[發(fā)明專利]基于聲成像的輸電線路電暈噪聲測試系統(tǒng)及測試方法

在審

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• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114578193A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳煒;劉奕奕;盧鈴;曹浩;胡勝;周舟;黃韜
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)湖南省電力有限公司;國網(wǎng)湖南省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 黃麗

本發(fā)明公開了一種基于聲成像的輸電線路電暈噪聲測試系統(tǒng)及測試方法，測試系統(tǒng)包括高壓試驗區(qū)域和監(jiān)測區(qū)域，高壓試驗區(qū)域內(nèi)設(shè)有電暈籠高壓試驗系統(tǒng)，電暈籠高壓試驗系統(tǒng)包括電源供電系統(tǒng)、網(wǎng)狀電暈籠外殼以及設(shè)于網(wǎng)狀電暈籠外殼內(nèi)的三段式高壓導(dǎo)線，監(jiān)測區(qū)域內(nèi)設(shè)有聲成像監(jiān)測系統(tǒng)、紅外測溫監(jiān)測系統(tǒng)和紫外成像監(jiān)測系統(tǒng)，聲成像監(jiān)測系統(tǒng)包括聲陣列。測試方法通過該測試系統(tǒng)進行實施。本發(fā)明的測試系統(tǒng)及測試方法可以有效定位電暈噪聲聲源位置，并且可在同一條件下，對比不同材料包裹后電暈噪聲下降水平，有較好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電網(wǎng)環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于聲成像的輸電線路電暈噪聲測試系統(tǒng)及測試方法。

背景技術(shù)

隨著特高壓交直流輸電網(wǎng)的建設(shè)，高壓輸電線路電暈放電問題日益突出，伴隨電暈放電產(chǎn)生的電磁污染、電暈噪聲引起的環(huán)保糾紛也日趨增多。高壓輸電線路不可避免的會跨越鄰近民房，其電暈噪聲會對居民生活產(chǎn)生一定影響，特別是在雨天其影響更為明顯，目前暫沒有較好的經(jīng)濟性解決方法。

電暈放電的原因主要是輸電線路表面不光滑，易吸附空氣中的灰塵，尤其在嚴重的雨天，水滴頂部周圍電場的畸變易使空氣電離，從而成為產(chǎn)生電暈放電的點效應(yīng)觸發(fā)因素，進而發(fā)生電暈放電現(xiàn)象，產(chǎn)生電暈噪聲。電暈噪聲控制方法大致可分為聲源控制和傳播途徑控制兩種，其中聲源控制通常采用增大線經(jīng)和分裂導(dǎo)線的方式，通過降低導(dǎo)線表面曲率半徑和平均電荷密度來削弱輸電線路表面場強，進而降低電暈噪聲，該方法投入成本較大，且只能部分抑制電暈。傳播途徑降噪包括以下兩種：一是采用增加輸電線路高架塔的高度，提高噪聲源與被保護對象之間的距離；二是在被保護對象與噪聲源之間增設(shè)隔聲材料。其中，第一種方法雖然能夠達到抑制電暈的效果，但是存在投入大、對電線材質(zhì)要求高等缺陷。導(dǎo)線的表面狀態(tài)是影響電暈性能的重要因素，因此可以通過改變導(dǎo)線表面狀態(tài)來提升其電暈性能，例如在導(dǎo)線表面涂覆防電暈漆或者憎水性涂料。

電暈籠試驗系統(tǒng)是一種用來模擬實際輸電線路電磁環(huán)境的經(jīng)濟、有效的工具，可以較方便地開展真型導(dǎo)線在較大范圍電壓下的電暈效應(yīng)試驗，因此，為了研究高壓輸電導(dǎo)線表面包裹或者涂覆不同絕緣材料后的電暈特性和電暈噪聲，設(shè)計合理、準確的電暈籠噪聲測試系統(tǒng)是開展相關(guān)高壓驗證試驗關(guān)鍵的目標。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，特別針對研究輸電線路電暈噪聲與抑制效果的需求，提出一種基于聲成像的輸電線路電暈噪聲測試系統(tǒng)及測試方法，可以有效定位電暈噪聲聲源位置，并且可在同一條件下，對比不同材料包裹后電暈噪聲下降水平。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

一種基于聲成像的輸電線路電暈噪聲測試系統(tǒng)，包括高壓試驗區(qū)域和監(jiān)測區(qū)域，所述高壓試驗區(qū)域內(nèi)設(shè)有電暈籠高壓試驗系統(tǒng)，所述電暈籠高壓試驗系統(tǒng)包括電源供電系統(tǒng)、網(wǎng)狀電暈籠外殼以及設(shè)于網(wǎng)狀電暈籠外殼內(nèi)的三段式高壓導(dǎo)線，所述監(jiān)測區(qū)域內(nèi)設(shè)有聲成像監(jiān)測系統(tǒng)、紅外測溫監(jiān)測系統(tǒng)和紫外成像監(jiān)測系統(tǒng)，所述聲成像監(jiān)測系統(tǒng)包括聲陣列。

上述的基于聲成像的輸電線路電暈噪聲測試系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述聲陣列為線性陣列、十字形陣列、圓形陣列或螺旋形陣列，更優(yōu)選圓形陣列或螺旋形陣列，陣列單元的間距范圍為5mm～30mm。

上述的基于聲成像的輸電線路電暈噪聲測試系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述聲陣列的頻率范圍為600Hz～60kHz，檢測精度≤2dB，通道數(shù)≥72，本底噪聲＜30dB，更優(yōu)選本底噪聲＜25dB，采樣率≥200kHz。

上述的基于聲成像的輸電線路電暈噪聲測試系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述紅外測溫監(jiān)測系統(tǒng)的測溫范圍為-25℃～+500℃，更優(yōu)選測溫范圍為-25℃～+300℃，測溫精度≤±1.5℃。

上述的基于聲成像的輸電線路電暈噪聲測試系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述紫外成像監(jiān)測系統(tǒng)的光譜范圍為200nm～300nm，放電檢測靈敏度≥1pC@15m。