专利名称：一种变电站主设备声功率级的测量结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高压输变电工程电磁环境研究技术领域，具体地指一种变电站主设备声功率级的测量结构。
背景技术：
随着电网建设事业的快速发展，政府和社会公众对环保提出的要求越来越高，而变电站的选址在满足电能质量的情况下，不得不受负荷分布和供电半径要求的制约而选在离居民居住较近的地方，这使得变电站噪声问题变得较为突出，已引起了社会各界的高度重视。开展变电站噪声治理研究，最为有效的方法就是对噪声源进行消声处理，这就须要获得较为准确的主设备噪声水平和频率特性，以从机理上分析噪声产生的原因，从而提出改善策略。高压输变电设备在做出厂试验的时候，通常只做在额定电压下的单台试验，得到的只是空载噪声水平；而设备安装到现场以后，噪声往往随着输送功率的增大而成倍增长，对于一般的噪声测量方法，由于受邻近高压设备的噪声干扰影响，现有方法很难在此情况下对某一输变电设备的噪声水平做出有效的测量。
实用新型内容本实用新型的目的就是要提供一种变电站主设备声功率级的测量结构，该结构能获取实际工况运行情况下，变电站主设备的噪声水平和声功率级。为实现此目的，本实用新型所设计的变电站主设备声功率级的测量结构，包括被测变电站主设备，其特征在 于:所述被测变电站主设备的水平周向外轮廓为基准发射面，基准发射面外0.3^2m处设置测量轮廓面，所述测量轮廓面上均匀设置有多个声信号探头，上述多个声信号探头中横向相邻的两个声信号探头之间的间距与纵向相邻的两个声信号探头之间的间距相等，且间距均为0.5^1.5m，上述每个声信号探头均由对应的测量支架支撑。所述基准发射面与测量轮廓面平行。所述被测变电站主设备为变压器。上述技术方案中，当被测变电站主设备的风冷却设备停止运行时，规划的测量轮廓面距基准发射面0.3m。上述技术方案中，当被测变压器为无保护外壳的干式变压器时，规划的测量轮廓面距基准发射面lm。上述技术方案中，当被测变电站主设备的风冷却设备投入运行时，规划的测量轮廓面距基准发射面2m。本实用新型提供的上述方法，使得技术人员能在现场准确测量实际工况下变电站主设备的噪声水平和声功率级。这种变电站主设备实际工况下的噪声测量相比现有技术中只在变电站主设备出厂时进行空载噪声水平测量，更能让技术人员全面了解变电站主设备的噪声水平和频率特性。本实用新型相比现有技术更能反映出变电站主设备实际工作时所能产生的噪音，对变电站噪声的治理具有重要的意义。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型中声信号探头在测量轮廓面上的分布示意图；其中，I一被测变电站主设备、2—基准发射面、3—测量轮廓面、4一声信号探头、5—测量支架。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明:图中I和2所示的一种变电站主设备声功率级的测量结构，包括被测变电站主设备1，被测变电站主设备I的水平周向外轮廓为基准发射面2，基准发射面2外0.3 2m处设置测量轮廓面3，测量轮廓面3上均匀设置有多个声信号探头4，上述多个声信号探头4中横向相邻的两个声信号探头4之间的间距与纵向相邻的两个声信号探头4之间的间距相等，且间距均为0.5^1.5m，上述每个声信号探头4均由对应的测量支架5支撑。上述技术方案中，基准发射面2与测量轮廓面3平行。 上述技术方案中，每排声信号探头4最好有6个。一种变电站主设备声功率级的测量方法，它包括如下步骤:步骤1:设定被测变电站主设备(I)的水平周向外轮廓为基准发射面2，所述水平周向外轮廓即被测变电站主设备I的水平周向外表面；步骤2:在基准发射面2外0.3^2m处设置与基准发射面2平行的，并用于声信号测量的虚拟的测量轮廓面3，上述测量轮廓面3是为了确定声信号探头4的安装位置而虚拟出来的面；步骤3:在上述测量轮廓面3上均匀设置多个声信号探头4，上述多个声信号探头4中横向相邻的两个声信号探头4之间的间距与纵向相邻的两个声信号探头4之间的间距相等，且间距均为0.5^1.5m，上述每个声信号探头4均由对应的测量支架5支撑；步骤4:每个声信号探头4分别感应出被测变电站主设备I对应测点的噪声信号；步骤5:每个声信号探头4输出的噪声信号均输入计算机中，计算机根据上述噪声信号参数计算出被测变电站主设备I的声功率级。