1、ICS 29180K 41 固园中华人民共和国国家标准GBT 1094101-2008IEC 60076-10一1：2005电力变压器 第1 01部分2008-06-30发布声级测定 应用导则Power transformersPart 1 01：Determinationof sound levels-Application guide(IEC 6007610一1：2005，IDT)2009-04-0 1实施宰瞀粥紫瓣警雠瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会厦19GBT 1094101-2008IEC 60076101：2005前言l 范围 2规范性引片j文件-3声的物理基础4 变压器和电抗器的
2、噪声源及其特点5测量原理-t目 次6测量方法的比较-7声测量的实施要点8 1i厂试验与现场声级i!_16量的差异9变压器和电抗器声级规范 附录A(资料性附录)li作举例：带有安装于独立支架上的冷却设备的电力变压器，变压器主发射面3 m用声压法进行声功率级测定附录H(资料性附录) 工作举例：用时间同步声强法测定配电变压器的声功率级该支架距离21【l1l381368GBT 1094101-2008IEC 60076101：2005刚 吾GB 1094(电力变压器目前包含了下列几个部分：一第l部分：总则；第2部分：温升；第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙；第4部分：电力变压器和电抗器的雷电
3、冲击和操作冲击试验导则；第5部分：承受短路的能力；第7部分：油浸式电力变压器负载导则；第10部分：声级测定；一第101部分：声级测定应用导则；第11部分：干式变压器。本部分为GB 1094系列标准的第101部分。本部分等同采用IEC 60076 1 0 1：2005电力变压器一第10 1部分：声级测定应用导则(英文版)。本部分根据IEC 60076 1 o一】：2005采用翻译法起草。为便于使用，本部分进行了下列编辑性修改：一用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”；删除了IEC 60076 10 1：2005的“前言”。本部分的附录A和附录B均为资料性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分
4、由全国变压器标准化技术委员会(SACTC 44)归口。本部分主要起草单位：沈阳变压器研究所、保定天威保变电气股份有限公司、特变电工沈阳变压器集团有限公司、西安西电变压器有限责任公司、特变电工衡阳变压器有限公司、中电电气集团有限公司、广州骏发电气有限公司。本部分主要起草人：孙军、张喜乐、王国刚、帅远明、陈东风、金承祥、樊建平。本部分首次发布。GBT 1094101-2008IEC 60076-10-1：2005电力变压器第101部分：声级测定应用导则1 范围GB 1094的本部分是向制造方及用户提供如何使用GBT 109410所阐述的测量技术的一份支持性资料。本部分阐述了变压器和电抗器的噪声源及
5、特性；提供了进行测量的实际指导；讨论了可能影响测量方法准确度的各种因素。在拟订变压器或电抗器技术条件时，本部分也阐明了那些应由供需双方协商确定的因素，并指出了工厂测量值与现场测量值不同的原因。本部分适用于变压器和电抗器连同其相关的冷却设备。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB 1094的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GBT 109410 2003电力变压器第10部分：声级测定(IEC 60
6、07610：2001，MOD)3声的物理基础31声压p声音可定义为人耳能感受到的(在空气、水或其他弹性媒质中的)压力变化。此压力变化是声源通过媒质(对于本部分，则指空气)传递到听者的耳朵内。每秒钟发生周期性压力变化的次数称为声音的频率，其测量值的单位为赫兹(Hz)。声音的频率产生了其独特的声调或音色。变压器的嗡嗡声基本上是100 Hz或1 20 Hz的低频声而汽笛声则是高频声，其典型频率值超过3 kHz。健康青年人的正常听力范围约为20 Hz20 kHz。为了进一步描述声音特征，用压力变化的幅值来表征，其测量值的单位为帕斯卡(Pa)。健康人耳能感受到的最弱声音与频率有明显的关系，一般在1 kH
