【摘要(yào)】換流站(zhàn)是(shì)直(zhí)流輸電(diàn)係(xì)統中(zhōng)*的(dí)要(yào)組(zǔ)成部分。而電力(lì)電(diàn)容器(qì)裝置是(shì)換(huàn)流(liú)站(zhàn)中的(dí)要設(shè)備(bèi)，它用於濾波(bō)和無功(gōng)補償，改(gǎi)善(shàn)電壓質(zhì)量和(hé)提(tí)高(gāo)輸電綫路的(dí)輸電(diàn)能(néng)力(lì)。大量交流(liú)濾波器，並聯電容器組等裝置布置在換流站中，電容器裝(zhuāng)置流(liú)過頻率(shuài)豐富的(dí)諧波(bō)電流，且幅值較高(gāo)。通(tōng)常，相(xiāng)比(bǐ)變(biàn)壓器(qì)和電(diàn)抗(kàng)器，電(diàn)力(lì)電容(róng)器噪聲(shēng)要小(xiǎo)得多(duō)，因此(cǐ)過(guò)去電力電容器噪聲問題並未得到太(tài)大視。基(jī)於(yú)此，介(jiè)紹了(liǎo)電力電容(róng)器(qì)的(dí)可(kě)聽(tīng)噪聲測量的內涵，提(tí)出了(liǎo)不同測量(liáng)標準方(fāng)法(fǎ)的差(chà)異與比(bǐ)較。

【關鍵(jiàn)詞】電力電(diàn)容器(qì)；可聽噪(zào)聲(shēng)；測(cè)量技術(shù)

引言

我國(guó)經濟日益發展，越(yuè)來越(yuè)多(duō)的高(gāo)壓(yā)電流(liú)與輸電係統(tǒng)應用(yòng)到工業生產一(yī)綫。由於電(diàn)力(lì)電容器(qì)工作在高(gāo)壓(yā)，特(tè)高(gāo)壓的條件下，密度(dù)大，往(wǎng)往(wǎng)占(zhān)據(jù)換(huàn)流站中(zhōng)相當(dāng)大的麵積(jī)，且往往(wǎng)暴(bào)露在較高處的(dí)電容器塔架上，使得(dé)其噪(zào)聲(shēng)傳播範(fàn)圍(wéi)廣(guǎng)，因此(cǐ)其噪聲水平顯(xiǎn)著且(qiě)難(nán)以治(zhì)理(lǐ)，成(chéng)為了換(huàn)流(liú)站中的(dí)主(zhǔ)要噪(zào)聲(shēng)輻射(shè)設備。電(diàn)力電(diàn)容器噪聲(shēng)測試研(yán)究表明，濾(lǜ)波器(qì)附(fù)近的噪聲水(shuǐ)平可(kě)以達到89.7dB（A計權），而人(rén)長(cháng)期暴(bào)露在85dB（A計權）的(dí)噪聲環(huán)境下，聽覺(jué)係統和神經(jīng)係統(tǒng)便(biàn)會受到損(sǔn)害(hài)。因(yīn)此，電力(lì)電容器(qì)的(dí)可聽噪(zào)聲汙染已(yǐ)成為(wéi)一個不可(kě)忽視的問題(tí)。事實(shí)上，噪聲汙染也已經成為(wéi)輸(shū)電設備(bèi)附近老百(bǎi)姓投訴(sù)的點，對人們正常(cháng)的生產生活造成(chéng)了危害。隨(suí)著人們生活(huó)質(zhì)量(liáng)的提高和環(huán)保(bǎo)意(yì)識(shí)的增(zēng)強(qiáng)，換(huàn)流站(zhàn)的(dí)噪(zào)聲汙(wū)染(rǎn)，特別是(shì)電力電(diàn)容器噪聲(shēng)汙染已成(chéng)為(wéi)一(yī)個(gè)急(jí)需(xū)解(jiě)決(jué)的(dí)突出矛盾(dùn)問(wèn)題。而(ér)在噪(zào)聲(shēng)控製工作中(zhōng)，對電(diàn)力(lì)電(diàn)容器噪聲進(jìn)行(háng)準(zhǔn)確，的測量，是(shì)開展(zhǎn)電(diàn)容器噪(zào)聲(shēng)特性(xìng)研(yán)究，評估其噪(zào)聲水(shuǐ)平的基(jī)礎，對噪聲(shēng)防治(zhì)有著要意義(yì)。

