电磁环境与噪声测量方法.ppt

电磁环境与噪声测量方法,张建功中国电力科学研究院二一六年五月,2,引子,交流输电工程：工频电场、工频磁场、噪声、无线电干扰,直流输电工程：合成场、噪声、无线电干扰、直流磁场、离子流,测量概述输电工程电磁环境电磁环境测量方法输电工程声环境可听噪声测量方法,1,2,3,4,5,提纲,1.6 测量与测量方法,1 概述,测量：按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述。具体地讲，将被测量与具有计量单位的标准量在数值上进行比较，从而确定二者的比值的实验认知过程。测量分类：直接测量、间接测量，是否利用函数关系；接触测量、非接触测量，仪器是否与被测量接触；组合测量，需要测量多个量；比较测量，零位法（电桥、天平、检流计等）、偏位法（使指针偏转或位移，表头）、替代法（两次测量示值相同，曹冲称象）、累积法（测量纸的厚度、订书针的质量等）,一、测量与测量方法,1.6 测量与测量方法,1 概述,测量四要素：测量的客体（被测量）；计量单位；测量方法；测量的准确度。,一、测量与测量方法,1.6 测量与测量方法,计量单位：国际单位制中，七个基本量：长度、m，时间、s，质量、kg，热力学温度、K，电流，A，光强度、cd（坎德拉）物质的量、mol；两个辅助量，平面角弧度、rad，立体角球面度、Sr。其余的均为导出单位。如：电压单位为V，定义为，V=1J/1C=1kg*m2/(A*s3)。电场强度单位为，V/m，1V/m=1kg*m/(A*s3)。,一、测量与测量方法,1.6 测量与测量方法,1 概述,测量方法：在进行测量时所用的、按类叙述的一组操作逻辑次序。测量方法分为：直接测量法、间接测量法、定义测量法、静态测量法、动态测量法、直接比较测量法、微差测量法等。,一、测量与测量方法,1.6 测量与测量方法,1 概述,测量的准确度：指测量结果与真值的一致程度。误差大，则准确度低。测量结果一般都存在误差，都以一近似值表示。误差：测得的值减去被测量的真值。可用以下方法表示：绝对误差，=X-L;（不体现测量好坏）相对误差，=/L；引用误差，=max/（Xmax-Xmin）基本误差，仪器在规定的标准条件下所具有的误差；附加误差，仪器的使用条件偏离额定条件引起的误差。,一、测量与测量方法,1.6 测量与测量方法,1 概述,误差性质：随机误差，多次测量中，具有统计规律的误差。测量人员和仪器引起，提高技能、改善方法和提高仪器精度可减小随机误差。系统误差，多次测量中，按照一定的规律出现的误差。测量方案或测量仪器不完备造成的。,一、测量与测量方法,2 输变电工程电磁环境,2.1 电荷与电磁环境因子关系2.2 工频电场2.3 工频磁场2.4 合成电场2.5 直流磁场2.6 无线电干扰,二、输变电工程电磁环境,工频电场工频磁场合成电场直流磁场 无线电干扰,工频电场,二、输变电工程电磁环境,12,电场线开始于正电荷，终止于负电荷;电场线必须以直角进入理想导体;两条电场线不会相交；电场线的密度越大，电场越强。,工频电场由输电线路或带电设备的电荷（电压）产生，随电压的变化而变化。,二、输变电工程电磁环境,工频电场,13,横向分布测试布点,工频电场,二、输变电工程电磁环境,14,电场稳定，不受环境气候影响，计算准确；最大值约在边导线附件；横向衰减快；容易屏蔽；测试时收湿度影响大。,工频电场,二、输变电工程电磁环境,工频磁场由导体中的运动电荷（电流）产生。,二、输变电工程电磁环境,工频磁场,磁场主要由电流决定；横向衰减快；屏蔽困难；精确计算；基本不会有超标情况。,二、输变电工程电磁环境,工频磁场,标称场：当高压直流输电线路表面场强小于其起晕场强（不起晕）时，线路周围的电场由线路所带电荷决定，与所带电压成正比。直流合成场：当高压直流输电线路表面场强大于其起晕场强时，将其附近的空气电离，在其周围产生与其带电性质相同的空间电荷，标称场与空间电荷产生的电场矢量合成的总场强。,二、输变电工程电磁环境,直流合成场,二、输变电工程电磁环境,直流合成场,合成场强和离子流是高压直流输电的特有现象，也是与交流输电环境影响的重要差别之一。