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GBT 28543-2012 电力电容器噪声测量方法PDF文本

1CS31.060.70K42中华人民共和国国家标准GB/T28543-2012电力电容器噪声测量方法Noise measurement of power capacitors2012-06-29发布2012-11-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布筑素前网ZC.ET
GB/T28543-2012前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国电力电容器标准化技术委员会(SAC/TC45)归。本标准由国网电力科学研究院负责起草，上海思源电力电容器有限公司、西安西电电力电容器有限资任公司、合肥工业大学、西安高压电器研究院有限责任公司、浙江省电力试验研究院、青岛市恒顺电气股份有限公司、指月集团有限公司、桂林电力电容器有限责任公司参加起草。本标准主要起草人：倪学锋、严飞、林浩。本标准参加起草人：姜胜宝、蒋华毕、王崇祜、邓永辉、肖敏英、尚耀辉、房金兰、李志远、田恩文、赵鑫、张平、李钢、付大志、史海洋、王培波、冯春林。J.NE理甄素时网Z.ZS.WET
GB/T28543-2012引言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要参数之一。而电容器装置噪声水平的主要影响因素之一就是电容器单元的噪声水平，因此，只有测准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。电容器单元噪声的产生主要来自静电力的作用，经过近四年的试验验证表明，电磁力、电容器单元的结构、尺寸、工艺和安装方式等对电容器噪声水平都有一定的影响。但影响最大的则是注人电容器的谐波电流大小，当谐波电流小时，电容器单元噪声很小，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对测准电容器单元的噪声至关重要，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有意义。采用单一频率等效电源方法测到电容器单元的噪声水平将严重减小。为确定电容器单元噪声测量时注入基波和谐波电流的大小、基波与谐波电流值的比例、谐波的频率等参数，对国内已在运行的直流换流站的滤波器设计参数进行了分析统计，并对多个换流站的滤波器在运行中的噪声及振动进行了细致测量，测量及设计参数均表明在直流换流站中的噪声以11次和13次(600Hz)最严重。因此，在对电容器单元进行噪声测量的试验中，对谐波电流选取以12次(600Hz)为准，谐波电流值选取则参考直流换流站设计的噪声计算基波电流值和谐波电流值。这样达到试验结果即有效地反映电容器单元的噪声水平，利于工程应用，又可避免电容器噪声试验条件过于偏严的情况发生，大量的验证试验证明这种依据广大工程进行试验参数的选取是有代表性的，是科学合理的。本标准是为了解决目前高压直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异巨大等问题而制定的。本标准制定的主要依据是目前噪声测量的相关国家标准和国网公司下达的、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。本标准在国内、国际上均属首次制定。本标准是经过近四年的试验验证和现场测量，根据试验方法研究的成果转化而来。特别是工频电流叠加谐波电流试验方法、测量时注人电流的比例都是国内外首次提出，不仅是实验室中经过验证，也是在对我国在运的直流换流站滤波器的工频电流、谐波电流进行统计分析、现场噪声测量而确定的，具有工程指导意义。興尚理强U
GB/T28543-2012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，并以此来确定电力电容器单元的声功率级。本标准适用于标称电压1kV及以上、频率为50Hz的交流电力系统用并联电容器单元、交流滤波电容器单元、直流滤波电容器单元，其他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。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2900.16一1996电工术语电力电容器GB/T3241电声学倍频程和分数倍频程滤波器GB/T3767一1996声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方近似自由场的工程法GB/T3785.1电声学声级计第1部分：规范GB/T3947一1996声学名词术语:*和定文GB/T3947一1996、GB/T2900.16一1996和GB/T3767一1996界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了GB/T3947一1996、GB/T2900.16一1996和GB/T3767一1996中的某些术语和定义。3.1噪声noise断续或统计上随机的不需要的声音，在本标准中专指人耳可听声音范围。注：改写GB/T3947一1996，定义2.11.3.2声压sound pressure有声波时，媒质中的压力与静压的差值。单位为帕[斯卡](P)。注1：一般使用时，声压是有效声压的简称。有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。[GB/T3947-1996,定义2.21]3.3声压级sound pressure levelw声压p平方与基准声压p。平方之比的以10为底的对数的10倍，单位为贝[尔](B)。但通常用dB为单位，基准声压必须指明。筑素衬网Z.ZC