7、z下为20 FPa。可以忍受的声音阈值对应于百万倍甚至更高的声压，因此，为了避免使用很大的数值，采用分贝(dB)标度。分贝(dB)标度是对数，并用20 pPa作为参考值(P。)，它对应于0 dB。声压级L。按式(1)的定义，即：L。=1019磊p2式中：P 一传声器测得的声压值。声压是标量，它只表示大小。使用分贝标度的实用观点是：它与线性刻度的帕斯卡值相比更接近于人的听力感受。这是因为人耳是按对数形式对声音作出反应的。然而，人耳不会对每个频率作出同样的反映量。因此，需要一个合适的滤波器，以确保传声器测得的声音真实地反映人耳所感受到的声音。一种名为“A计权”的国际标准化的滤波器可以处理这种需求。
8、32质点速度H用来阐述传递声波的媒质质点振荡速度的一个量。其测量值用每秒的米数(Ills“)表示。33声强J声强是表示某一指定位置处声能净流量的大小和方向的矢量。它是指定位置处的声压与质点速度1GBT 1094101-2008IEC 60076-10-1：2005乘积的时间平均值。jPM (2)声强的测量值用每平方米的瓦数(Wm。2)表示。能量流动的方向用指定位置处的质点速度与声压之间的相位角表示(参考电能的流动，可以设想声压与电压类似而质点速度与电流类似)。法向声强是指流过单位面积上的声能的比值，在垂直于(即90。的方向)单位面积的方向上测量。34声功率W声源向周围空气辐射声功率，从而形成一
9、个声压场。声功率是起因，而声压是效果。听到(或用传声器测出)的声压与到声源之间的距离和声环境有关。因此声源的声特性不可能只用简单的声压测量作定量的表示。因而必须测量声功率，它与环境无关，且是唯一用来表示声源声特性的叙词。声功率是能量辐射的比值(单位时间内的能量)，用瓦(w)表示。35声场351概述声场指声音存在的区域它是按声波传递的方式进行划分的。关于声压和声强之间的准确关系，只能通过352和353所叙述的两种特定场合才能r解。352自由场本术语指声音的传递是在理想的无反射体的自由空间进行的。声音是由自由场中某个点声源向四周传播，若沿声音传播方向到声源的距离加倍时其声压级和声强级便降低6 dB
10、。对于具有一定空间的声源，若距该声源的距离相当大时足以将其看成是点声源，从而亦有较准确的结果。在露天中测量时，只要其离地面和任何墙壁足够远或者在一个完全无回声的试验室(当声音达到其墙壁、天花板或地面时，统统被它们吸收了)内测试时，仍认为保持了上述这些条件。注：(；BT l 09410要求所有的声音测量应在反射面上方进行。因此，不允许在完全无回声的试验室内进行测量。353扩散场在扩散场中，声音经多次反射以同一幅值和相同的概率向所有各方向传递因此所有各测量点上的声压级相同。混响室便是近似的扩散场。按照能量守恒定律。当壳体吸收或通过壳体传递的声功率等于声源发出的声功率时，便处于平衡的条件。由此，在声
11、音吸收或传递特性低的环境中，便有可能出现声压级非常高的情况。354有功声场和无功声场声音传播是一种能量流动当不存在纯(完全)传播时则存在着可以测量的声压。如果声压和质点速度同相位，则将是一个完全的有功场。此时，由声源发出的全部声能是向外传递的。在纯无功场中，不存在净能流。声压与质点速度之间呈90。相位角。在任一瞬间，能量都可以向外传递，但在稍后的瞬间，能量又会流回能量就像在弹簧体中那样可以存储。对全部周期数进行平均时，净能的传递等于零，因而测得的声强等于零。总之，声场具有有功和无功两个分量。355驻波声场中出现驻波是由于声源和声场边界之间出现了反射，例如在存在频率为，的驻波的房间内，与房间内两