一(yī) 測(cè)量方(fāng)法概述

在(zài)電(diàn)力(lì)電容(róng)器噪聲測量的(dí)過程(chéng)中(zhōng)存在3個主(zhǔ)要物理量：聲壓(yā)，聲(shēng)強(qiáng)和(hé)聲功率(shuài)，它(tā)們代(dài)表的含義各(gè)不(bù)相同。聲(shēng)壓是為了描(miáo)述(shù)聲波(bō)過程引(yǐn)入的物理(lǐ)量。當有聲(shēng)波(bō)作用(yòng)於媒質(zhì)時(shí)，組成(chéng)媒質的微粒(lì)的(dí)雜亂運動就被附加(jiā)了一個(gè)有規(guī)律(lǜ)的(dí)運(yùn)動(dòng)，這(zhè)使(shǐ)得(dé)媒質內同一(yī)部分(fēn)一(yī)會兒稠密，一(yī)會兒稀疏，因(yīn)此聲(shēng)波的傳(chuán)播實(shí)際上是媒質內稠(chóu)密和稀疏(shū)的交替(tì)過(guò)程(chéng)，這樣的(dí)變(biàn)化過程可(kě)以用(yòng)媒質(zhì)壓(yā)強，密度，溫度等(děng)量(liáng)的變化(huà)來描述(shù)。對(duì)於(yú)聲壓(yā)，聲強和(hé)聲功(gōng)率的(dí)度量(liáng)問題(tí)，由於(yú)聲(shēng)振動的(dí)能量範圍(wéi)廣(guǎng)闊，因此(cǐ)使用(yòng)對數標度(dù)要比(bǐ)標度方(fāng)便(biàn)些(xiē)；並且(qiě)從(cóng)聲音接(jiē)收(shōu)來講，這接近(jìn)於(yú)與(yǔ)強度(dù)的(dí)對(duì)數成正比。基於這(zhè)些原因，聲學中普(pǔ)遍使用對數(shù)標度來(lái)度量這(zhè)些物理(lǐ)量(liáng)，單位用dB（分(fēn)貝(bèi)）表(biǎo)示(shì)。

人(rén)耳對聲壓(yā)級的(dí)數(shù)量概(gài)念大致(zhì)表現(xiàn)為，對頻率為1kHz聲(shēng)音的(dí)可(kě)聽(tīng)閾為0dB，微風輕(qīng)輕(qīng)吹動樹葉的聲(shēng)音約(yuē)14dB，在房間中高聲講(jiǎng)話(huà)（相距1m）聲(shēng)約(yuē)68～74dB，飛機發(fā)動(dòng)機聲音（相距(jù)5m處）約(yuē)140dB。

對噪聲(shēng)源(yuán)聲功率(shuài)級的(dí)測量是一項(xiàng)基(jī)本的(dí)聲學測量，可(kě)以(yǐ)在消聲(shēng)室，半消(xiāo)聲室，混響(xiǎng)室等(děng)環(huán)境條件下進行。采用(yòng)的(dí)測試(shì)環(huán)境不同，所測得(dé)的聲(shēng)功率級(jí)也會隨之有所差異(yì)。