1、合成电场与分裂数、子导线直径、极导线间距和导线对地高度、导线表面状况2、合成场与离子流的横向分部相似，正极性下方为正值、负极性下方为负值，极距中央为零；3、合成场与离子流远离极导线衰减较快；4、合成场与离子流受环境气候影响大；5、合成场与离子流随着海拔的升高而增加；,二、输变电工程电磁环境,直流合成场,直流磁场的产生与交流输电线路产生的工频磁场的机理相同，即电流产生磁场，直流磁场是仅由两个相反方向流动的电流产生。,二、输变电工程电磁环境,直流磁场,二、输变电工程电磁环境,直流磁场,线下地面的磁场与地磁相当；横向衰减快；,二、输变电工程电磁环境,直流磁场,输电线路的无线电干扰主要由导线、绝缘子或线路金具等的电晕放电产生。电晕形成的电流脉冲注入导线，并沿导线向注入点两边流动，从而在导线周围产生磁场，即无线电干扰场。由于高压架空输电线路的导线上沿线“均匀地”出现电晕放电和电流注入点，考虑其合成效应，导线中形成了一种脉冲重复率很高的“稳态”电流，所以架空输电线路周围就形成了脉冲重复率很高的“稳态”无线电干扰场。其单位一般为dB(uV/m)。,二、输变电工程电磁环境,无线电干扰,24,正极性极导线电晕强于负极性导线电晕，因此在实际测量或计算中一般只考虑正极性导线电晕。直流电晕现象因天气变化情况与交流相反，晴天时大，雨天时小。无线电干扰的场强随着离开线路横向距离的增加而迅速衰减。,二、输变电工程电磁环境,无线电干扰,25,0.5MHz（SOS）作为无线电干扰评价频率。,无线电干扰,二、输变电工程电磁环境,交流输电线路,直流输电线路,二、输变电工程电磁环境,无线电干扰,27,三、输电磁环境测量方法,工频电场、工频磁场测量方法合成电场测量方法直流磁场测量方法无线电干扰测量方法,28,三、输电磁环境测量方法,测量标准：HJ/T681 交流输变电工程电磁环境监测方法DL/T 334 输变电工程电磁环境监测技术规范DL/Z 988 高压交流架空送电线路、变电站工频电场和磁场测量方法,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,3 电磁环境测量方法,HJ/T681 交流输变电工程电磁环境监测方法环保部科技标准司、辐射源安全监管司组织，环保部辐射环境监测技术中心起草，2014年1月1日实施（试行）。规定了交流输变电工程电磁环境监测的内容、方法等技术要求。监测因子，110kV及以上电压等级的交流输变电工程产生的工频电场和工频磁场。仪器要求，专用、单独或合成传感器，光纤连接；均方根读数。环境条件，无雨、无雾、无雪，相对湿度低于80%。监测方法，监测布点，架空输电线路，地下输电电缆，变电站（开关站、串补站）、建（构）筑物。数据记录与处理。质量保证，选点、仪器、校准、人员资质、特殊数据处理、文档等。,三、输电磁环境测量方法,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,30,三、输电磁环境测量方法,DL/T 334 输变电工程电磁环境监测技术规范中电联提出，电力行业环境保护标准化技术委员会归口，国网电力科学研究院、国电环境保护研究院、湖北省电力试验研究院起草。2011年5月1日实施。适用于110kV及以上电压等级交直流输变电工程电磁环境和噪声监测，规定了监测基本原则、内容、程序和方法。测量仪器，规定了工频电场、磁场，合成电场，直流磁场，离子流密度，无线电干扰，噪声，气象参数，线路参数的测量仪器以及仪器的检定要求。测点选择原则，按照环境影响评价监测、类比监测、竣工环保验收监测分别规定。测量实施，分别引用专业的测量方法标准，对各因子进行测量的规定。测量记录，给出了不同因子测量数据记录方法，记录可能影响因子数值变化的各种电气、物理、气象等参数，以及各数据的记录格式。测量结果的处理，对噪声、合成电场和离子流密度数据的处理。,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,31,三、输电磁环境测量方法,DL/Z 988 高压交流架空送电线路、变电站工频电场和磁场测量方法 国家电网公司提出，中电联归口，武高所起草，2006年6月1日实施。