12、个反射墙壁之间的距离d的关系如式(3)所示：r一二2d (3)式中：f声音在空气中的速度。在20时o=34 3单位为米每秒(ms“)。驻波并不将声能传递至远场，它是无功场的一个例子。在有驻波的区域内，在一个距离较小的范围内所测得的声压值会有较大的变化。，GBT 1094101-2008IEC 60076101 12005356近场近场是指与声源相邻的区域一般规定为要测声音波长的l4距离之内。在此区域内，空气就像一个密集弹簧系统那样储存能量而不向外界传播。因此，近场可能具有明显的无功分量。在空气为20时100 Hz声音的波长为34 133。而1 000 Hz声音的波长为034 m。4变压器和电抗
13、器的噪声源及其特点41概述变压器和电抗器的噪声具有几个声源，每一种声音产生模式的相对重要性与电气设备的设计及其运行条件有关。当变压器或电抗器噪声是从声源传递到油箱或外壳的表面时，还可通过产品的设计来改变此噪声的振动。42声源421磁致伸缩磁致伸缩是一种尺寸变化现象，在某些材料中已观察出：当通过其内部的磁通发生变化时，该材料的尺寸也发生了变化。在作为导磁铁心用的钢材中，当其磁密达到某个典型值时，其每米长度下的尺寸变化为10。m10 Ill。图1表示某种牌号铁心在五种不同的磁密下的磁致伸缩与其磁密之间的关系曲线。图中每个闭合形曲线表示为磁致伸缩与50 Hz时磁密B。，的对应关系。EE糌婿量八 、
14、Jf瓜 石?嫔 一、 一，一一一 三l竺 一N二一= 目_r 日 ：二二一。 、 ，磁通密度T图1 某一牌号铁心叠片，在施加交流50 Hz完整周期的不同峰值磁密B一=12 T一19 T时的磁致伸缩长度相对变化曲线注：对某些牌号的导磁钢，在其铁心叠片上出现机械应力时将会对其磁致伸缩现象有明显的影响。这种长度变化率与磁密的极性无关，只与其幅值和其钢材结晶轴之间的相对方向有关。因此，在正弦波磁通励磁下，长度变化的基波频率为励磁电压频率的二倍。尤其在磁密值接近饱和的情况下，这种效应很明显是非线性的。非线性将在铁心振动频谱中产生一个明显的谐波分量。图2表示磁密为B一18 T、频率为50 Hz时磁致伸缩的
15、振荡变化曲线，其周期数等于励磁频率(连同其谐波)的二倍，且在5F11S及】5fflS处的峰值也难以区分。变压器铁心发出的声音与振动的速度有关。即与图2中磁致伸缩(点画线)的时间导数有关。求导的后果是突出了信号的谐波(畸变)现象(相对于基波频率为二倍励磁频率而言)。在频谱中将会看到一些等于励磁频率偶数倍的频率，且基波(即二倍励磁频率的波形)很少是声波最重要的频率分量。30O0000O32Ol23GBT 1094101-2008IEC 60076-101 12005世归目崔爪 爪、一一o八Vo八V V V0 10 20时间ms3 02o1 oE0 o*婚垂l o2o图2在无直流偏磁下施加交流磁密(
16、18 T，50 Hz)时的磁密随时间变化的曲线(平滑实线)和叠片长度随时间的相对变化曲线(点画线)如果磁通有直流偏磁，例如，在此之前因测量绕组电阻而残留了剩磁，或者在电流中含有直流分量，这时都会使磁致伸缩现象出现明显的非线性，从而使振动幅值显著增大。由于直流偏磁励磁，使得在正、负极性磁密峰值下的磁致伸缩峰值明显地出现了差异。这可以从图3的磁致伸缩的环形曲线看出。gE寻*螺垂门|(一 ，一一 j ，一 一 ，一0 0 1-0磁通密度T图3在有小量直流偏磁时一个完整交流磁密周期下(50 Hz，18 T和0 Hz，01 T)叠片长度的相对变化曲线每360。，即在50 Hz下每过20 WIS，振动图便
17、表示出在励磁频率下的磁致伸缩重复性，见图4。在励磁频率奇数倍的频谱图中出现的峰值明显地表示出了励磁中的直流偏磁。40000OO032lOl230O0000032lOl23蜊妇囊锟GBT 1094101-2008IEC 60076-101：2005 爪 爪h厂h一。V飞V。U，。V V V20时间ms3o2 O1 o ij0 08 dB时可以将GBT 109410规定的只在位于试品高度的一半处进行的测量，改为在试品高度的l3和23处进行测量，从而改善测量准确度。以下将对此进行更详细的叙述。731电力变压器由于变压器外形尺寸大，规定了传声器彼此之间的距离不大于1 m的基本约束条件，以便得到可接受的