上述技术方案中，所述整个测量操作中被测变电站主设备I始终处于工作状态。上述技术方案中，所述被测变电站主设备I为变压器。上述技术方案中，当被测变电站主设备I的风冷却设备停止运行时，规划的测量轮廓面3距基准发射面0.3m。当被测变压器为无保护外壳的干式变压器时，规划的测量轮廓面3距基准发射面lm。当被测变电站主设备I的风冷却设备投入运行时，规划的测量轮廓面3距基准发射面2m。上述测量轮廓面3距基准发射面2距离的设计确保了操作人员的安全。众所周知，由于变压器等输电设备所发出的可听到的噪声是由铁心的磁滞伸缩变形和绕组、油箱及磁屏蔽内的电磁力引起的。磁场是诱发铁心叠片沿纵向振动所产生的噪声是变压器噪声的主要成分。电流在绕组中通过会在绕组中产生电磁力。此外，漏磁场也能使结构件产生振动。电磁力(和振动幅值)与电流的平方成正比，而发射的声功率与振动幅值的平方成正比。因此，发射的声功率与负载电流有很明显的关系。器身(铁心和绕组的组合体)中的振动又能使油箱、磁屏蔽及导气管(如果有)产生共振。故本实用新型选择被测变电站主设备I的水平周向外轮廓为基准发射面2。本实用新型中，所述步骤5中计算被测变电站主设备I的声功率级的具体方法是:通过计算测量轮廓面3的面积S (式I和式2)，平均声强级:(式3)，可求得变压器声功率级Lwa (式4)。对于距基准发射面0.3m处的测量:S=Uhl111(1)式中:h为变压器的高度，对于无保护外壳的干式变压器，指铁心及其框架高度，Iffl为此时测量轮廓面3的周长；对于距基准发射面2m处的测量:S= (h+2) Im(2)式中:h为变压器油箱高度或包括风扇在内的冷却设备高度，Ini为此时测量轮廓面3的周长；
权利要求1.一种变电站主设备声功率级的测量结构，包括被测变电站主设备(1)，其特征在于:所述被测变电站主设备(I)的水平周向外轮廓为基准发射面(2)，基准发射面(2)外0.3^2m处设置测量轮廓面(3)，所述测量轮廓面(3)上均匀设置有多个声信号探头(4)，上述多个声信号探头(4)中横向相邻的两个声信号探头(4)之间的间距与纵向相邻的两个声信号探头(4)之间的间距相等，且间距均为0.5^1.5m，上述每个声信号探头(4)均由对应的测量支架(5)支撑。
2.根据权利要求1所述的变电站主设备声功率级的测量结构，所述基准发射面(2)与测量轮廓面(3)平行。
3.根据权利要求1所述的变电站主设备声功率级的测量结构，其特征在于:所述被测变电站主设备(I)为变压器。
4.根据权利要求1所述的变电站主设备声功率级的测量结构，其特征在于:当被测变电站主设备(I)的风冷却设备停止运行时，规划的测量轮廓面(3)距基准发射面(2) 0.3m。
5.根据权利要求3所述的变电站主设备声功率级的测量结构，其特征在于:当被测变压器为无保护外壳的干式变压器时，规划的测量轮廓面(3)距基准发射面(2) lm。
6.根据权利要求3所述的变电站主设备声功率级的测量结构，其特征在于:当被测变电站主设备(I)的风冷却设备投入运行时，规划的测量轮廓面(3)距基准发射面(2) 2m。
专利摘要本实用新型所设计的一种变电站主设备声功率级的测量结构，包括被测变电站主设备，其特征在于所述被测变电站主设备的水平周向外轮廓为基准发射面，基准发射面外0.3~2m处设置测量轮廓面，所述测量轮廓面上均匀设置有多个声信号探头，上述多个声信号探头中横向相邻的两个声信号探头之间的间距与纵向相邻的两个声信号探头之间的间距相等，且间距均为0.5~1.5m，上述每个声信号探头均由对应的测量支架支撑。本实用新型相比现有技术更能反映出变电站主设备实际工作时所能产生的噪音，对变电站噪声的治理具有重要的意义。
文档编号G01H17/00GK203148563SQ20122072457
公开日2013年8月21日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者倪园, 周兵, 裴春明, 路遥, 万皓, 张斌, 陈豫朝, 张业茂 申请人:中国电力科学研究院, 国家电网公司