规定了所有电压等级高压交流架空送电线路、变电站工频电场和磁场的测量方法。强调了畸变场。测量仪表，检定有效期内。测量方法，一般要求，测点要求，高度，气象，分量；避免人、物体的影响；送电线路电场和磁场测量包括线下断面和线路附近民房量汇总情况测量，民房含房内、平台和顶楼平台；变电站测量分为站内和站外测量（进出线和围墙影响）；测量读数，对仪器读数的读取。附录为对工频电场和磁场的校准。（详细内容在后介绍）,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,32,三、输电磁环境测量方法,测量仪器工频电场和磁场的测量必须使用专用的探头。工频电场测量仪器和工频磁场测量仪器可以是单独的探头，也可以是将两者合成的仪器。但无论那种型式的仪器，必须经计量部门检定，且在检定有效期内。,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,33,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,三、输电磁环境测量方法,工频电场测量探头有几种型式，但多采用悬浮型场强仪。悬浮体型探头的工作原理是测量引入到被测电场的一个孤立导体的两部分（极板）之间的工频感应电流（感应电荷），由两部分之间的电容和取样电阻形成的回路，测量电阻上的电压，通过校准获得电流和场强的对应关系。,工频电场探头,测量仪器,34,三、输电磁环境测量方法,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,测量仪器,35,测量仪器,工频磁场测量探头采用感应线圈。根据法拉利电磁感应定律，穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。通过取样电阻，测量其电压，通过校准获得电流和工频磁场强度的对应关系。,三、输电磁环境测量方法,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,36,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,三、输电磁环境测量方法,一般要求,测量正常运行高压架空送电线路工频电场和磁场时，工频电场和磁场测量地点应选在地势平坦、远离树木、没有其他电力线路、通信线路及广播线路的空地上。测量工频电场和磁场时，测量仪表应架设在地面上12m的位置，一般情况下选1.5m，这一高度代表了人体的典型高度或胸腔的高度（CIGRE）；在这个高度附近也属于均匀场范围。也可根据需要在其他高度测量。测量报告应清楚地标明。为避免通过测量仪表的支架泄露电流，工频电场测量时的环境湿度应在80%以下；或者对支架作适当处理。,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,三、输电磁环境测量方法,38,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,三、输电磁环境测量方法,一般要求,CIGRE导则还指出，电场测量需要对诸多影响因素给予足够考虑：测量仪表本身的精度和稳定性；邻近物体的邻近效应；湿度、温度和固定支架的影响；谐波频率的影响；场的非均匀性；电晕效应。,39,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,三、输电磁环境测量方法,工频电场强度测量要求,测量人员应离测量仪表的探头足够远，一般情况下至少要2.5m，避免在仪表处产生较大的电场畸变。测量仪表的尺寸应满足：当仪表介入到电场中测量时，产生电场的边界面（带电或接地表面）上的电荷分布没有明显畸变。测量探头放入区域的电场应均匀或近似均匀。电场测量，悬浮式表头一定要固定在地面上的绝缘支架上，而且要保持绝缘支架不受潮和表面不凝雾。有时表头也会固定在绝缘刚杆的端部，绝缘杆至少1.5m长以获得实际电场值。