点到电抗器组基准发射面的距离r0、场点到电抗器组噪声基准发射面的距离r、在距离电抗器组基准发射面r0处的可听噪声声压级Lp(r0)、电抗器组发声面积A、电抗器组外形尺寸特征量B和变电站噪声修正量ΔLp；
通过公式K(r0)=10log(k1A+3.14k2Br0+6.28r0 2)计算出r0处噪声衰减量K(r0)；
再通过公式Lp(r)=Lp(r0)-10log(k1A+3.14k2Br+6.28r2)+K(r0)+ΔLp计算出在距离电抗器组基准发射面r处的可听噪声声压级Lp(r)；
上述公式中，k1、k2各分项的修正系数。
更进一步的技术方案是上述计算得到距离电抗器组r处的可听噪声A声级的方法是：
先获得电抗器组噪声声功率级Lw、场点到电抗器组噪声基准发射面的距离r、电抗器组发声面积A、电抗器组外形尺寸特征量B、电抗器组噪声分布不平衡修正量K和变电站噪声修正量ΔLp；
通过公式Lp(r)=Lw-10log(k1A+3.14k2Br+6.28r2)+K+ΔLp计算出在距离电抗器组基准发射面r处的可听噪声声压级Lp(r)；
上述公式中，k1、k2各分项的修正系数。
更进一步的技术方案是上述修正系数k1取值范围为0.90～1.10，修正系数k2取值范围为1.00～1.30。
更进一步的技术方案是上述噪声声压级的场点距离电抗器组基准发射面的距r0取值为2～4米之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法简单易行，由于计算公式充分考虑了电抗器组发声面积、尺寸特点和噪声分布不均匀等特性，计算得到的电力电抗器组辐射噪声值比其他公式的计算结果与我国110～500kV变电站电抗器组的测量结果吻合度更高，本发明尤其适用于输变电工程大型电力电抗器组辐射可听噪声计算，也适用于可拟化为长方体的噪声源辐射可听噪声的计算。
附图说明
图1为本发明一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法一个实施例与110kV电力电抗器组辐射噪声测量值对比结果。
图2为本发明一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法一个实施例与220kV电力电抗器组辐射噪声测量值对比结果。
图3为本发明一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法一个实施例与500kV单相电力电抗器组辐射噪声测量值对比结果。
图4为本发明一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法一个实施例与500kV三相一体电力电抗器组辐射噪声测量值对比结果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法的一个实施例：一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法，包括以下步骤：
计算电抗器组发声面积和外形尺寸特征参数；
获得电抗器组的准发射面r0米噪声值Lp(r0)、电抗器组噪声平均声压级LPa和声功率级Lw，计算电抗器组噪声分布不平衡修正量K；
计算得到距离电抗器组r处的可听噪声A声级。
根据本发明一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法的一个优选实施例，计算电抗器组发声面积和外形尺寸特征参数，具体是将电抗器组拟化成一个长方体，测量长方体的长度a、宽度b和高度h，通过公式A=2(a+b)h和公式B=a+b+h计算得到电抗器组发声面积A和电抗器组外形尺寸特征参数B。
根据本发明一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法的另一个优选实施例，电抗器组噪声分布不平衡修正量K的计算方法是，通过采用现场测试或收集电抗器组厂家提供的设备噪声资料方法获得电抗器组的准发射面r0米噪声值Lp(r0)、电抗器组噪声平均声压级LPa和声功率级Lw，通过公式K=Lp(r0)-LPa计算得出。其中电抗器组噪声测试方法采用GB/T1094.10-2003/IEC60076-10:2001,MOD《电力电抗器组第10.1部分声级的测定》和GB/T1094.101-2008/IEC60076-10-1:2005《电力电抗器组第10.1部分声级的测定应用导则》。
根据本发明一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法的另一个优选实施例，计算得到距离电抗器组r处的可听噪声A声级的方法是：
先获得已知噪声声压级的场点到电抗器组基准发射面的距离r0、场点到电抗器组噪声基准发射面的距离r、在距离电抗器组基准发射面r0处的可听噪声声压级Lp(r0)、电抗器组发声面积A、电抗器组外形尺寸特征量B；
通过公式K(r0)=10log(k1A+3.14k2Br0+6.28r0 2)计算出r0处噪声衰减量K(r0)；
再通过公式Lp(r)=Lp(r0)-10log(k1A+3.14k2Br+6.28r2)+K(r0)+ΔLp计算算出在距离变压器基准发射面r处的可听噪声声压级Lp(r)；
上述公式中，k1、k2各分项的修正系数。
根据本发明一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法的另一个优选实施例，计算得到距离电抗器组r处的可听噪声A声级的方法是：
先获得电抗器组噪声声功率级Lw、场点到电抗器组噪声基准发射面的距离r、电抗器组发声面积A、电抗器组外形尺寸特征量B、电抗器组噪声分布不平衡修正量K和变电站噪声修正量ΔLp；
通过公式Lp(r)=Lw-10log(k1A+3.14k2Br+6.28r2)+K+ΔLp算出在距离电抗器组基准发射面r处的可听噪声声压级Lp(r)；