18、声级测定。因此，要求的测量点数目明显比6个测量点数多。将每个测量点的声级测量值进行平均就能使声场中高低不同位置的影响降低。732配电变压器虽然从各传声器测量位置之间的距离不大于1 m来看，每条轮廓线(在每个测量高度处)上至少需要6个测量点是可以接受的，但是，每条轮廓线(在每个测量高度处)上有8个测量点时或许会更好螳。这些测量点的分布是按油箱每边中心点处和每个箱角处要置放一个传声器来确定的。为了更准确地测量，每条轮廓线上还可均匀布置20个测量点。然而，试验已表明，按8个测量点测定的声值与按20个测量点测定的声值相比较它们之间的差异小于1 dB(A)。733干式变压器在大多数情况下，由三个心柱上线
19、圈分别发射的声场有明显的差异，经验表明：需要在轮廓线上布置1 2个测声点。测量点位置的分布见图10。在轮廓线上正对外壳的每个角处各布置一个测量点，且在轮廓线上每边正对每个线圈中心的位置处布置一个测量点。【刳中：A变压器；B 轮廓线；c 传声器位置。图10干式变压器测声点的布置图为了更准确地测量，每条轮廓线上还可均匀布置20个测量点。但试验表明，按12个测量点测定的声值与按20个测量点测定的声值比较，其差异小于1 dB(A)。74选择声强测量用的传声器分隔件当采用“双传声器”技术时，有必要选择一个“分隔件”(见图7)，以便与待测频率相适应。根据声强测量理论所作的假设，为得到准确的测量采用了上限频
20、率要求分隔件愈簿，可测得的频率愈高。而分析系统中的相位不匹配，则产生了频率下限值分隔件愈厚，可准确测得的频率愈低。进行声强测量的工作人员，应参考测量设备生产厂的产品手册以便为每种试品确定合适的分隔件厚度。作为原则上的指导。50 mm厚的分隔件典型地用于由变压器和电抗器发出的低频噪声(约63 Hz1 250 Hz)，而冷却设备产生的噪声频率更高些(约250 Hz5 000 Hz)此时要求使用12 1TIIll厚的分隔件。GBT 1094101-2009IEC 6007610-1：200575背景噪声对声强测量的影响如前所述，声强法只是测量声场的传播部分故其测量结果不需对背景噪声进行修正。然而至今
21、还一直将背景噪声水平限值作为测量是否适合的可接受条件，且该限值与测量设备性能有关。正如式(8)所指出，每个测量点的声强是由两只彼此分隔距离不大的传声器分别测得的声压值的平均值和它们的差值计算出来的。在每个测量点上由试品发出的声强，与这两个传声器测量值的差值有关。在图11中位于试品长边附近的测量点，背景噪声场对测得的声压级P和p。的影响应是相同的。在背景噪声级大时，测量系统必须能将这两个数值大的声压级之间的小差值检测出来。通常，每只传声器的测量误差是用满量程的百分数表示的。如果背景噪声声压级高到使其满量程误差值的数量级与由试品发射声产生的声压级差的数量级相同时则每个测量点上的声强测量就变得不确定
22、了。测量点位置的差值AL(=LL)便可用来表示问题的类型。因此，应当对每个测量点检验其L值，同样地也要对声压和声强的平均值检验此L值，目的是要表明试验环境的可接受性如何反射声亦有同样的影响问题出现且此影响要更大些。在图11中试品短边附近的测量点，P与P。之间的差值明显，其值主要由背景噪声决定。对于短边附近的每个测量点，AL(为(P。+p。；)e(户。P。)的log值)不会预先告知测量是否适合。虽然此系统只能对每个测量点进行准确度有限的声强测量，但它仍然占满量程相当一部分的百分数。从试品短边发射出的声功率是由试品左右两个短边声强的小差值来决定的。如果此差值是在各测量读数的误差范围以内，即使L值是
23、可接受的，该测量也是不确定的。假如这样的话，只有通过在整个测量面上测定声压级和声强级平均值后决定的L值，才能表示其测量存在着不确定性。上述讨论表明，声强测量是否适合，只能根据由在整个的闭合的测量表面上所测定的声压级和声强级确定的，。值来判断。GBT 109410所述的L一8 dB限值是试验期间测量设备的准确度可用的必然结果。Oofo一o图1 1 背景噪声通过试区及试品发出声音的示意图每对传声器的位置用空心圆(传声器A)和实心圆(传声器B)表示76装有挡声板时的测量当变压器除顶部以外装有挡声板时，例如在离变压器油箱05 m处用薄钢板围住时，采用GBT10941 0所述的在03 m处的轮廓线上进行
