GB/Z 38251-2019 声学 换流站声传播衰减计算 工程法

ICS17.140

A59

中华人民共和国国家标准化指导性技术文件

/—

GBZ382512019

声学换流站声传播衰减计算工程法

—

AcousticsCalculationofsoundattenuationdurinroaationforelectrical

gppg

—

converterstationEnineerinmethod

gg

2019-10-18发布2020-05-01实施

国家市场监督管理总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBZ382512019

目次

前言…………………………Ⅲ

引言…………………………Ⅳ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

、…………………………

3术语定义和符号1

3.1术语和定义…………………………1

3.2符号…………………3

4计算流程…………………4

5声源的表述………………6

5.1概述…………………6

5.2非相干声源的简化…………………7

5.3声源相干性的计算…………………7

6气象条件…………………14

7预测点的噪声贡献值计算………………14

7.1声压级衰减计算……………………14

7.2总声压级的计算……………………15

()……

附录资料性附录部分换流站噪声设备的声功率级及其频谱

A16

()………………

附录资料性附录电力电容器塔的指向性测量方法

B18

()…………

附录资料性附录换流站电容器塔噪声贡献值计算示例

C19

参考文献……………………28

Ⅰ

/—

GBZ382512019

前言

本指导性技术文件按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

本指导性技术文件由中国科学院提出。

(/)。

本指导性技术文件由全国声学标准化技术委员会SACTC17归口

:、、

本指导性技术文件起草单位合肥工业大学中国南方电网有限责任公司深圳中雅机电实业有限

、、、、、

公司同济大学浙江大学中国科学院声学研究所上海申华声学装备有限公司国网天津市电力公司

、、、。

电力科学研究院上海交通大学北京劳动保护科学研究所浙江科技学院

:、、、、、、、、

本指导性技术文件主要起草人魏浩征黄莹陆益民方庆川俞悟周毛东兴翟国庆程明昆

、、、、、、、、、、、。

吕亚东李孝宽张明发于金山赵鹏李争光蒋伟康徐欣张祖安郑中原印崧李志远

Ⅲ

/—

GBZ382512019

引言

、、,,

换流站包含换流变压器电容器电抗器等设备这些设备辐射的噪声包含多个显著的纯音分量其

,,,

周围声场具有相干性造成其传播路径上声压空间分布不均匀不同方向上声压级差别较大有时相差

。,。

达10dB以上因此换流站声传播衰减计算宜考虑其相干性目前户外声传播衰减计算主要依据

/,,。

GBT17247该标准基于非相干声波的能量叠加进行计算未考虑声波的相干性

,。

本指导性技术文件基于声波的相干和非相干叠加原理给出了换流站声传播衰减的计算方法对

、,

换流站中数量众多在空间按阵列方式布置的电容器采用声波相干叠加原理建立换流站电容器相干声

,;

场计算模型计算其相干声的传播衰减对于换流站中其他相干声不显著和不确定的设备则按非相干声

。,

进行等效计算把两者的计算结果叠加计算出换流站噪声传播中具有相干特征的有调噪声的声源在

。,

厂界周边所形成的环境噪声级为满足工程应用的适用性本指导性技术文件对声源模型等效及相关

算法进行了相应简化。

,。

对换流站中其他具有显著相干性的设备可参照电容器相干声的计算方法进行声传播衰减计算

,

本指导性技术文件提供了基于换流站声源相干性的声传播衰减计算方法可规范换流站的声传播

,、。

衰减计算并为优化相干设备声源的布局换流站的整体噪声控制提供依据

Ⅳ

/—

GBZ382512019

声学换流站声传播衰减计算工程法

1范围

,(

本指导性技术文件提出了计算换流站声传播衰减的计算流程给出了换流站中声源的表述方法包

、)

括非相干声的简化方法单个电容器塔和三相电容器塔组的指向性计算和声功率的修正方法以及预测

点噪声总贡献值的计算方法。

:,/

注本指导性技术文件主要是给出了相干声源传播衰减的计算方法非相干声源的传播衰减采用GBT17247的计

算方法。

,

本指导性技术文件适用于具有相干声源的换流站的声传播衰减计算计算适用于距离大于声源最

。。

大尺寸倍以上的区域其他具有相干性的声源传播衰减计算可参照本指导性技术文件

2

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/、:

声学环境噪声的描述测量与评价第部分基本参量与评价方法

GBT3222.11

/—、:

声学环境噪声的描述测量与评价第部分环境噪声级测定

GBT3222.220092

/声学名词术语

GBT3947

/()