聲強法(fǎ)不(bù)會受測(cè)試(shì)環(huán)境的限(xiàn)製，具(jù)有(yǒu)好的抗(kàng)背(bèi)景噪聲(shēng)能(néng)力，但(dàn)聲(shēng)強法需要設備(bèi)，價格昂貴，測試成本過(guò)高，因此目還隻(zhī)能應用於實驗(yàn)研究，無法(fǎ)得到廣泛應(yīng)用(yòng)。相比之下(xià)，聲壓(yā)法測試設(shè)備簡(jiǎn)單，測(cè)試效率也高，因此應用(yòng)較為(wéi)廣泛。但(dàn)聲壓法(fǎ)也有著容(róng)易(yì)受(shòu)背(bèi)景噪聲，測(cè)試(shì)環境(jìng)，氣象(xiàng)條(tiáo)件(jiàn)，測(cè)試距(jù)離(lí)，測點(diǎn)數目(mù)，傳聲器的指向性(xìng)特性等(děng)因(yīn)素的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)的缺點(diǎn)。因此在(zài)采用(yòng)聲(shēng)壓法(fǎ)測量(liáng)噪聲(shēng)源(yuán)聲功率(shuài)級時，為(wéi)了(liǎo)保證測量精(jīng)度，對(duì)測試方(fāng)法(fǎ)進(jìn)行(háng)研究(jiū)是十(shí)分有必要的。

對(duì)噪(zào)聲聲(shēng)功率級的測(cè)量(liáng)，采用(yòng)不同(tóng)測量方法，采用同樣的測(cè)量方法但(dàn)采用(yòng)不(bù)同(tóng)的測(cè)量(liáng)距(jù)離(lí)和(hé)測點布(bù)置，得(dé)到(dào)的測量結果都會有所差(chà)異(yì)，對不(bù)同測量方(fāng)式(shì)產生的不(bù)同結果進行(háng)對比分(fēn)析(xī)，對(duì)於提高電力(lì)電容器(qì)噪聲(shēng)聲功率級(jí)測量準(zhǔn)確(què)性(xìng)有(yǒu)著(zhuó)要(yào)意義(yì)。

二 不同測量標準(zhǔn)的差異

1.測量(liáng)原(yuán)理

采(cǎi)用(yòng)聲(shēng)壓法測定(dìng)電力電容器(qì)噪(zào)聲(shēng)的聲功率級(jí)，首(shǒu)先(xiān)就(jiù)要(yào)建立(lì)聲壓(yā)與聲功(gōng)率(shuài)級(jí)之間(jiān)的(dí)聯(lián)係(xì)。

聲壓與聲功(gōng)率(shuài)沒(méi)有直(zhí)接的關(guān)係，但是聲(shēng)強(qiáng)卻與聲功率(shuài)有著確切的(dí)關(guān)係；而(ér)且在(zài)以空(kōng)氣為介質(zhì)的(dí)自(zì)由聲(shēng)場中(zhōng)，聲(shēng)強與(yǔ)聲壓(yā)有著較為(wéi)簡單(dān)的近似(sì)關係。

在實際的(dí)測(cè)量(liáng)過(guò)程中，工作人(rén)員計算的是綜合所有布置(zhì)在聲(shēng)源附(fù)近(jìn)的測點(diǎn)所收集到的(dí)聲(shēng)壓值(zhí)結果所得到的(dí)一(yī)個(gè)均值。

2.現行的測量方法

現行(háng)的應用較廣(guǎng)泛的基於(yú)聲(shēng)壓測(cè)量(liáng)聲功率(shuài)級的方(fāng)法有GB/T28543，GB/T32524.1以(yǐ)及(jí)GB/T6882，它們均(jūn)是在(zài)被測(cè)聲源外部的包絡麵上布(bù)置一定(dìng)數量(liáng)的(dí)測點，布置方(fāng)式(shì)各有不同。