24、测量，将得不到此挡声板外面准确的声级测量值。这是由于此时不能再假定声能是沿所有方向均匀辐射的，因此，近似式s一125z。也不适用。本法很可能将辐射到远场处的声功率估算低r。应对在更远的距离(至少2 m)处进行声级测量的可能性进行研究。或者，根据制造方自身的经验方法，用无此挡声板外壳时的变压器声功率计算值将上述距挡声板03 131处的测量值予以加大。此时，是将与变压器未覆盖表面部分相对应的部分声功率值(其按面积比例由上述声功率计算值算出)，按能量方式加到在距挡声板03 m的外侧测得的声功率值上，就可得到其估算值。不论用哪一种方法，都要在订货阶段由供需双方进行协商确定。57GBT 1094101-
25、2008IEC 60076101 120058工厂试验与现场声级测量的差异81概述为确保试验的可重复性，工厂测量都是按声级测量标准规定在控制的条件下进行的。而在现场测量时由于试品运行条件与工厂测量时不一样，其声级测量值与工厂测量值有一定的偏离。因此，当用户规定了声级要求值且又规定了要在现场测出此声级值时应考虑82-89所述各因素的影响问题。82负载功率因数在工厂，铁心和绕组的声级测量是分别在额定电压和空载电流下以及在额定电流和短路电压下进行的。将这两个声级相加就可预测试品在实际运行期间的总声级值。不过，这种做法是假定振动是一个不相关的因素。在实际运行条件(与负载的功率因数和功率传递流向有关)下
26、，铁心中的磁通可能会由于叠加了绕组漏磁通而改变。因此，电压与负载电流之间的相位角可能会使现场测得的声功率与工厂预测的声功率值有少量的差异，一般在1 dB左右。并联的无功负载电流可能使这种效应更明显它使其声级值进一步减少或加大。83负载电流在现场，负载电流可以在额定负载条件和过载状态之间变化，此时，负载电流声功率级值按下述式(13)变化：LwA1=式中：，。一运行电流下的A计权声功率级；Lm额定电流下的A计权声功率级；卜一运行电流；J。额定电流。(1 3)上式未考虑负载电流在磁屏蔽层中出现的漏磁通所引起的磁致伸缩效应。对于大容量低噪声变压器。负载电流可能会对总声级有明显的影响。负载电流也会改变变
27、压器绕组的内部电压降，见82。因此绕组上的电压发生变化又会使变压器的声级发生变化。有些变压器还在其内部装有接到第三绕组中用以降低故障程度的电抗器，因此，发出的声功率更是与负载电流有关。此时，计算负载电流声功率可能不准确，可能需要在第三绕组短路的情况下单独进行声功率测量。84运行电压在实际运行情况下，电网电压变化可能达到10，因而铁心磁密和变压器的声级也要变化。对于磁密设计值高的变压器，由于铁心接近饱和，预计能增加10 dR。85运行温度对于大多数变压器。当运行温度变化时，其声级实际上没什么变化但对于某些变压器，其声级值可能会随温度上升而增加。此时，从冷态启动到稳定的额定负载情况时，其声级增加的
28、典型值可达3 dB。86负载电流和电压中的谐波工厂试验使用正弦波电流进行绕组的声级测量。而在运行中。供给试品的电流可能含有谐波。由于高次谐波可能对工频电流构成明显的干扰。因此其对总声级的影响比预计的要大。出现的声频可能包括了二倍各次谐波的频率以及所有任意两个谐波频率之和或差的频率。由于高频下的A计权值的衰减比i00 Hz(或I 20 Hz)基频要低，因而其对总声级值的影响可能是较显著的。小电网中的非线性负载可能会使励磁电压出现谐波，从而可能使铁心声级增加。在高压直流输电用变压器和整流变压器中。电流谐波的出现是其声级增大的主要原因。6GBT 1094101-2008IEC 6007610-1 1
29、200587直流磁化即使是如421中所述的中等程度的直流磁化，也将会使变压器的声级明显增加。目前采用的铁心其空载励磁电流值很小。因此当受到直流偏磁电流作用时，铁心的声级可能比工厂试验值高出20 dB。从传统来看，交通运输系统中的直流输电设备就是使变压器内部出现直流磁场的电源。然而随着电力系统和工业中大景使用电力电子设备，产生直流磁化的源头数也在增加。88剩磁效应剩磁对空载声级的影响与直流偏磁电流相类似。在工厂中进行声级测量试验前，需特别注意来自雷电冲击试验或来自绕组电阻测量后所产生的剩磁确已消失，在进行声级测量前，应使变压器的声级保持稳定。在现场，变压器励磁和去磁或者电网中的断合操作均能产生剩