但是由于表头位置问题，这样的测量准确性和重复性差一些。,40,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,三、输电磁环境测量方法,工频磁场强度测量要求,引起磁场畸变或测量误差的可能性相对于电场而言要小一些，可忽略电介质和弱、非磁性导体的临近效应，测量探头可以用一个小的电介质手柄支撑，并可由测量人员手持。采用单轴磁场探头测量磁场时，应调整探头使其位置在测量最大值的方向。,41,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,三、输电磁环境测量方法,输电线路工频电场测量,研究输变电工程电磁环境水平的测量方法，其特点是线路测点选择要求比较高（如要求在档距中央、开阔平坦等）（第一类测量）,邻近民房的电磁环境测试，其特点是工频电场测量多为畸变场测量，同时要求设置第一类测点进行比较。（第二类测量）,42,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,三、输电磁环境测量方法,输电线路工频电场测量,第一类测量主要用于输电线路的电磁环境水平研究或用于民房附近电磁环境水平的判定。,单回输电线路应以弧垂最低位置中相导线对地投影为起点；同塔多回输电线路应以弧垂最低位置档距对应两杆塔中央连线对地投影为起点，测量点应均匀分布在边相导线两侧的横截面方向上,对于以杆塔对称排列的输电线路，测量点只需在杆塔一侧的横截面方向上布置。,测量点应选择在具有代表性的典型档距间，导线档距中央弧垂最低位置的横截面方向上,43,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,三、输电磁环境测量方法,输电线路工频电场测量,输电线路下方工频电、磁场测量布点示意图,3 电磁环境测量方法,输电线路工频电场测量,第二类用于邻近民房的电磁环境测试。为解决输电线路附近居民的投诉，对民房附近的工频电场、磁场进行测试并确定其是否符合环境标准的要求。因此民房附近的测点布置包括民房靠近线路一侧测点和民房附近开阔地的测点。同时，屋内、有人活动的平台上也要进行测试。,民房附近场强测量,民房内场强测量,民房阳台上场强测量,D,民房楼顶平台上场强测量,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,三、输电磁环境测量方法,输电线路工频电场测量,民房附近工频电场测量示意图,三、输电磁环境测量方法,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,46,三、输电磁环境测量方法,变电站工频场测量,变电站内工频电场和磁场测量 测点应选择在变电站巡视走道、控制楼以及其他电磁敏感位置。测量高压设备附近的工频电场时，测量探头应距离该设备外壳边界2.5m，并测量出高压设备附近场强的最大值；测量高压设备附近的工频磁场时，测量探头距离设备外壳边界1m即可。,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,47,三、输电磁环境测量方法,变电站工频场测量,变电站外部工频电场、磁场的测量 工频电场和磁场的测量：测量点应选择在避开高压进出线或远离进出线的围墙外5m的地方，可采用等距离布点的方法进行测量。工频电场、磁场衰减测量：测量点选择在变电站围墙周围的电场、或磁场测量值最大的位置为起点，在垂直围墙方向的50m距离内设测量点。相邻测点间的距离一般为2m或5m，测量点的多少和测量点间的距离视实际需要而定。,3.1 工频电场、工频磁场测量方法,工频电场校准,工频磁场校准,工频电场、工频磁场校准,50,三、输电磁环境测量方法,51,三、输电磁环境测量方法,3.2 直流合成场测量方法,DL/T1089 直流换流站与线路合成场强、离子流密度测量方法 中电联提出，全国电磁兼容标准化技术委员会归口，武高院起草。2008年11月1日实施。适用于800kV及以下正常运行换流站、直流输电线的合成电场的测量。测量仪器，场磨。