基于小负荷电流注入的电力电容器单元可听噪声计算方法
【专利摘要】本发明是一种基于小负荷电流注入的电力电容器单元可听噪声计算方法,分为四个环节：小负荷电流注入、多个小负荷状况下噪声声压级的测量、多个小负荷状况下噪声声功率级的计算、大负荷状况下噪声声功率级计算式的建立以及大负荷状况下噪声声功率级的计算。本发明采用较小功率的谐波电源注入较小电流的状况下实现大负荷电流注入状况下噪声计算，可以大大降低谐波电源设备的造价。
【专利说明】基于小负荷电流注入的电力电容器单元可听噪声计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电力电容器单元（简称电容器单元）的可听噪声计算方法，特别 是一种基于小负荷电流注入的电力电容器单元可听噪声计算方法，本发明根据对电容器单 元注入小负荷电流测量所得噪声的前提下计算其在大负荷电流工作时的噪声。
【背景技术】
[0002] 目前，获得电容器单元噪声的方法有两种：第1种方法是根据测量电容器单元 外壳的振动，利用振-声转换公式来计算电容器单元辐射噪声功率的间接测量法[1]
[2] 。由于这种方法需要测量电容器单元外壳不同部位的振动，且对振-声辐射效率进 行假定，因此获得的电容器单元噪声与实际有较大差距。第2种方法是利用中国专利 ZL201010135149. 2、ZL201320104717. 1 和ZL201320104718. 6 公开的电力电容器可听噪声 测量电路和方法。该法虽可以直接测量电容器单元的噪声，但在测量时需要对电容器注入 与实际工况一致的大负荷谐波电流，其测试设备复杂、昂贵。
【发明内容】
[0003] 为了克服上述两种方法的不足，本发明提出一种基于小负荷电流注入的电力 电容器单元可听噪声计算方法。本发明只需对电容器单元注入不到实际工作负荷一半 (50% )的电流，就可以在一定精度范围内计算出电容器单元的噪声。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明基于小负荷电流注入的电力 电容器单元可听噪声计算方法，分为四个环节：小负荷电流注入、多个小负荷状况下噪声 声压级的测量、多个小负荷状况下噪声声功率级的计算、大负荷状况下噪声声功率级计算 式的建立以及大负荷状况下噪声声功率级的计算。
[0005] 本发明的基于小负荷电流注入的电力电容器单元可听噪声计算方法，具体包括 如下步骤：
[0006] 1)将试品电容器单元置于背景噪声很低的半消声室内，试品电容器单元与半消声 室的地面之间有距离，测试时，对试品电容器单元同时注入额定工频电流值和小负荷谐波 电流，谐波电流的幅值为额定幅值的10% ;
[0007] 2)在半消声室内对距试品电容器单元表面lm处的测量面中的各测点位置进行 10%负荷谐波电流的噪声声压级测试，根据测试结果计算其10%负荷谐波电流的平均声压 级，随后将谐波电流依次调节为额定幅值的20%、30%、40%和50% ;重复测量并计算 20%、30%、40%和50%负荷谐波电流的平均声压级ZpoLPm^屬和Z#, 、 、 ，
[0008] 3)按式iri{? =Ip--+l〇lg(S/Sn)计算10%负荷谐波电流时的声功率级LW1Q，式中S 为测量面面积，lm2(l平方米）；同样，依次计算其他负荷状况下的声功率级LW2(i、LW3Q、 Lw40 和LW50 ;
[0009] 4)根据计算的声功率级LW1Q、LW2Q、LW3Q、LW4Q、LW5Q 和对应的 10%、20%、30%、40%、 50%负荷谐波电流值；[1(|、；[2(|、；[ 3(|、；[4(|、；[5(|依次分别带入式1^=3+13]^；[中，计算出待定系数 a和b的平均值S和由此建立大负荷电流状况噪声声功率级的计算式：L_+ =S' +Dg/'. 警 1 '
[0010] 5)将需要计算噪声的大负荷电流带入大负荷电流状况噪声声功率级的计算式 Lr=￥ +Flgi中进行计算。
[0011] 本发明的有益效果是：本发明采用较小功率的谐波电源注入较小电流的状况下 实现大负荷电流注入状况下噪声计算，可以大大降低谐波电源设备的造价。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1是精密级测量时的测点位置的示意图；
[0013] 图2是工程级精度测量时的测点位置的示意图；
[0014] 图3是声功率级LW2Q(dB)与注入电流（A)的关系不意图。
【具体实施方式】
