一种用于变压器振动和噪声测量的传感器布置方法与流程

本发明属于电气领域，尤其涉及一种用于变压器振动和噪声测量的传感器布置方法。

背景技术：

随着现代社会的发展，越来越多的变压器进入居民小区，而物业公司为了节约空间，往往会把变压器放置于居民楼地下室。当变压器工作时，会发出较大的噪声，对楼上居民(尤其是居住在一楼、二楼等较低楼层住户)的日常生活休息造成了巨大的困扰。

而对于变压器噪声的测量方法，目前没有出现比较成熟的技术，现有技术大多只是针对单个变压器或者单个楼层进行测量，无法比较完整地测量多个变压器或者多楼层的噪声。

综上所述，目前急需一种用于变压器振动和噪声测量的传感器布置方法，对多个变压器和多楼层进行有效测量。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种用于变压器振动和噪声测量的传感器布置方法。

本发明方法的技术方案为一种用于变压器振动和噪声测量的传感器布置方法，其特征在于：

分别对变压器保护罩振动数据、变压器室内声压级数据、变压器室内墙壁振动数据、变压器室内地板振动数据、业主室内声压级数据、业主室内墙壁振动数据、业主室内地板振动布置测试点以测试数据；

其中，变压器保护罩振动数据、变压器室内声压级数据，反映的是噪声源即未经减震降噪措施的变压器发出的噪声等级；

其中，根据变压器室内墙壁振动数据、变压器室内地板振动数据、业主室内墙壁振动数据，可以分析噪声经过一次固体噪声的传播情况；

其中，业主室内声压级数据反映的是目标位置的噪声等级，需要根据测试数据对变压器减震降噪系统进行改善，以最大程度减小噪声对室内业主的影响；

其中，根据业主室内地板振动数据，可以分析噪声经过二次固体噪声的传播情况，参考这些数据可以针对传播途径中的重点环节进行减震降噪设计。

布置测试点的具体方法如下:

业主室内地板振动数据采集点布置于变压器吊钩位置的正上方；

业主室内墙壁振动数据采集点布置于业主易感位置的墙壁距地面1m处，靠如近床的墙壁；

业主室内声压级数据测试点布置位置同地板振动采集点；

变压器室内墙壁振动数据采集点布置于墙角及每个变压器两侧的墙壁距地面1m处；

变压器室内地板振动数据采集点环绕每个变压器布置3个；

变压器保护罩振动采集数据点布置于相对两面上；

变压器室内声压级数据测试点布置于墙角，并环绕每个变压器布置3个。

本发明方法优点在于，相较于一般的传感器布置方法，可以针对性地对噪声传播的不同途径进行比较分析，提高测试数据的系统性、可靠性，对减震降噪系统的设计具有更好的指导意义。

附图说明

图1：变压器噪声传播途径示意图；

图2：配电房测试点噪音与振动测试点示意图：

图3：地下室测试点噪音与振动测试点示意图：

图4：楼层一楼测试点噪音与振动测试点示意图：

图5：楼层二楼测试点噪音与振动测试点示意图：

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

配电变压器在运行时候会产生振动和噪声，二者同时存在。从传播介质上来说，噪声主要通过表面接触传递到空气中传播，振动主要通过固体介质传播。通常，噪声对人体的影响比较直观，振动往往需要比较近距离的接触才能察觉。实际上振动在传递到固体介质的表面后，又会进一步的引起表面的空气振动，进而又会产生噪声。一般来说，振动声源产生噪声有三种途径，如图1所示：

振源的振动直接通过表面接触的空气向外辐射，称为直接空气噪声；

设备的振动向周围固体结构中传递振动，引固体结构的振动并发声，称为一次固体噪声；

通过空气途径传播的噪声，达到固体介质时，使得固体结构再次发生振动，结构体由于振动再次发生，称为二次固体噪声。

上述三种噪声中，直接空气噪声的影响比较直观，发声体振动及其所引发的一次固体噪声的影响很大。配电房所处地下层密闭，已隔绝由于气体的振动而产生的空气动力性噪声。由于配电房正上方房间只有一层地板相隔，二次固体噪声是室内能听到噪音的原因之一。室内噪音产生的最根本原因是变压器本体振动通过固体结构传递到室内所引起的建筑墙体振动，其传递振动路径包括：