测量方法，一般要求规定了风速、气象和测量时间间隔和时长，线路测量分为线下和附近民房两种情况，换流站分站内、站外和附近民房三种情况。测量记录和数据处理，给出了要求记录的各种电气、物理和气象等参数，统计各类数值的方法。附录提供了校准的方法。,52,三、输电磁环境测量方法,3.2 直流合成场测量方法,合成场强测量仪器场磨,基本原理,快门型传感器,使传感组件上接受到的电力线总数量周期的变化，与之相应的感应电荷也随之周期性的变化。利用周期性变化的电荷所形成的电流即可测出相应的场强。,53,三、输电磁环境测量方法,空间电荷对测量带来的影响：1）空间电荷落在静磨片上，形成附加的传导电流2）吸附在仪器绝缘体表面上的电荷会使仪器内的电场产生畸变3）进入磨片之间的空间电荷会使静片表面上的场强增大,合成场强测量仪器场磨,3.2 直流合成场测量方法,54,三、输电磁环境测量方法,合成场强测量仪器场磨,单台场磨构成的测量系统,3.2 直流合成场测量方法,55,三、输电磁环境测量方法,3.2 直流合成场测量方法,测量系统,地面合成场强和离子流密度是随气象等条件不断变化的。要得出线路地面合成场强的分布，需要在多点同时测量。因此现场测试要多台仪器同时工作。多台场磨、离子流测试仪器和一台控制主机构成一个完整的测试系统。,测量系统构成,三、输电磁环境测量方法,3.2 直流合成场测量方法,测量仪器,三、输电磁环境测量方法,3.2 直流合成场测量方法,一般要求,1、好天气：风速小于2m/s，无雨、无雪、无雾；2、探头直接放置在地面，接地板良好接地；3、测量仪器与测试人员保持足够距离（2.5m 1m）4、测点选择同工频电场。,三、输电磁环境测量方法,3.2 直流合成场测量方法,1、输电线路下方合成场测量；2、输电线路邻近民房合成场测量；3、换流站内合成场测量；4、换流站外合成场测量5m；,同工频电场,59,三、输电磁环境测量方法,3.2 直流合成场测量方法,合成场强测试现场,直流合成场校准装置,直流合成场校准装置,直流合成场校准装置示意图,60,三、输电磁环境测量方法,61,三、输电磁环境测量方法,磁通门,测量时，将磁通门探头放置于测点位置，按照选定的方向，合理摆动磁通门探头。仪器读数为垂直于磁通门探头截面的磁场强度。由于直流线路产生的直流磁场和地球磁场大小相当，在线路不同走向时，线路产生的磁场和地球磁场相互作用，因此，线路附近的直流磁场的变化比较复杂，而且在不同方向上的测量结果大小各异。,3.3 直流磁场测量方法,62,三、输电磁环境测量方法,3.3 直流磁场测量方法,测量仪器,三维 FVM400 一维 LZ-650,三、输电磁环境测量方法,3.3 直流磁场测量方法,一般要求,1、好天气：无雨、无雪、无雾；2、地面直流磁场；3、测点选择同工频电场。,三、输电磁环境测量方法,3.3 直流磁场测量方法,1、输电线路下方合成场测量；2、输电线路邻近民房合成场测量；3、换流站内合成场测量；4、换流站外合成场测量5m；,同工频电场,三、输电磁环境测量方法,3.3 直流磁场测量方法,65,三、输电磁环境测量方法,测量方法,依据：GB 7349-1987 高压架空输电线、变电站无线电干扰测量方法 仪器须符合GB 6113.1无线电骚扰和抗扰度测量设备规范，持有有效检定证书的仪表。测量仪器应至少具有准峰值检波器，并配备电屏蔽的环形天线或杆状天线。采用环形天线时，底座高度不超过地面2m，测量时应绕其轴旋转到最大读数的位置。测试时，测量人员与天线的相对位置应不影响测量读数，其他人员和设备应远离测试场地。,3.4 无线电干扰测量方法,66,三、输电磁环境测量方法,输电线路测量方法,测量位置应地势较平坦，远离高大建筑物、树木、其他电力线路、通信线路和广播线路，远离线路换位、交叉及转角处，距变电站10km以外，若受条件限制应不小于2km。从线路中心开始，沿线路垂直方向两侧或一侧布置测量点，测量0.5MHz无线电干扰衰减特性，直至无线电干扰衰减到背景值为止。在距边相导线对地投影外20m处，测量0.5MHz无线电干扰和频谱特性。当线路临近民房时，在民房侧边导线投影外20m和民房附近布置测量点，测量各点无线电干扰水平。