GB/T28543的(dí)測點布置(zhì)方式(shì)如下。電力電容器基準發(fā)射(shè)麵(miàn)構成的長方(fāng)體(tǐ)（包括套管）各(gè)麵分別沿(yán)各(gè)自法綫(xiàn)方向(xiàng)向外(wài)平移(yí)0.3m，這樣(yàng)就(jiù)構成了(liǎo)一(yī)個大的長方體，該長方體(tǐ)各(gè)個麵(miàn)所圍成的(dí)表(biǎo)麵(miàn)即為測(cè)量表(biǎo)麵(miàn)，電(diàn)力電(diàn)容器的測(cè)量(liáng)輪廓(kuò)綫應位於測量表(biǎo)麵上。將測量表(biǎo)麵(miàn)各(gè)邊按(àn)長(cháng)度(dù)由(yóu)大(dà)到小依次分為長(cháng)，寬(kuān)，高。將(jiāng)4條(tiáo)長(cháng)邊3等分(fēn)，將等高(gāo)的(dí)各等分(fēn)點連接從(cóng)而(ér)構(gòu)成(chéng)兩(liǎng)個位於(yú)平(píng)行平麵上的(dí)矩形(xíng)；同理也將(jiāng)4條寬邊3等(děng)分，構成(chéng)2個矩形(xíng)；再將4條的邊2等分(fēn)，連(lián)接(jiē)等(děng)分(fēn)點構成(chéng)1個矩形。這樣形(xíng)成的5個矩形就是電力電(diàn)容器的(dí)測(cè)量輪(lún)廓(kuò)綫(xiàn)。測點應(yīng)位於(yú)規定(dìng)的測量輪(lún)廓(kuò)綫上，彼(bǐ)此間距大致相(xiāng)等(děng)，且間(jiān)隔不得大(dà)於(yú)0.4m，測(cè)量輪(lún)廓綫(xiàn)的每(měi)條邊上(shàng)至少設(shè)置1個(gè)測(cè)點(diǎn)。對於隻設置(zhì)1個測點的邊，應將測點設(shè)置在(zài)該邊的(dí)中點(diǎn)上。

GB/T6882規定了20點和(hé)40點(diǎn)的測(cè)點(diǎn)布(bù)置方(fāng)法(fǎ)，本(běn)論文采用20點(diǎn)法來(lái)用於(yú)對比(bǐ)分(fēn)析。測量半徑(jìng)應(yīng)滿足如下要求(qiú)：不小(xiǎo)於被(bèi)測聲(shēng)源特征(zhēng)尺(chǐ)寸的2倍且(qiě)同時不小於聲源(yuán)聲(shēng)學(xué)距(jù)地麵距離的3倍；不小於(yú)測量頻(pín)率(shuài)範圍中頻(pín)率的波長；不(bù)小於1m。測(cè)量(liáng)麵(miàn)應全(quán)部位於(yú)半消(xiāo)聲室內部空(kōng)間。

3.3種方法的差(chà)異(yì)

3種(zhǒng)測量方(fāng)法的(dí)差異(yì)主要體現(xiàn)在(zài)測(cè)量麵形(xíng)狀的選(xuǎn)取(qǔ)，包(bāo)絡(luò)麵(miàn)是否(fǒu)*封閉(bì)，以(yǐ)及(jí)測(cè)點(diǎn)的(dí)布(bù)置方式與(yǔ)數量上(shàng)。

GB/T6882采(cǎi)用(yòng)的(dí)是半球形或球(qiú)形(xíng)的(dí)包(bāo)絡麵，且(qiě)需(xū)要保(bǎo)證測(cè)量半徑不(bù)小(xiǎo)於(yú)測量對(duì)象(xiàng)特征尺寸(cùn)的(dí)兩倍大小，這(zhè)樣的(dí)測量距(jù)離足(zú)夠將(jiāng)測量對(duì)象(xiàng)近(jìn)似為點源，其發(fā)出的聲波可以(yǐ)被近(jìn)似(sì)為球麵波。因此(cǐ)按GB/T6882布(bù)置的(dí)。