30、磁因而使变压器的声级增加。对于接至长距离输电线上的变压器，地磁暴也可能使其出现直流磁化。这些剩磁效应经过一定时间后会自然衰减，此时间可能要几分钟，个别场合可达几小时。89 由反射引起的声级附加值在户内设施中，例如，在由吸声系数低的墙壁构成的变压器室中变压器发出的噪声将会在墙壁之间来回反射，从而使装在该室内的变压器声级增加。假设在一个混响场中，沿变压器四周测得的声压级分贝数的增加值可近似地按式(1 4)计算： 仉一，lg，+学(1 4)式中：dBu。1a。，声级附加值；A r变压器的表面面积；At反射面的面积；。反射表面的平均吸声系数。在混凝土室(其吸声系数为005)和声反射表面面积等于4倍的变
31、压器表面面积(郎A。A，一4)时。变压器的声压级增加了1 3 dB。然而，当该室反射面装有吸声系数为03的吸声材料后，此增加值会降至52 dB。当变压器安装在有部分墙壁包围的情况下，也能使其声级增加，但是需要用特别的计算方法来确定此声级增加值。810现场测量时的距离影响声传播受到众多因素的影响例如：大气吸收、障碍物和反射面等。阐述这些因素已超出本部分的范围。但要向绽用本部分的人员指出其可能存在的影响。如果现场存在对声传播有影响的条件，且又需要在离试品有较大距离处进行测量时，使用本部分的工作人员应参阅有关声传播的教科书或向专家咨询，以得到准确的声传播计算。假设声波呈半球状传播，且忽略地面吸声和大
32、气的影响，在距离尺(R30 m)处测得的声压值，可按下式估算：_一LwA一1019攀式中：J一n一一距离为R处的A计权声压级；I。、A计权声功率级；s。 一参考面积，等于l m2。(1 5)GBT 1094101-2008IEC 60076101：200581 1 具有饱和电抗器和或相间变压器的变流变压器变流变压器的声级与常规变压器不一样它还受其内部安装的饱和电抗器和或相间变压器的影响。这种影响的程度与饱和电抗器的饱和程度和相间变压器中负载电流有关。关于变流变压器声级的讨论见CIGRi技术论文集No202”。9变压器和电抗器声级规范91概述事实上已有几种可选择的规定声级的方法，即需要用户在订购
33、新设备时，考虑怎样确定其保证的声级值。当产品经受丁最终的接受试验时，要避免对所得的结果作出任何含糊不清的解释。在正式签订合同之前，供需双方应对下列信息进行协商：保证的声压级或声功率级；试验方法的选择(声压法或声强法)；对GBT 1 09410要求的任何改变(例如，采用不同的测量距离以补偿外壳或挡声板的局部噪声)；负载条件(例如，试验电压及功率因数)；辅助设备(如冷却器)；电压调节方式，恒磁通或变磁通；现场运行条件(按实际确定)。92声级保证值用户在考虑了现场环境及第8章所述的相关因素后，通常会对要求的声级值提出其保证值。制造方便按此保证的声级值来进行变压器或电抗器的设计。表示此保证声级的最佳方
34、法是用声功率级，或者，用户也可要求在规定距离下的平均表面声压级测量值，见GBT 1094102003中113。特别是，用户还可要求在离试品更远距离下的声压值。见GBT 109410 2003第1 5章通常用此值来判断是否满足国家法规中关于重大设备防护栅栏线处的声级规定值。预先得知这些规定值，就需要知道该设备安装所在环境中的声传播知识，这对变压器制造方来说，通常是不适合的。所以，更合适的做法是由用户确定在某个标准距离下的保证值或声功率级。93试验方法选择931概述通常变压器或电抗器的声级是用声压法测定的。试验报告中或列出其离试品某一规定距离下的平均声压级，或列出由其所确定的声功率级，这需要有大量
35、的测量结果等基本数据，以便有助于用来评估新产品对其拟安装地点环境的影响。因此，声压法常常作为优先选用的测量方法。然而。声压测量需要对背景噪声级和声反射的影响进行修正。另一种可采用的测定声功率的方法是声强测量法它可避免使用上述的修正系数，只需要试验环境符合有关的准则。在签署正式合同之前，必须协商确定所采用的试验方法。932低噪声变压器用的另一种测量方法如果在工厂测量中，试品的声级与背景噪声声级之差不符合要求时。可考虑采用另外一种方法进行测量。变压器噪声音调含有电源频率的-ffi及偶次倍谐波频率(假设是正弦波励磁且无直流偏磁)。因此，仅对这些频率采用时间同步的平均法或采用窄频测量法，从而有可能将无
