[發明專利]一種測試電力電容器單元噪聲的裝置及方法

在審

• 申請號: 201711340257.1
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN107806928A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 林麗妲;尤鴻芃;姚成;信建偉
• 申請（專利權）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 齊書田

技術領域

本發明涉及電力電容器噪聲測量領域，具體涉及一種測試電力電容器單元噪聲的裝置及方法。

背景技術

隨著超高壓、特高壓直流輸電工程越來越多，電力電容器在高壓直流換流站中的噪聲也越來越受到關注，特別是交流濾波電容器組噪聲更為嚴重，已成為環境治理的難點。由于電容器噪聲的發生與許多因素有關，特別是同注入電容器的諧波關系密切。目前，已有很多對于諧波注入方面的研究，有單一頻率電源注入，也有多頻同時注入，這些方法都對電容器噪聲測試提供了有力依據。但是現在的測量電容器噪聲大部分都要在半消聲室中進行，而且現在能夠具備測試實驗條件的實驗室很少，這對于企業電容器噪聲研究來說，試驗難度很大，而且試驗成本特別高。

因此，我們需要研究一種不在半消聲室就能測量出接近電力電容器運行噪聲的測試結構裝置，為電容器噪聲水平估計和治理提供了一種科學依據。

發明內容

本發明的目的在于提供一種測試電力電容器單元噪聲的裝置及方法，用于解決現有技術的問題，本發明通過兩個不同半徑測量面的平均聲壓級可以對測試環境的反射水平進行評估，并計算出環境校正參數，繼而利用我們的計算原理得到電容器的聲功率值。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種測試電力電容器單元噪聲的裝置，包括若干設置在兩個同心半圓上的傳聲器，兩個同心半圓的圓心處設置被測電容器，且兩個同心半圓上的傳聲器數量相等，位于內側的半圓半徑r₁的范圍為0.5m～3m；位于外側的半圓半徑r₂大于等于內側的半圓半徑r₁的1.2倍。

進一步地，每個半圓上設置的傳聲器數量為1～20個。

進一步地，內側半圓上的傳聲器設置在內側半圓的四分之一圓弧上，外側半圓上的傳聲器設置在外側半圓的四分之一圓弧上，且內側半圓上的傳聲器與圓心的連線和水平面之間的銳角夾角等于外側半圓上對應的傳聲器與圓心的連線和水平面之間的銳角夾角。

進一步地，所述傳聲器或被測電容器能夠繞垂直于地面且過圓心的軸線旋轉。

進一步地，所述傳聲器或被測電容器的旋轉速率可調，且速率調節范圍為0.05轉/min～20轉/min。

一種測試電力電容器單元噪聲的方法，采用上述的裝置，將內側半圓和外側半圓上布置的傳聲器以相同的角速度繞垂直于地面且過圓心的軸線旋轉，且內側半圓和外側半圓上布置的傳聲器以相同方向旋轉，計算被測電容器的聲功率級值，計算公式如下：

其中，L_w為聲功率級；P為聲壓；S為包絡發聲體的閉合面積；P₀是基準聲壓方均根值；

傳聲器沿垂直于地面且過圓心的軸線旋轉時，每個傳聲器所在位置與圓心連線和水平面之間的夾角已知，然后再對內側傳聲器所在半圓掃過一周的面積進行一次積分，即可得到傳聲器旋轉一周的聲功率級值：

其中，為內側半徑上第i個傳聲器與第i+1個傳聲器之間的夾角；r為內側半圓半徑；θ為傳聲器水平旋轉角度；

設傳聲器旋轉角速度為ω，則傳聲器在t時間內水平旋轉角度為θ＝ωt，由此可得：

其中，T為指定的測量時間；Pi為第i個傳聲器的瞬時聲壓；為內側半徑上第j個傳聲器與第j+1個傳聲器之間的夾角；L_p,T,i為第i個傳聲器所測量的時間平均聲壓級，由此可得：

再通過上述計算公式對背景修正和環境噪聲修正計算就可得到對電容器單元的噪聲測量的聲功率級值。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：

本發明裝置相對現有的半消聲實驗室測試裝置結構簡單，成本低，易于維護，首先不用建立專門的半消聲實驗室，就能節省一大部分成本，適宜于對產品的噪聲評估。

本裝置試驗測量原理是采用雙表面法對環境噪聲進行評估，對測試條件要求不高，采用兩個不同半徑的半球面對環境噪聲反射或吸收進行評估，與現有的半消聲室的原理不同，本方法操作簡單。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為本發明實施例的測點布置正視示意圖；

圖3為本發明實施例的測量過程俯視示意圖。

其中，①、②……均為傳聲器。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述：