測點所測(cè)得(dé)的聲壓能接近(jìn)同一聲波波陣麵(miàn)上(shàng)的聲壓，測量結果與另(lìng)外(wài)二(èr)種標準有所差(chà)異(yì)。而GB/T28543和(hé)GB/T32524.1采(cǎi)用的(dí)是(shì)平行六麵體測(cè)量麵(miàn)，這是(shì)考慮(lǜ)到實(shí)際(jì)測量對(duì)象電(diàn)力(lì)電容器單(dān)元的箱殼(ké)往(wǎng)往(wǎng)是一個平行六麵體。

GB/T6882的(dí)半球(qiú)形(xíng)測(cè)量(liáng)麵和(hé)GB/T32524.1的(dí)平(píng)行(háng)六(liù)麵體(tǐ)測(cè)量(liáng)麵，都(dū)是布置在半消聲室的(dí)測量(liáng)環境(jìng)中，測(cè)點所測(cè)得(dé)的是直達聲(shēng)波和由地麵(miàn)反射(shè)出的(dí)聲(shēng)波的(dí)疊加(jiā)的(dí)混響聲；而(ér)GB/T28543規定的測量環境(jìng)是(shì)消(xiāo)聲室環(huán)境(jìng)，所(suǒ)測(cè)量(liáng)的(dí)是不(bù)存(cún)在反(fǎn)射波的直(zhí)達波，這(zhè)一差異(yì)應(yīng)會使3種(zhǒng)測量(liáng)方(fāng)法(fǎ)測得的聲壓級(jí)結果出(chū)現(xiàn)顯著的差(chà)別。但聲功(gōng)率級是聲(shēng)源的固有屬性，不應隨測量(liáng)方法的改變(biàn)而(ér)改(gǎi)變，理(lǐ)論(lùn)上應不會(huì)使3種測量方法呈現的聲功(gōng)率(shuài)級結(jié)果出(chū)現太(tài)大(dà)的偏(piān)差(chà)。

GB/T6882的半球(qiú)法所(suǒ)采用(yòng)的(dí)20個測點坐標是固定數(shù)值(zhí)的(dí)，每(měi)個(gè)測點所對應的(dí)麵積(jī)大(dà)小相等，這符(fú)合電(diàn)力電容(róng)器(qì)規(guī)範工作的要(yào)求(qiú)，即每(měi)個(gè)聲(shēng)強(qiáng)值所(suǒ)對應(yīng)的麵積元大小(xiǎo)應(yīng)相等(děng)，如(rú)此(cǐ)求得的聲(shēng)功率(shuài)才是準(zhǔn)確的(dí)。而(ér)GB/T28543和GB/T32524.1都采用平行六麵體測量(liáng)麵，假設每個測(cè)點(diǎn)對應(yīng)的麵積相同，這也會(huì)成為(wéi)造(zào)成半(bàn)球形測量(liáng)麵測量(liáng)結果和平(píng)行(háng)六(liù)麵(miàn)體(tǐ)測量(liáng)麵(miàn)的(dí)差(chà)異的原因。GB/T28543的(dí)測(cè)量(liáng)距(jù)離較近(jìn)，測點(diǎn)布置也密集，會隨測(cè)量(liáng)麵尺(chǐ)寸的變化(huà)來調(tiáo)整(zhěng)；GB/T32524.1的測量距離較(jiào)遠(yuǎn)些(xiē)，測點數(shù)量(liáng)和(hé)布(bù)置方(fāng)式(shì)固定(dìng)，這又會使GB/T28543與GB/T32524.1的測量(liáng)結果出(chū)現(xiàn)差異。

三 安(ān)科瑞AZC/AZCL智能(néng)集(jí)成(chéng)式(shì)電容器介紹(shào)

1.產品概述(shù)