所有部分声学户外声传播的衰减

GBT17247

/:

声学户外声传播的衰减第部分一般计算方法

GBT17247.22

/—:

声学声压法测定电力电容器单元的声功率级和指向特性第部分半

GBT32524.120161

消声室精密法

、

3术语定义和符号

3.1术语和定义

/界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

GBT3947

3.1.1

噪声noise

,。

人们不需要的频率在20Hz~20000Hz范围内的可听声

3.1.2

点声源ointsource

p

声波波长远远大于声源半径的声源。

3.1.3

线声源linesource

声波波长远小于纵向长度的声源。

3.1.4

面声源areasource

声波波长远小于平面声源的长边和短边的声源。

1

/—

GBZ382512019

3.1.5

声压soundressure

p

p

,。

有声波时媒质中瞬时压强与静压强之差

:[]()。

注声压的单位为帕斯卡Pa

3.1.6

声压级soundressurelevel

p

L

p

,。[()]

声压平方与基准声压平方之比取以为底的对数的倍见式

10101

p2

…………()

L10l1

p=g2

p0

式中:

0———基准值,0=20Pa。

ppμ

://,,。

注如果使用符合的时间计权和或特定频带则用下标表示如表示计权声压级

1GBT3785.1LpAA

:()。

注声压级的单位为分贝

2dB

3.1.7

声功率soundower

p

W

通过某一测量面的声压与在该测量面上质点振速的法向分量的乘积在整个测量面上的积分。

:。

注声功率的量值与单位时间内声源辐射的空气声能量有关

1

:()。

注声功率的单位为瓦

2W

3.1.8

声功率级soundowerlevel

p

LW

,。[()]

声源的声功率与基准值之比取以为底对数的倍见式

WW010102

W

…………()

L10l2

W=g

W0

式中:

———基准值,。

WW=1W

00p

:/,,

注如果是规定的特定频率计权或使用了指定频带则采用合适的下标表示如表示计权

1GBT3785.1LWAA

声功率级。

:()。

注声功率级的单位为分贝

2dB

3.1.9

等效计权声级

AeuivalentcontinuousA-weihtedsoundressurelevel

qgp

,。[()]

在规定测量时间内声级的能量平均值用,表示见式

TALAeT3

q

æ1T0.1LAö

ç÷…………()

L10l10dt3

e=g

q∫

èT0ø

式中:

———,();

时刻的瞬时声压级单位为分贝

LAtAdB

———,()。

T规定的测量时间单位为秒s

:,,。[()]。

注除特别指明外等效连续声级简称为等效声级符号简写为单位为分贝

1ALedBA

q

:,。

注为消除气象参数变化的影响测量时间宜足够长本指导性技术文件考虑短期顺风和长期总平均两种不

2T

同情况。

2

/—

GBZ382512019

3.1.10

指向性指数directivitindex

y

DIi

被测声源上一定距离第个角度上辐射的声压级与向整个测量面辐射声压级的平均值的差值。

i

[()]

见式4

…………()

DLL4

=-

Iii

pp

式中:

———,()(),

被测声源运行时在测量面上第个角度进行背景噪声修正后的声压级时间平均单

Lii

p

位为分贝();

dB

———(),()。

Lp测量面平均声压级时间平均单位为分贝dB

3.1.11

相干声coherentsound

、,。

频率相同且有恒定相位差的两列声波其相干性系数不为零

:。

注换流站中电容器组辐射的噪声就是典型的相干声

3.1.12

有调噪声tonalnoise

由一个或几个可以清楚辨别的单频声占主要成分的噪声。

:/。

注参见GBT3222.1

3.1.13

噪声贡献值noisecontributionlevel

。、/。

目标声源在接收点产生的声压级该值可以是倍频程倍频程或计权声压级

13A

:()。

注噪声贡献值的单位为分贝dB

3.1.14

背景噪声级backroundnoiselevel

g

目标声源以外的其他声源在接收点的噪声贡献值。

:()。

注背景噪声级的单位为分贝dB

3.1.15

预测值redictionnoiselevel

p

噪声贡献值和背景噪声按能量叠加方法计算得到的声压级。

:()。

注预测值的单位为分贝dB

3.1.16

厂界boundar

y

(、、)()、

由法律文书如土地使用证房产证租赁合同等确定的业主所拥有使用权或所有权的换流站

变电站的场地边界。

3.2符号

。。

下列符号适用于本文件见表1

表1主要符号

符号意义单位

L等效声级()

edBA

q

Loctw频带声功率级dB

L()距离声源处的频带声压级

octrrdB

3

/—

GBZ382512019

()