36、关的噪声衰减掉。虽然这些方法能降低无关噪声的影响，但却不能消除声反射的影响。所以还需要将试品重新放置于背景噪声和反射影响很小的合适的户外现场进行测量。冷却设备的噪声具有宽频带的音调因此，冷却设备在运行时不能采用这些方法。CIC-RE技术论文集No 202：2002“高压直流变电站的噪声”。GBT 1094101-2008IEC 60076-101：20059321窄频带测量是否采用这种测量技术，应与用户协商确定。在投标时可能不需要这种协商，因为在此时尚不知道是否要采用窄频带测量法(冽如，如果试品噪声与背景噪声相比太低)，只有在完整的试品开始进行噪声测量试验后才知道是否需要这种协商。如果选用窄频
37、带测量法，当电源频率一直在允许的范围内变化时，则实际产生的谐波可能落在测量仪器的带宽之外。如果测量的电源频率所产生的谐波频率在所选择的带宽之外时，则其测量是否接受，应在本试验期间由供需双方协商确定，或者要选用更宽的频带或者另选用包含有此谐波在内的其他不同的频带。9322时间同步测量时间同步平均化是指将声信号的数字化时间记录值予以平均，声信号的开始是用重复式启动信号来规定的。利用与变压器噪声同步的启动信号(例如，电网电压)，所有的非同步噪声将均被消除。是否采用这种测量技术，应与用户协商确定。在投标时可能不需要这种协商，因为在投标时尚不知道是否要采用时间同步测量法(例如如果试品噪声与背景噪声相比太
38、低)，只有在完整的试品开始进行噪声测量试验后才知道是否需要这种协商。当采用时问同步法进行测量时，关键是要使传声器与变压器之间的相对位置保持固定。此时不允许传声器连续地沿着如GBT 109410-2003第8章所规定的轮廓线移动。94负载条件941负载电流噪声变压器声级测量是在空载条件下绕组只流过很小的励磁电流时进行的。这种试验法是可以接受的，因为铁心中的磁致伸缩变形是变压器产生噪声的主要声源。但是，空载声级较低的变压器，例如，低磁密变压器已将铁心产生的声级降低到可能使由绕组产生的负载电流声级变得更重要些。在正式签订合同之前，有必要协商是否要在负载条件下进行声级测量。是否要在负载条件下进行声级测
39、量可用GBT 109410给出的如下所述式(1 6)作为相关的准则：qJ，wAIN39+1819善 (16)oD式中：Iu一变压器在额定电流、额定频率和短路阻抗下的A计权声功率级；s，试品的额定容量，单位为兆伏特安培(MVA)；s。一参考容量(1 MVA)。如果，ww比保证的声功率值低8 dB或低得更多时，不需进行负载电流下的声级测量。注：式(I 6)是由CIGREl2 08工作组于J 988年发表的数据推导出的。一般来说，它是作为评估类似产品试验结果的另一可用的信息。942降低的负载电流如果由于试验能力所限，只能在降低的负载电流下进行声级测量时，则额定电流下的声功率级可用式(1 7)来计算：
40、，wNLwT+40 Lg笋 r式中：，一wv额定电流下的A计权声功率级；，wt 降低电流下的A计权声功率级；k一额定电流；，r一一降低电流。该公式只考虑绕组的噪声且适用于降低电流不小于70的额定电流。(1 7)是否使用该近似公式，应在19GBT 1094101-2008IEC 6007610-1：2005签署正式合同时协商确定。943大型电抗器的试验可能会出现无法向大型电抗器供给所需要的负载电流，以达到其在运行中所产生的预期声级埴的情况。如果达不到满载的条件，则可能需要在现场进行本试验。或者，在具有磁回路(即五柱式)的三相电抗器的情况下。可以分别在三个单相满载情况下测量其声级，然后将这三个结果
41、值进行对数相加。由于假定这三个声源无相互关系，故此计算的总声级是近似的。然而事实上，一台产品中三相同时运行。是否采用此近似计算的方法砬在正式签订合同时协商确定。对于其他所有的三相产品，采用这种近似法通常是不适宜的。95冷却设备如果冷却设备是分开安装但离变压器油箱壁距离小于3 m时，按照GBT 109410的定义，规定的轮廓线将变压器和冷却设备包括在内。因此，声级试验给出的是二者的合成声级。如果现场中变压器未装挡声板外壳，则上述结论是可接受的。但当装有挡声板外壳时，更合适的试验是对这两个声源体分别进行声级试验，以确定其各自的声级。应从GBT 109410一2003中112和122列出的两种测量方