为避免在单一频率下测量时线路可能出现驻波而产生误差，应在0.15-30MHz频段内对多个频率，可在下列频率或其附近：0.15、0.25、0.50、1.0、1.5、3.0、6.0、10.0、15.0、30.0MHz进行测量。,3.4 无线电干扰测量方法,67,三、输电磁环境测量方法,变电站测量方法,变电站无线电干扰主要来自导线、金具和电气设备高压端等带电导体的电晕放电。由于变电站母线、电气设备等组成复杂，难以从理论上定量分析无线电干扰的大小，而且变电站属于受控区，内部二次设备抗干扰能力一般很强，因此对变电站无线电干扰的关注点一般集中在站外区域。实测表明，通过合理设计，一般可以使变电站站外无线电干扰水平不超过其输电线路的无线电干扰水平。,3.4 无线电干扰测量方法,四、输电工程声环境,电晕放电：当导线表面场强高于起晕场强时，致使导线周围的空气发生游离放电并显现辉光和发出轻微的嘶嘶声的现象。架空线路导线噪声是指导线周围空气电晕放电时所产生的一种人耳能够直接听到的噪声，当输电线路导线的表面场强高于起晕场强时，导线会发生连续的电晕放电，产生较明显的噪声。,4.1 输电线路噪声,输电线路噪声包括电晕噪声无规则噪声、纯音和风噪声。一般来讲，输电线路电晕噪声较小；随着电压等级升高，线路电晕噪声逐步增加，同一电压等级线路，海拔越高噪声越大。气候条件对输电线路影响较大，小雨天气下交流输电线路噪声增加明显，甚至在500kV及以上线路上产生纯音；雨天对直流线路影响与交流相反。现场测量的数据表明，我国输电线路的噪声在晴好天气时，与背景噪声水平相当，一般不会对环境造成明显的影响。,4.1 输电线路噪声,四、输电工程声环境,4.1 输电线路噪声（交流）,四、输电工程声环境,输电线路产生的噪声水平随着导线表面沉积物的密度变化，主要依赖于导体上的噪声源的数目。在好天气下，电晕发生在变化的电压周期中超过电晕阀值的一小部分时间，这时产生的可听噪声的水平非常低。通常来说，好天气下交流线路的走廊边缘的噪声不能和环境区分开来。输电线路产生的最大噪声水平出现在坏天气下，当下雨的水珠和湿的雪花积累在导线上，就形成了电晕源，这些电晕源是不连续的，每个电晕放电产生的声压波通过空气传播到测点，相位关系是随机的。这些随机性和高频噪声分量一起，引起了和高压线路可听噪声相联系的“噼啪”和“嘶嘶”声。,4.1 输电线路噪声（交流）,输电线路产生的噪声水平随着导线表面沉积物的密度变化，主要依赖于导体上的噪声源的数目。在好天气下，电晕发生在变化的电压周期中超过电晕阀值的一小部分时间，这时产生的可听噪声的水平非常低。通常来说，好天气下交流线路的走廊边缘的噪声不能和环境区分开来。输电线路产生的最大噪声水平出现在坏天气下，当下雨的水珠和湿的雪花积累在导线上，就形成了电晕源，这些电晕源是不连续的，每个电晕放电产生的声压波通过空气传播到测点，相位关系是随机的。这些随机性和高频噪声分量一起，引起了和高压线路可听噪声相联系的“噼啪”和“嘶嘶”声。,四、输电工程声环境,4.1 输电线路噪声（直流）,四、输电工程声环境,对于直流电晕来讲，当线路电压超过了电晕起始水平，导体就开始持续电晕放电。好天气下的噪声能听得到，但是噪声水平很低。直流电晕噪声有一个特征，它发出间断的“噼啪”或者“爆裂”声，而不是交流线路坏天气下连续的噼啪声，而且是正极性电晕噪声占优势。在坏天气下（如雨雾等天气），导线表面因形成强烈电晕源导致单极性导体周围的空间电荷急剧增加，而这些电荷围绕在导体周围反过来又来限制导体表面的电场强度，所以，噪声较大的“电晕流注（corona steamer）”同样受到限制,导致坏天气下的直流线路噪声比好天气下的要小，或在相当的水平,4.1 输电线路噪声,四、输电工程声环境,变压器噪声产生机理变压器噪声是由铁心、绕组、油箱（包括磁屏蔽等）及冷却装置的振动产生。a)硅钢片的磁致伸缩引起的铁心振动;b)绕组导体间产生电磁力而引起绕组的振动;c)漏磁通引起油箱壁（包括磁屏蔽等）的振动；d)括冷却风扇运转产生的空气动力噪声e)变压器本体振动传递给冷却装置并向外辐射的噪声。