上述公式中，k1、k2各分项的修正系数。
根据本发明一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法的另一个优选实施例，修正系数k1取值范围为0.90～1.10，修正系数k2取值范围为1.00～1.30。
根据本发明一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法的另一个优选实施例，噪声声压级的场点距离电抗器组基准发射面的距r0取值为2～4米之间。
下面以河南省电力公司变电站电抗器组可听噪声的测试结果为例来说明本发明的效果：
河南省电力公司所属110kV、220kV、500kV变电站30台电抗器组开展了为期一年的辐射可听噪声试验和规律性研究，以这些数据为基础，进行了电抗器组辐射可听噪声的经验公式拟合研究。并结合在变电站可听噪声的试验数据，对预测公式进行了验证。在110kV、220kV和500kV单相、三相一体电抗器组周围的可听噪声测量值与本发明推荐的计算方法的对比结果见图1～4所示。其中图1～4中，计算方法中的各项参数和系数取值为r0=2或4m，k1=1.0,k2=1.24（图1-3）、1.15(图4),ΔLp=0.60dB(A)。图中SEPRI系指权利Lp(r)=Lp(r0)-10log(k1A+3.14k2Br+6.28r2)+K(r0)+ΔLp和Lp(r)=Lw-10log(k1A+3.14k2Br+6.28r2)+K+ΔLp。从图中可以看出，本发明提出的可听噪声计算方法与测量值吻合很好。
现单独列出各公式中符号定义及其单位：
a，电抗器组长度，m；b，电抗器组宽度，m；
h，电抗器组高度，m；A，电抗器组发声面积，m2；
B，电抗器组外形尺寸特征参数，m；
K，电抗器组噪声声压级分布不平衡修正量，dB(A)；
Lp(r0)，在距离电抗器组基准发射面r0处的可听噪声声压级，dB(A)；
LPa，电抗器组噪声平均声压级，dB(A)；
r0，已知噪声声压级的场点距离电抗器组基准发射面的距离，m；
r，场点到电抗器组噪声基准发射面的距离，m；
Lp(r)，在距离电抗器组基准发射面r处的可听噪声声压级，dB(A)；
Lp(r0)，在距离电抗器组基准发射面r0处的可听噪声声压级，dB(A)；
Lw，电抗器组声功率级，dB(A)；K(r0)，r0处噪声衰减量，dB(A)；
ΔLp，变电站噪声修正量，dB(A)；
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法，其特征在于包括以下步骤：
计算电抗器组发声面积和外形尺寸特征参数；获得距电抗器组的基准发射面r0米处的噪声值Lp(r0)、电抗器组噪声平均声压级LPa和声功率级Lw，计算电抗器组噪声分布不平衡修正量K；计算得到距离电抗器组r处的可听噪声A声级。
2.根据权利要求1所述的一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法，其特征在于：所述计算电抗器组发声面积和外形尺寸特征参数，具体是将电抗器组拟化成一个长方体，测量长方体的长度a、宽度b和高度h，通过公式A=2(a+b)h和公式B=a+b+h计算得到电抗器组发声面积A和电抗器组外形尺寸特征参数B。
3.根据权利要求1所述的一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法，其特征在于：所述电抗器组噪声分布不平衡修正量K的计算方法是，通过采用现场测试或收集电抗器组厂家提供的设备噪声资料方法获得电抗器组的基准发射面r0米噪声值Lp(r0)、电抗器组噪声平均声压级LPa和声功率级Lw，通过公式K=Lp(r0)-LPa计算得出。
4.根据权利要求1所述的一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法，其特征在于：所述计算得到距离电抗器组r处的可听噪声A声级的方法是：先获得已知噪声声压级的场点到电抗器组基准发射面的距离r0、场点到电抗器组噪声基准发射面的距离r、在距离电抗器组基准发射面r0处的可听噪声声压级Lp(r0)、电抗器组发声面积A、电抗器组外形尺寸特征量B和变电站噪声修正量ΔLp；通过公式K(r0)=10log(k1A+3.14k2Br0+6.28r0 2)计算出r0处噪声衰减量K(r0)；
再通过公式Lp(r)=Lp(r0)-10log(k1A+3.14k2Br+6.28r2)+K(r0)+ΔLp算出在距离电抗器组基准发射面r处的可听噪声声压级Lp(r)；上述公式中，k1、k2各分项的修正系数。
5.根据权利要求1所述的一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法，其特征在于：所述计算得到距离电抗器组r处的可听噪声A声级的方法是：先获得电抗器组噪声声功率级Lw、场点到电抗器组噪声基准发射面的距离r、电抗器组发声面积A、电抗器组外形尺寸特征量B、电抗器组噪声分布不平衡修正量K和变电站噪声修正量ΔLp；
通过公式Lp(r)=Lw-10log(k1A+3.14k2Br+6.28r2)+K+ΔLp算出在距离电抗器组基准发射面r处的可听噪声声压级Lp(r)；上述公式中，k1、k2各分项的修正系数。
6.根据权利要求4或5所述的一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法，其特征在于：所述修正系数k1取值范围为0.90～1.10，修正系数k2取值范围为1.00～1.30。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种电力电抗器组辐射可听噪声计算方法，其特征在于：所述噪声声压级的场点距离电抗器组基准发射面的距r0取值为2～4米之间。
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