变压器-底座-配电房地板-配电房墙壁-业主室内；

变压器-母排-吊钩-业主客厅地板-业主室内。

在测量噪声及振动时，需测量噪声源及目标位置的噪声数据，以便于对传播路径进行分析；对于噪声传播路径上的点位，则需要进行振动测试，以确定传播路径对噪声传播的影响。

下面结合图1至图5介绍本发明的具体实施方式为一种用于变压器振动和噪声测量的传感器布置方法，其特征在于：

分别对变压器保护罩振动数据、变压器室内声压级数据、变压器室内墙壁振动数据、变压器室内地板振动数据、业主室内声压级数据、业主室内墙壁振动数据、业主室内地板振动布置测试点以测试数据；

其中，变压器保护罩振动数据、变压器室内声压级数据，反映的是噪声源即未经减震降噪措施的变压器发出的噪声等级；

其中，根据变压器室内墙壁振动数据、变压器室内地板振动数据、业主室内墙壁振动数据，可以分析噪声经过一次固体噪声的传播情况；

其中，业主室内声压级数据反映的是目标位置的噪声等级，需要根据测试数据对变压器减震降噪系统进行改善，以最大程度减小噪声对室内业主的影响；

其中，根据业主室内地板振动数据，可以分析噪声经过二次固体噪声的传播情况，参考这些数据可以针对传播途径中的重点环节进行减震降噪设计。

布置测试点的具体原则如下:

业主室内地板振动数据采集点布置于变压器吊钩位置的正上方；

业主室内墙壁振动数据采集点布置于业主易感位置的墙壁距地面1m处，靠如近床的墙壁；

业主室内声压级数据测试点布置位置同地板振动采集点；

变压器室内墙壁振动数据采集点布置于墙角及每个变压器两侧的墙壁距地面1m处；

变压器室内地板振动数据采集点环绕每个变压器布置3个；

变压器保护罩振动采集数据点布置于相对两面上；

变压器室内声压级数据测试点布置于墙角，并环绕每个变压器布置3个。

所述测试点选择如图1所示。f表示地板振动数据采集点；w表示墙壁振动数据采集点；t表示变压器防护罩测试点；s表示声压级测试点。

如图2，配电房内分别为1#、2#、3#变压器，对其防护罩的正反面分别进行振动测试，可以得到t1～t6点处的振动数据，为了分析变压器振动的传播路径，本方法对变压器附近的地板以及配电房的墙壁进行了振动测试，将测试点分别命名为点f1～f8，w1～w10，对配电房声压级进行测试，测试点命名为s1～s9；如图3，对地下室的墙壁进行了选点测试，分别为w11、w12，声压级测试点为s17；如图4，对一楼客厅地板的振动进行了测试，参照配电房中变压器的位置，选取了以下五个点：f9～f13，同时对位于承重墙壁上点w13的振动进行了测试；对配电房声压级进行测试，测试点命名为s10～s14；如图4、图5，为了分析振动对于业主睡眠的影响，本方法对一楼和二楼的卧室进行了振动测试，一楼卧室的两个墙壁测试点分别为w14、w15，声压级测试点为s15，在二楼卧室的相似位置选取了w16、w17这两个墙壁测试点，同时选取地板测试点f14、声压级测试点为s16。

本项目在对墙壁进行振动测量时，选取的测试点距地面距离为1m。选取墙壁几个点同时测量其距地面1.5m的振动情况，用于研究振动传播路径上的规律。

测试过程及仪器的选择按照《gb3096-2008声环境质量标准》及《gb-t1094.10-2003电力变压器第10部分：声级测定》进行。

上海振迪zd-104波形频谱型测振仪，按照iso10816-3机器振动标准测量振动加速度、速度和位移，具备频谱分析功能。

在本测试中，测振仪可测得振动的位移、速度及加速度。研究表明，速度主要用来评价机器设备的振动大小(振动烈度)，与噪声大小有直接关系；在涉及影响人体的振动问题和环境振动中，表明振动大小的量常用加速度，而不用位移和速度，振动加速度是影响人体舒适感的主要因素。因此，本测试记录振动的速度及加速度值来进行评价。

声压级采用优利德手持式工业分贝仪ut352进行测试。测试过程采用a计权，测试前进行校准。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。