[发明专利]一种基于等效源的变压器辐射声场计算方法

说明书

本发明公开了一种基于等效源的变压器辐射声场计算方法，基于声学等效源理论构建变压器多点等效源噪声辐射模型，并利用基于HJ2.4‑2009声环境影响预测方法的Cadna/A仿真软件，建立变压器及变电站模型实现变电站内变压器的辐射声场及变电站厂界噪声的仿真计算，包括以下步骤：S1：获取站内变压器、变电站其他主要结构的几何参数及声学参数；S2：基于等效源理论，建立变压器多点等效源噪声辐射模型；S3：仿真计算变压器的辐射声场及变电站厂界噪声共三个步骤。本发明可以准确、高效地进行变压器的辐射声场及变电站厂界噪声的仿真计算，为变电站环境噪声影响预测分析提供参考。

技术领域

本发明属于电力设备噪声辐射特性计算领域，尤其涉及变电站内大型电力变压器辐射声场及变电站厂界噪声的计算方法。

背景技术

随着我国电力系统的不断发展，各地变电站建设呈现出远景规模逐渐增大，但占地面积却逐渐变小；变电站选址越来越接近居民区等特征，变电站运行噪声的影响也逐渐得到重视。电力变压器是变电站内最大的单体设备，也是最主要的噪声来源。根据声学等效源理论构建变压器多点等效源噪声辐射模型，并以此计算变电站厂界噪声，能够在保证准确性的前提下简化建模过程提高计算效率。

然而，现有技术中，对于变压器辐射声场的准确计算困难重重，使得包含大型电力变压器的变电站的设计建设充满了挑战。

发明目的

本发明的目的在于克服现有技术不足，完成基于HJ2.4-2009声环境影响预测方法的Cadna/A仿真软件中,变电站电力变压器等效源噪声辐射计算模型的建立，保证其计算的准确性，并对典型变电站厂界噪声进行预测计算。

发明内容

本发明提供了一种基于等效源的变压器辐射声场计算方法，利用基于HJ2.4-2009声环境影响预测方法的Cadna/A仿真软件，建立变压器及变电站模型，仿真计算变电站内变压器的辐射声场及变电站厂界噪声，包括以下步骤：

步骤1：获取变电站内变压器、变电站其他主要结构的几何参数及声学参数；具体包括：

选择变电站，获取变电站内变压器的几何参数、变电站的平面分布图、站内建筑物几何参数；获取所述变压器的声功率级、变电站内及厂界典型测量点的声压级；

步骤2：基于等效源理论，建立变压器多点等效源噪声辐射模型，具体为：

基于等效源理论，根据步骤1中所获取的变压器几何参数及声学参数，利用算法获得变压器等效源的几何及声学信息，包括等效源的个数、等效源的布置方式、等效源源参数，据此建立变压器多点等效源噪声辐射模型；

步骤3：变压器的辐射声场及变电站厂界噪声的仿真计算，具体为：

根据步骤2所建立的变压器多点等效源噪声辐射模型和步骤1中所获取的变电站分布图及有关声学参数，在Cadna/A软件中建立变电站几何模型及其噪声预测模型，设置计算条件，仿真计算变压器的辐射声场、变电站的噪声分布。

优选地，步骤1中变压器几何参数为长12m、宽5m、高6.5m，变电站内建筑物及厂界的几何参数以变电站平面图标注为准。

优选地，步骤1中所述变压器的声学参数、变电站有关声学参数按《GB/T 1094.10-2003电力变压器第10部分：声级测定》和《GB 12348-2008工业企业厂界环境噪声排放标准》进行测量、分析后获得。

更优选地，步骤2中所建立的变压器多点等效源噪声辐射模型，其等效源的个数及布置方式为长箱壁面按3×3个等间距布置的等效点声源等效，短箱壁面按2×2个等间距布置的等效点声源等效；虚拟等源面内部嵌入一建筑物，每个虚拟等源面仍然贴合于建筑物表面，该模型的尺寸及高度均为主变压器的实际几何参数；各等效源源声级按步骤1中测量分析后所获得的数据利用算法求得。