AZC/AZCL係列(liè)智能電(diàn)容器是應用(yòng)於(yú)0.4kV，50Hz低(dī)壓配(pèi)電中(zhōng)用(yòng)於節(jié)省(shěng)能源，降低綫損，提(tí)高功率因數(shù)和(hé)電(diàn)能質量的新一代(dài)無功補(bǔ)償(cháng)設(shè)備。它由智能(néng)測控單(dān)元，晶閘管復(fù)合(hé)開關(guān)電(diàn)路(lù)，綫(xiàn)路(lù)保護單元(yuán)，兩台共補或一(yī)台分(fēn)補低壓電力電容器構成(chéng)。可替代常(cháng)規(guī)由熔絲，復(fù)合開關或機械式(shì)接(jiē)觸器(qì)，熱繼電器，低壓電力電(diàn)容器，指(zhǐ)示(shì)燈等散(sàn)件在櫃內和櫃(guì)麵由導(dǎo)綫連接而組(zǔ)成的(dí)自動無(wú)功(gōng)補(bǔ)償(cháng)裝(zhuāng)置(zhì)。具有體積小，功(gōng)耗(hào)低(dī)，維(wéi)護(hù)方便(biàn)，使(shǐ)用壽(shòu)命長，可靠性高(gāo)的特(tè)，適應現(xiàn)代電(diàn)網對(duì)無功補償的高要(yào)求(qiú)。

AZC/AZCL係列(liè)智(zhì)能(néng)電容器(qì)采(cǎi)用定式(shì)LCD液晶顯示(shì)器，可顯示(shì)三相母綫(xiàn)電壓，三(sān)相母綫電流(liú)，三相(xiāng)功(gōng)率因數，頻率，電容(róng)器路(lù)數及(jí)投切狀(zhuàng)態(tài)，有(yǒu)功功(gōng)率，無(wú)功(gōng)功率，諧(xié)波(bō)電壓總(zǒng)畸變率，電容(róng)器溫度等。通過內部晶(jīng)閘管(guǎn)復(fù)合開關電(diàn)路，自動(dòng)尋(xún)找投入（切(qiē)除），實(shí)現過(guò)零投(tóu)切(qiē)，具有過壓保護，缺相保護(hù)，過諧(xié)保護，過溫保(bǎo)護等保護功(gōng)能(néng)。

2.產品(pǐn)選型(xíng)

AZC係(xì)列(liè)智能電(diàn)容(róng)器選(xuǎn)型：

AZCL係(xì)列智(zhì)能電(diàn)容(róng)器(qì)選(xuǎn)型：

3.產品(pǐn)實物展示(shì)

AZC係列智能(néng)電容(róng)模(mó)AZCL係列智能電容模塊(kuài)

安(ān)科(kē)瑞(ruì)無(wú)功補償裝(zhuāng)置(zhì)智能(néng)電(diàn)容方(fāng)案

四(sì) 結論(lùn)

本(běn)文(wén)主(zhǔ)要介(jiè)紹了(liǎo)電力電(diàn)容器噪聲(shēng)測量(liáng)的過(guò)程中(zhōng)存在的3個(gè)主(zhǔ)要物理量：聲壓，聲強(qiáng)和(hé)聲(shēng)功率(shuài)，它們代表(biǎo)的含義各(gè)不相同，然後點(diǎn)分析了聲(shēng)壓(yā)測量(liáng)聲功率(shuài)級的3種(zhǒng)方法(fǎ)，即(jí)GB/T28543，GB/T32524.1以(yǐ)及GB/T6882，並(bìng)闡述了(liǎo)3種(zhǒng)方(fāng)法的(dí)差異。

參考(kǎo)文(wén)獻

[1]於(yú)福(fú)才.電(diàn)力(lì)電(diàn)容器(qì)的可聽噪聲(shēng)測(cè)量技術(shù).

[2]汲勝(shèng)昌(chāng)，祝(zhù)令瑜，沈(shěn) 琪(qí)，等(děng) . 換流站用交流(liú)濾波(bō)電容器的噪聲試驗(yàn)與仿(fǎng)真[J]. 高電(diàn)壓技術，2011，37（12）： 2897-2903.

[3]安科瑞企業(yè)微(wēi)電網(wǎng)設計與應(yīng)用(yòng)手(shǒu)冊.2020.6版(bǎn).