表续

1

符号意义单位

L()距离声源处的声级()

ArrAdBA

L,背景等效声级()

eBKdBA

q

()—

n1电容器塔阵列的行数见图3

()—

n2电容器塔阵列的列数见图3

()—

n3电容器塔阵列的层数见图3

(,)—

n三相电容器塔组单双塔结构数双塔时n=2单塔时n=1

444

()

l电容器塔中电容器单元阵列的行间距见图3m

1

()

l电容器塔中电容器单元阵列的列间距见图3m

2

()

l电容器塔中电容器单元阵列的层间距见图3m

3

()

l'同组电容器塔同相塔间距见图5m

1

()

l'同组电容器塔非同相塔间距见图5m

2

()

r接收点与声源阵列几何中心间的距离见图3m

r接收点与声源阵列中的第个声源间的距离

iim

()

θ声源几何中心与接收点连线在水平面上的投影与套管方向间夹角见图3rad

φ声源几何中心与接收点连线与水平面间夹角rad

圆角频率/

ωrads

k声波的波数m-1

()电容器单元某方向上的声压与参考方向上同频率的声压之比值—

Dθ

S

()单个电容器塔某方向上的声压与参考方向上同频率的声压之比值—

Dθ

T

()电容器塔组某方向上的声压与参考方向上同频率的声压之比值—

Dθ

G

()声源各个角度上的指向性指数

DθdB

I

()归一化前的各个角度上的指向性指数

DθdB

()()的水平方向上范围内第个角度上的指向性计算值

DθDθ360°idB

i

()电容器塔某方向上的声压级与其按非相干计算的声压级之差

ΔLθdB

p

()三相电容器组某方向上的声压级与其按非相干计算的声压级之差

ΔLθdB

pG

ΔLW电容器塔的声功率级与其按非相干计算的声功率级之差dB

ΔLWG三相电容器组的声功率级与其按非相干计算的声功率级之差dB

LWS电容器单元声功率级dB

LW0不考虑电容器塔间相干性时单个电容器塔等效声功率级dB

LWG考虑电容器塔组中塔间相干性时单个电容器塔等效声功率级dB

Dc指向性校正dB

4计算流程

,,

由于换流站滤波电容器等噪声源相干性较强引起不同方向上声级差别较大对换流站厂界周围声

,。

场的计算应考虑因相干特性造成的指向性和声压空间分布的不均匀性

4

/—

GBZ382512019

[、、(

计算前应根据声源信息声功率级频谱某角度指向性指数包括由于声源相干产生电容器塔架的

)、]、(、、)、(、

指向性几何尺寸及位置参数地理和环境信息地形建筑物地面吸收区域等气象信息大气压

),、

湿度和温度等和预测点位置信息等建立声学模型建模时可根据声源的几何形状简化等效为点线或

。。

面声源对电容器塔则是简化为竖直线声源或竖直面声源

。

换流站噪声衰减预测计算流程见图根据不同声源的声学特性分为非相干声和相干声的噪声传

1

播计算。

,。

对非相干声的传播计算可按5.2中所述方法把线和面声源等效划分为相应的多个点声源再按

照/中所述方法计算各个等效点声源的传播衰减。

GBT17247

,,,,

对相干声的传播计算以电力电容器为例单个电容器塔时如直流滤波电容器塔由电容器塔的电

、、、、、

容器单元阵列布置的行数列数层数行间距列间距层间距以及通过实验室测量计

nnnlll

123123

(),()()。

算获得的电容器单元的指向性Dθ可按5.3.2中的式12计算获得单个电容器塔的指向性Dθ

ST

、、、、、,

然后再由上述参数nnnlll以及实验室测得的电容器单元的声功率级L按5.3.3中的式

123123WS

()()。

式计算电容器塔的等效声功率级

13~16LW0

、、,,

三相ABC电容器塔架组如交流滤波电容器塔组可由三相电容器组中塔架布置的单双塔数n

4

(、)、(),()

单塔为双塔为塔间距和以及单个电容器塔指向性按中的式计算获得

12l'l'Dθ5.3.419

12T

三相电容器组的综合指向性()。然后再由上述参数、、以及不考虑电容器塔间相干性时计

Dθnl'l'

G412

,()()

算得到的电容器塔的声功率级按中的式式计算考虑三相电容器组内电容器塔间

LW05.3.520~22

相干性时的单个电容器塔的等效声功率级LWG。

,

按