42、法中选择合适的一种方法。96电压调节对于具有变磁通调压方式的变压器，应规定其声级测量时所在的分接位置和施加的电压值。97现场运行条件当现场条件可能会对变压器产生的噪声有影响特别是电网中出现谐波和直流偏磁等现象时，建议用户要告知制造方。98 电力变压器和冷却设备的噪声规范举例(见附录A)主体部分应按GBT 1 09410的规定，用声压法确定其声功率级(如限值为90 dB(A)1。主体部分直是在额定电压和空载电流(见GBT 1094IO一2003中61和62)及分接开关位于主分接的条件下进行测定。冷却设备应按GBT 109410的规定，用声压法确定其声功率级(如限值为85 dB(A)。冷却设备应与
43、主体部分分开试验。99配电变压器噪声规范举例(见附录B)本产品应按GBT 109410的规定，用时间同步声强法确定其总声功率级(如限值为60 dB(A)。变压器分别在额定电压和空载电流(见GBT 109410一2003中61和62)及在额定电流和短路电压(见(；BF 109410 2003中63)下进行测定。将这两个测量值按对数相加。便得到了总声功率级(见GBT 109410-2003中第14章)。不得在降低负载电流下进行测量，否则，其测量结果将不被接受。GBT 1094101-2008IEC 60076-10-1：2005附录A(资料性附录)工作举例：带有安装于独立支架上的冷却设备的电力变压
44、器，该支架距离变压器主发射面3 m用声压法进行声功率级测定A1环境修正A11试验说明试验室长40 m、宽20 m、高2571，其平均吸声系数为o15。试品为一台变压器及一台分离安装的冷却器组，冷却器组离变压器油箱的距离大于3 m。变压器高度h为3 m，其规定轮廓线长l。为27 nq；冷却设备高度h为45 m，其规定轮廓线长l。为34 171。A12环境修正系数K的计算环境修正系数K，考虑了不希望出现的试验室边界和或试品附近的物体产生的声反射的影响。K一1019(1十焘)S的计算见后面的式(A3)。A的值由式(A2)给出，单位为m2。(A1)AaS。 (A2)式中：a平均吸声系数(见GBT094
45、10 2003中表1)；s。试验室总表面面积(包括墙面、天花板和地面)，单位为平方米(m 2)。s。的值计算如下：两端墙壁的表面积一2x 2025一l 000 m2两侧墙壁的表面积一225402 000 m。地面和天花板的表面积=22040l 600 m2由此得出的试验窒总表面面积Sv一4 600 rfl2因此，由式(A2)，计算出A一01 5X 4 600690 In2A13测量表面的面积计算A131变压器由于在现场中的变压器与其冷却设备之间的距离超过3 m，因此要单独测量变压器的声级，测量在离变压器主发射面03 173处进行。用式(A3)计算此测量表面的面积s：S一125h1 (A3)式中
46、：h变压器的高度；，。规定轮廓线的长度。S一1 2532710125 lql2变压器试验时的环境修正系数K为： K一10lg(H丽靠)-2dBA132冷却设备冷却设备的声级测量在离其主发射面2 lqrl处进行，其测量表面面积s用式(A4)计算，单位为m：21GBT 1094101-2008IEC 60076101,2005S一(+2)，。 (A4)式中：h一包括风扇在内的冷却设备高度。S一(45+2)X 3422l m!冷却设备试验时的环境修正系数K为： KlOlg(1+而4)一36dB对于符合要求的试验室，K值必须不大于7 dB。所以本试验室能够满足变压器和冷却设备进行声级测量试验的要求。A2平均声压级的计算未修正的A计权声压级瓦i，应由试品通电工作时测得的A计权声压级Ip用式(A5)计算得出：瓦一os(南m)式中：N测量点总数；(A5)J。一第i个测量点上测出的A计权声压级。A21变压器在两个不同高度处进行测量，每个高度处有27个测量点，总计得到54个测量结果(全部测定值见试验报告单)，将它们代入式(A5)，计算其平均值为：r 1Ei一1 019i(丽1)(106 7”+10 7“+106”+1矿”+10+6 GJ一716 dB(A)A22冷却设备在两个不同高度处进行测量，每个高度处有34个测量点，总计得到68个测量结果(见试验报告单)，将它们代人式