[0015] 本发明的基于小负荷电流注入的电力电容器单元可听噪声计算方法，分为四个 环节：小负荷电流注入、多个小负荷状况下噪声声压级的测量、多个小负荷状况下噪声声功 率级的计算、大负荷状况下噪声声功率级计算式的建立以及大负荷状况下噪声声功率级的 计算。本发明建立在由试验得到的电容器单元噪声声功率级1^与注入谐波电流i的大小 呈对数关系这一规律基础上的。
[0016] 本发明的基于小负荷电流注入的电力电容器单元可听噪声计算方法，具体包括 如下步骤：
[0017] 1)将试品电容器单元1置于背景噪声很低的半消声室内，试品电容器单元1与半 消声室的地面4之间有距离，并按中国专利ZL201010135149. 2公开的电流注入电路进行 线路连接；电路中的工频电源和谐波电源的功率放大器都采用小功率型。测试时，对试品 电容器单元1同时注入额定工频电流值和小负荷谐波电流，谐波电流的幅值为额定幅值的 10% ；
[0018] 2)在半消声室内对距试品电容器单元1表面lm处测量面2各测点位置3进行 10%负荷谐波电流的噪声声压级测试，根据测试结果计算其10%负荷谐波电流的平均声压 级随后将谐波电流依次调节为额定幅值的20%、30%、40%和50% ;重复测量并计算 20%、30%、40%和50%负荷谐波电流的平均声压级和图1中有17 个测点，图2中有9个测点。
[0019] 3)按式=i|>w+丨〇ig(.S/ .S',:)计算10%负荷谐波电流时的声功率级LW1(I，式中S 为图1中的测量面面积，Sc! =lm2 ;同样，依次计算其他负荷状况下的声功率级LW2(i、LW3(i、L_ 和Lw5。；
[0020] 4)根据计算的声功率级LW1Q、LW2Q、LW3Q、L_、LW5Q 和对应的 10%、20%、30%、40%、 50%负荷谐波电流值；[1(|、；[2(|、；[ 3(|、；[4(|、；[5(|依次分别带入式1^=3+13]^；[中，计算出待定系数 a和b的平均值g和由此建立大负荷电流状况噪声声功率级的计算式：￡r=5>dlgi\ 相应的曲线见图3的实线部分。
[0021] 5)将需要计算噪声的大负荷电流带入大负荷电流状况噪声声功率级的计算式 ￡r=ff+Flgi'中进行计算，计算结果见图3中的虚线部分。
【权利要求】
1. 一种基于小负荷电流注入的电力电容器单元可听噪声计算方法，其特征在于分为 四个环节：小负荷电流注入、多个小负荷状况下噪声声压级的测量、多个小负荷状况下噪声 声功率级的计算、大负荷状况下噪声声功率级计算式的建立以及大负荷状况下噪声声功率 级的计算。
2. 根据权利要求1所述的基于小负荷电流注入的电力电容器单元可听噪声计算方法， 其特征在于具体包括如下步骤： 1) 将试品电容器单元置于背景噪声很低的半消声室内，试品电容器单元与半消声室的 地面之间有距离，测试时，对试品电容器单元同时注入额定工频电流值和小负荷谐波电流， 谐波电流的幅值为额定幅值的10% ; 2) 在半消声室内对距试品电容器单元表面Im处的测量面中的各测点位置进行10% 负荷谐波电流的噪声声压级测试，根据测试结果计算其10%负荷谐波电流的平均声压级 ，随后将谐波电流依次调节为额定幅值的20%、30%、40%和50% ;重复测量并计算 20 %、30 %、40 %和50 %负荷谐波电流的平均声压级 Lp2Q JLpM L /?40 /?50 ? 、 、 ， 3) 按式'+ IOIgpzs0；)计算10%负荷谐波电流时的声功率级Lwitl，式中S为测 量面面积，Stl = Im2 ;同样，依次计算其他负荷状况下的声功率级LW2(I、LW3(I、Lw4tl和L w5tl ; 4) 根据计算的声功率级 LW1Q、LW2Q、LW3Q、LW4Q、L w5tl 和对应的 10%、20%、30%、40%、50% 负荷谐波电流值i1Q、"cl、i?i、iai依次分别带入式U = a+blgi中，计算出待定系数a和 b的平均值I和F ;由此建立大负荷电流状况噪声声功率级的计算式：L+ =SrAlgZ5 5) 将需要计算噪声的大负荷电流带入大负荷电流状况噪声声功率级的计算式 Ir =5~+Slgi中进行计算。
【文档编号】G01R29/26GK104330647SQ201410572849
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】黄莹, 黄成 , 黎小林, 李志远, 陆益民, 陈品, 魏浩征, 黄国兴, 邱伟, 李凌飞 申请人:中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心, 合肥工业大学