GB/T28543-2012注：基准声压为：8)20μPa(空气中)；b)1Pa(水中)。4-1os月3.4声功率（声能通量）sound power(sound energy flux)W单位时间内通过某一面积的声能。单位为瓦(W)。注1：声波为纵波时，声功率用下式表示：W=(1/TdSp·od式中：p一瞬时声压，单位为帕(Pa):6一一一瞬时质点速度在面积S法线方向n的分量，单位为米每秒(m/s);S一面积，单位为平方米(m2)；t一一一时间，单位为秒(s)；T一周期的整数倍，或长到不影响计算结果的时间，单位为秒(5)。注2：在自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/p·c式中：曲上肃航，表记一有装脚压平方的时圆平均，径为乎方帕)：J.NEp一媒质密度，单位为千克每立方米(kg/m):c一声速，单位为米每秒(m/s):0一面积S的法线与波法线所成的角度。[GB/T3947-1996,定义2.30]3.5声功率级sound power levelLw声功率与基准声功率之比的以10为底的对数，单位为贝[尔](B)。但通常用分贝(B)为单位，基准声功率必须指明。注：基准声功率为1pW。[GB/T3947-1996,定义2.49]3.6基准发射面principal radiating surface围绕试品的假想表面，认为声音是从该面发出来的。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prescribed contour与基准发射面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，面积为S,测点位于其上的一个假想几何表面。测量表面终止于一个或多个反射面上。[GB/T37671996,定义3.1興尚理
GB/T28543-20123.9背景噪声background noise来自被测声源以外所有的其他声源的噪声。注：背景噪声包括空气声、结构传导的振动、仪器的电噪声等。[GB/T3767-1996,定义3.12]3.10合成声压级synthesis of sound pressure level两个或多个声源产生的声压级在声场中某点的叠加值。3.11基波电源fundamental power滤波器接人的交流系统其额定频率对应的功率源。3.12滤波电容器filter capacitor与其他元器件配合用来减少网络谐波的电力电容器。[GB/T2900.16一1996，定义2.1.17]4噪声测量4.1测量条件4.1电容器电公程筑J.NE可4.1.1.1并联电容器电源注入要求并联电容器最大允许注入电流约定为：基波电流不大于1.1I(I为电容器额定电流)谐波电流。按直流换流站中并联电容器的噪声计算谐波电流中的主谐波进行选取。一般选5次和7次谐波电流或5次和7次的合成电流，谐波电流值不大于10%IN。4.1.1.2滤波电容器电源注入要求滤波电容器最大允许注人电流约定为：基波电流和谐波电流的合成电流约为0.90I,谐波按直流换流站中11/13或12次滤波器的噪声计算谐波电流中的主谐波电流选取，一般选11、13次谐波电流或11和13次的合成电流值。4.1.1.3直流滤波电容器电源注入要求仅考虑0.30Iw的谐波电流的注人，谐波电流频率为600Hz不考虑直流电压的作用。4.1.2注入电流值的规定为便于不同制造方生产的电容器噪声水平进行比较，在此对注人电容器的电流值进行规定。在此规定电流值下的电容器噪声水平是必须测量的。其他电流值条件下的电容器噪声水平的测量由制造方与试验单位协商确定。4.1.2.1并联电容器注入电流值的规定并联电容器噪声试验时，注人电流值选取工频电流IN和工频电流1.1IN叠加10%I谐波电流两个电流值，其中谐波频率为300Hz。3蜀素前网ZS沁
GB/T28543-20124.1.2.2滤波电容器注入电流值的规定滤波电容器注人电流值均以电容器的额定电流为基准，进行对应序号的基波电流加谐波电流构成的3个电流组合（例如表1中序号2则试验电流为0.8I的工频电流和0.40IN的600Hz谐波电流同时注人电容器)，具体值如表1所示。表1滤波电容器注入电流值单位为安培序号12基波电流值0.85IN0.80I0.75IN谐波电流值0.30IN0.40IN0.50Iw在该电流组合试验中，一般电源频率以600Hz为基准。其他电流组合、频率由制造方与试验单位协商确定。电容器实际使用的电流参数组合、滤波器的主频率按制造方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有重要参考作用。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。4.1.2.3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注人谐波而不加直流电压条件下进行测量。注人电容器的电流为60oH领率，谐波电方均值等于0J.NE4.2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大于30B(A)、测量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背景噪声。