,4.2 变电（换流）站噪声,四、输电工程声环境,75,四、输电工程声环境,76,变压器噪声特性：a)变压器声功率级随着系统电压等级的提高而增大；b)变压器本体噪声频率为100Hz基频及其整数倍，而冷却装置噪声频率为5004000Hz中高频，频谱为二者叠加；c)声压级随离开变压器距离的增加而衰减。,四、输电工程声环境,电抗器噪声产生机理电抗器噪声是也由铁心、绕组、油箱（包括磁屏蔽等）及冷却装置的振动产生，与变压器类似。差别：a)电抗器磁通密度（约为1.4T）较变压器磁通密度（1.51.8T）小，铁心磁致伸缩引起的噪声相对较小。b)电抗器冷却风扇通常采用向下排风方式，冷却风扇功率低，产生的噪声比变压器风扇产生的噪声小。,四、输电工程声环境,78,四、输电工程声环境,79,电抗器噪声特性：a)高压并联电抗器声功率级随电压等级和额定容量提高而增大；b)高压并联电抗器噪声能量主要集中在100Hz为中心的1/3倍频带，其他频段的噪声能量较小；c)声压级随离开变压器距离的增加而衰减，产生明显的干涉现象。,四、输电工程声环境,五、可听噪声测量方法,5.1 测量仪器5.2 测量要求5.3 输电线路可听噪声测量5.4 变压器可听噪声测量5.5 变电站(换流站)可听噪声测量5.6 注意事项,五、可听噪声测量方法,5.1测量仪器,5.1测量仪器,五、可听噪声测量方法,用于噪声评估的专业噪声测量装置,两个相位配对的1/2”测试电容传声器、两个相位配对的前置放大器，与声强分析仪配合,声强计,5.1测量仪器,五、可听噪声测量方法,五、可听噪声测量方法,根据GB/T3222的要求，测量仪器准确度为II级及以上的积分式声级计或噪声统计分析仪，其性能符合GB3785的规定。测量仪器和声校准器应按规定定期校验，测量时必须持有有效校验证书。测量前后应用声校准器校准测量仪器的示值偏差不大于2dB。,5.1测量仪器,5.1测量仪器,测量前后用声校准器校准测量仪器的示值偏差不大于2dB，否则测量无效。测量时传声器加风罩。仪器用A计权声级，等效连续A声级测量，用LAeq表示或简单地用Leq表示（以下如无说明测量值均为Leq值），单位为dB测量仪器传声器距地面高度应大于1.2m，传声器对准噪声源方向以测得最大值为原则。为了保证传声器位置距地面高度不变，最好将仪器安装在专用支架上，读数时测量人员应距仪表0.5m以远测量应在无雨、无雪的天气条件下进行，风速达到5m/s（即风力大于3级）以上时停止测量直流输电线路的可听噪声晴天比雨天大，交流输电线路的可听噪声雨天比晴天大，因而也可在雨、雪天气下进行测量，应在报告中说明。,5.2测量要求,五、可听噪声测量方法,5.2测量要求,五、可听噪声测量方法,DL/T501 架空线路可听噪声测量方法,能源部科技司提出，武高所起草，1993年7月1日实施，目前正在修订。适用于交直流线路可听噪声的短期人工测量和长期自动测量。测量仪表，给出了声级计、传声器、记录装置、倍频程滤波器技术指标要求。测量方法，包括测量条件，测量环境、环境噪声的测量和处理、仪器在测量前后的比较；测量位置，高度，与线路位置关系；传声器取向；对短期人工测量的要求，记录背景、A计权，125、1000、8000Hz数值，应包含的天气状况，仪器如何放置，雨天处理和数据记录等；对长期自动测量的要求，时长、保护、仪器校准、测量记录等。注意事项，数据记录与处理，Leq作为评价依据，LN作为数据分析依据。,5.3输电线路可听噪声测量,五、可听噪声测量方法,5.3输电线路可听噪声测量,噪声水平的测量,测量地点应选择地势比较平坦、周围无障碍物、背景噪声较低的地区，应在输电线路直线杆塔的档距中央，导线对地最低点线路走向的横截面上，交流输电线路以边相导线、直流线路以正极性导线对地投影外侧垂直距离15m处进行测得的噪声值,噪声横向分布的测量,在选择的测量档距内，交流输电线路以线路中心线、直流线路以正极性导线对地投影为对称轴，测量点以对称轴线为0m起点，向两侧5、10、15、30、45、60m为测量点进行测量,五、可听噪声测量方法,GB/T1094.10 电力变压器 第10部分：声级测定应用导则,5.4变压器可听噪声测量,中国电器工业协会提出，全国变压器标准化技术委员会归口，沈阳变压器研究所起草，2009年4月1日实施。