背景A计权声压级较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10dB(A),当不能满足此规定时，至少应满足4.6.2的规定。4.3基本测量设备测量声压级时，应使用符合GB/T3785.1的1型声级计，并按GB/T3767一1996进行校准。倍频程或1/3倍频程滤波器应符合GB/T3241的要求。4.4试品布置进行电力电容器噪声测量时，应采用基本不影响电容器噪声的产生和传播的固定方式，一般按电容器实际安装姿态，采用悬吊方式固定。4.5传声器布置电力电容器基准发射面构成的长方体（包括套管）各面分别沿各自法线方向向外平移0.3m,这样就构成了一个更大的长方体，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面上。将测量表面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面上的矩形；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。7蜀素村网Z.ZC.WET
GB/T28543-20120.3m0.3m各测点间距0.3m00.3m≤0.4m0.3m0.3m各测点间距回回≤0.4m0.3m0.3m测量测量轮廓线轮廓线0.3m各测点间距≤0.4m0.3m0.3m0.3m、测轮廓线管轮能纸头测点杯示届SC.NE丁传声器应位于规定的测量轮廓线上，彼此间距大致相等，且间隔不得大于0.4，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，应将传声器垂直于基准发射面的方向布置。4.6声压级测量4.6.1概述测量应在背景噪声值近似恒定时进行。在即将对试品进行声压级测量前，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，允许只在试品周围呈均匀分布的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。测量完毕且切除试品电源后，应立即重复测量背景噪声。应在每次测量前、后，应用传声器准确度不低于士0.3dB(按GB/T3785.1规定1型)的声校准器校准，如果校准变化超过0.3dB,则本次测量结果无效，应重新进行测量。4.6.2平均声压级计算平均A计权声压级L。应由各测点测得的A计权声压级LA按式(I)计算：a=10g21o）……………(1）5蜀素村网Z.ZC.WET
GB/T28543-2012式中：N一试品声压级测点总数。背景噪声的平均A计权声压级Lp应根据试验前、后的各测量值分别按式(2)计算：-1oe21o）M……………(2）式中：M—背景声压级测点总数；LbpA:一各测点上测得的背景噪声A计权声压级。如果试验前、后背景的平均声压级Lp之差大于3dB,且较高者与未修正的平均A计权声压级LpA之差小于8B,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LA中的较高者，与未修正的平均A计权声压级Lp之差小于3B,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。当背景A计权声压级中的较高者与合成声压级之差小于3B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差值，但仍需尽量使其差值不小于6dB,当确实小于6dB,而又大于3dB时，应用式(3)进行修正。LpA=10lg(100.1%-10.pA)……………(3）式中：一一预香有食数中3香.NE丁上述要求概括于表1中。试验接受准则见表2。表2试验接受准则LpA0与较高的LpA之差试验前的LbpA与试验后的LpA之差结论≥8dB接受<8 dB<3 dB接受<8 dB>3 dB重新试验<3 dB重新试验注：如果L小于要求值，则应认为试品声级符合要求，可无需重新试验，此情况应在试验报告中予以记录。4.7声功率级计算试品的A计权声功率级Lw应由修正的平均A计权声压级按式(4)计算：hn-+iole是……………(4)式中：S。一一基准表面积(S=1m2),单位为平方米(m2):S一一测量表面的面积，单位为平方米(m2),按式(5)计算：S=2(ab +ac +c)………………………(5)6蜀素村网Z.ZC.WET
GB/T28543-2012式中：a一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一测量表面构成的长方体的高，单位为米(m)。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)试验日期和地点；c)依据的测量标准：d)试验电路原理图；)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、外壳尺寸；)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)测量表面总面积的计算值；i)噪声测量设备型号、出厂序号、准确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、后各测点上的A计权背景噪声平均1)客西胸夜良喜柔在体盈约人子和内证服的叶事丁)说明是否需要进行背景、环境和气压修正，需要修正的应给出修正后的平均A计权声压级；n)试品声功率级的计算结果；o)参与试验工作的人员名单；p)试验负贵人的签名。试验报告的典型样式见附录A。興尚理强UZC
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