声的物理基础，变压器和电抗器的噪声源及其特点，测量原理，测量方法的比较，声测量的实施要点，工厂试验与现场声级测量的差异，变压器和电抗器声级规范，以及两个实力型附录：用声压法进行声功率级测定，用时间同步声强法测定配电变压器的声功率级。,五、可听噪声测量方法,电力变压器第10部分：声级测定（GB/T 1094.10-2003）中规定，带或不带冷却设备的变压器，基准发射面是指一条围绕变压器的弦线轮廓线，从箱盖顶部垂直移动到箱底所形成的平面。,五、可听噪声测量方法,5.4变压器可听噪声测量,测量位置,在测量变压器噪声前，要先划定测量点，测量点是在距变压器基准发射面一定距离的水平线上布置的。视测量情况的不同布置测量点。干式变压器的测量轮廓线出于安全原因，应距离变压器发射表面1m。测量点不得少于8个，相邻两点间的距离应近似相等，且不大于1m,五、可听噪声测量方法,5.4变压器可听噪声测量,测量位置,五、可听噪声测量方法,5.4变压器可听噪声测量,变压器声级测量(声强计),5.4变压器可听噪声测量,五、可听噪声测量方法,5.4变压器可听噪声测量,中电联提出，甘肃电科院、国电环保院、河北电科院起草，2014年8月1日实施。适用于35kV及以上电压等级变电站可听噪声测量。测量方法，测量仪表，对声级计和传声器性能作出要求；测量方法分为设备噪声、作业场所噪声、站界噪声和背景噪声描述。测量要求，气象、仪器、测量高度、频谱等。数据记录与结果修正，记录内容、数据修正方法；测试报告。附录记录格式。,5.5变电站(换流站)可听噪声测量,DL/T 1327高压交流变电站可听噪声测量方法,五、可听噪声测量方法,变电站（换流站）内可听噪声的测量,变压器、换流变压器和平波电抗器产生的噪声应在没有防火墙的一边，距设备3m以远处进行测量；交流滤波器产生的噪声一般在栅栏外，沿栅栏边找出噪声最大值的位置进行测量；继电设备室、控制室和继电保护室内的噪声应在关门情况下，距设备3m以远处进行测量；办公室或休息室内噪声，应在室内中央，开窗情况下进行测量,5.5变电站(换流站)可听噪声测量,五、可听噪声测量方法,变电站（换流站）围墙外可听噪声的测量,五、可听噪声测量方法,5.5变电站(换流站)可听噪声测量,GB12348-2008工业企业厂界噪声环境排放标准，中国环境监测总站，天津环境监测中心，福建环境监测中心站一般要求：厂界外1m、高度1.2m以上、距任一反射面距离不小于1m的位置。特殊要求：1、厂界有围墙且周围敏感点，厂界外1m、高于围墙0.5m以上的位置；2、无法测量声源的实际排放时、应按一般要求设置测点，同时在敏感点建筑物外1m处设置测点；3、室内测量，地面1.2m，距任一反射面0.5m，窗户开启状态。,5 可听噪声测量方法,一,在户外测量时，尽可能在离开任何反射物(除地面)至少3.5m外测量，离地的高度大于1.2m以上，一般为1.5m，必要而可能时置于高层建筑上，以扩大可监测的地域范围。但每次测量其位置、高度保持不变。使用监测车辆测量，传声器最好固定在车顶上,二,在建筑物附近的户外测量时，测量点应在暴露于所需测试噪声环境中的建筑物外进行,三,在建筑物内测量时，测量应在所需测试的噪声影响的环境中建筑物内进行，测量位置最好离墙面或其它反射面至少1m，离地面1.5m，离窗1.5m处，开窗状态下测量,测量时传声器对准噪声源方向,根据国标GB/T 3222声学环境噪声测量方法测量位置应选择在：,5.6注意事项,五、可听噪声测量方法,5 可听噪声测量方法,靠近交流输电线路测量时，测量仪器应有电气屏蔽，同时防止传声器附近尖突物的局部电晕所产生的噪声干扰。雨天测量时，传声器勿需另加防雨装置，但应随时将风罩上的雨水挤干或更换干燥的风罩。在输电线路或变电站（换流站）正常运行的情况下，分昼间和夜间两部分测量。具体时间可依地区和季节不同按当地习惯划定。,5.6注意事项,5.6注意事项,五、可听噪声测量方法,背景噪声值应比被测噪声值低10dB(A)以上，若差值小于或等于10dB、大于3dB时，按下表进行修正。,5.6注意事项,五、可听噪声测量方法,谢谢,张建功,