一种青藏高原地区交流输电线路电晕噪声声功率修正方法技术

本发明专利技术公开了一种青藏高原地区交流输电线路电晕噪声声功率修正方法，包括以下步骤：S1，在不同的海拔高度对导线开展电晕笼试验，利用B&K噪声测量系统对电晕放电产生的可听噪声声压数值进行测量；S2，通过声功率电晕笼解析方法将测得的声压数据转化为声功率；S3，对不同分裂数和不同子导线直径的导线声功率进行拟合，获得声功率修正方法。本发明专利技术提供的青藏高原地区交流输电线路电晕噪声声功率修正方法，具有测量数据更全面、可听噪声预测准确可靠的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种青藏高原地区交流输电线路电晕噪声声功率修正方法
本专利技术涉及高压交流输电
，特别是涉及一种青藏高原地区交流输电线路电晕噪声声功率修正方法。
技术介绍
我国能源与经济发展不平衡，需要建设以超、特高压输电技术为主的输电通道。西部能源富集区地处高原，环境气候复杂，输电线路建设不可避免的要穿越高海拔地区。同时，我国西北750kV联网工程、青藏、川藏联网工程等也大多在高海拔区域运行。相对于平原地区，高海拔地区大气压强低，空气密度小，电子平均自由程增加，使得电子碰撞前所积累的能量增大，有效碰撞电离更容易发生，电晕放电现象也更为剧烈，因此高压输电线路可听噪声问题更为严重，可听噪声容易被线路附近的居民直接感受到，主观烦恼度也越高，引起的纠纷和投诉也显著增长，已逐渐成为限制我国超、特高压交流工程建设的主要因素。因此，准确预测和抑制高压交流输电线路的可听噪声影响已成为高海拔地区高压交流输电线路设计、建设和运行中必须考虑的重大技术问题。现有技术采用的可听噪声海拔修正方法大多利用实际线路或试验线段进行研究，导线类型单一，且一般都采用两个海拔地区的数据进行对比，数据量有所欠缺，准确度不高，同时，海拔在2000m以上地区的试验数据很少。而对于高海拔地区超、特高压交流线路来说，一般都采用4分裂以上导线，且我国青藏高原有大部分地区海拔在2000m以上，上述研究提出的方法已不满足我国高海拔交流输电线路建设的需求。由于不准确的可听噪声预测会导致某些工程可听噪声限值设计偏严，从而导致整个工程投资的大幅度增加，或者某些工程可听噪声设计偏松，使得工程投入运行后发生超标现象。因此，不能简单的套用国外的修正公式来预测我国高海拔地区的交流线路可听噪声水平，应该根据我国的实际情况，对我国不同海拔点交流线路常用导线进行大量的可听噪声声功率实测，从而获取适合我国的高海拔可听噪声声功率修正方法。基于以上问题，亟需提供一种新的交流输电线路电晕噪声声功率修正方法，用来满足我国高海拔交流输电线路建设的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种青藏高原地区交流输电线路电晕噪声声功率修正方法，通过在我国4个典型海拔高度的地区开展6种常用分裂导线的可听噪声声功率测量，提出了一种新的基于海拔和实测数据的可听噪声声功率修正方法。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种青藏高原地区交流输电线路电晕噪声声功率修正方法，包括以下步骤：S1，在不同的海拔高度对导线开展电晕笼试验，利用B&K噪声测量系统对电晕放电产生的可听噪声声压数值进行测量；S2，通过声功率电晕笼解析方法将测得的声压数据转化为声功率；S3，对不同分裂数和不同子导线直径的导线声功率进行拟合，获得声功率修正方法。可选的，所述步骤S1中在不同的海拔高度对导线开展电晕笼试验，利用B&K噪声测量系统对电晕放电产生的可听噪声声压数值进行测量，具体包括：S101，对电晕笼内的导线在大雨状态下通过高压引线施加高电压，在导线表面产生较高的电场强度，用于模拟实际高压线路电晕放电；S102，利用B&K噪声测量系统中的声压传感器采集声音信号并转化成电信号；S103，利用B&K噪声测量系统中的B&K数据采集单元对电信号进行采集，经简单处理后通过TimeDataRecorder软件对电信号进行监测与储存，并选用Reflex软件对测得的声波信号进行FFT变换和处理分析，消除外部环境噪声的干扰，通过频谱分析并校准，得到导线电晕放电产生的可听噪声声压数据。可选的，所述步骤S2中通过声功率电晕笼解析方法将测得的声压数据转化为声功率，其中声功率电晕笼解析方法具体推导过程包括：S201，假设电晕笼中导线表面的电晕放电点沿导线均匀分布，dx长度导线产生的声功率为常数A0，将dx长度的导线作为点声源，则噪声以球面波形式向周围传播，考虑到地面对声波的反射作用，相距导线D处的声能计算如下：式中，A0为dx长度导线噪声产生的功率，L为导线的长度，k为大地反射系数，D为导线中点与测点间的距离，Di为线路镜像与测点间的距离；S202，电晕笼试验中直接测得数据为声压P，声压与声能之间存在如下关系：式中，δ为相对空气密度，c为空气中声波传播速度，取344m/s；S203，对所述步骤S201和S202中式(1)、式(2)进行联立运算，得到声压P与声功率A0间的运算关系如下所示；式(4)中，H为外界因素影响参数；S204，将测得可听噪声声压数据P代入式(3)，获得导线电晕放电的声功率水平，通过比对声功率大小，便可获得不同分裂导线束电晕放电产生的可听噪声水平。可选的，所述步骤S3中声功率修正方法的修正公式为：式中，Δ为可听噪声声功率修正系数，x为测量点与海拔23m相比的海拔高度差。可选的，所述步骤S1中的所述不同的海拔高度具体为：武汉23m，天水1100m、西宁2261m、共和2943m和羊八井4300m。可选的，所述步骤S101中的导线为多分裂导线，所述多分裂导线采用4×LGJ400、6×LGJ400、6×LGJ500、6×LGJ630、8×LGJ400和8×LGJ630总计6种不同类型导线，导线分裂数从4到8分裂，子导线直径从26.8mm到36.6mm，固定导线分裂间距为400mm。可选的，所述电晕笼笼壁上方架设有人工淋雨装置，所述人工淋雨装置设置有水阀门和喷头，所述水阀门和喷头用于控制降雨量。可选的，所述步骤S101中电晕笼试验测量时，高压电容选取C＝3333pF电容，为三节10000pF电容并联，额定电压为600kV，运行环境为户外。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的青藏高原地区交流输电线路电晕噪声声功率修正方法，开展了从低海拔到高海拔5个不同海拔点的可听噪声电晕试验，对6种导线组合进行了大雨条件下的可听噪声声功率水平实测与计算，通过对各个海拔地区可听噪声声功率值进行对比分析，并进行回归研究，提出了可听噪声声功率修正方法，实现了高海拔地区导线电晕放电可听噪声水平的准确修正，并且更加的准确可靠，从而避免了现有技术预测的不准确给工程带来的不必要的造价增加或者可听噪声水平超标，为我国青藏高原地区交流输电线路的建设提供了支持，具有测量数据更全面、可听噪声预测准确可靠的特点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术青藏高原地区交流输电线路电晕噪声声功率修正方法的可移动式电晕笼可听噪声声功率测量示意图；图2为本专利技术青藏高原地区交流输电线路电晕噪声声功率修正方法的B&K噪声测量系统示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种青藏高原地区交流输电线路电晕噪声声功率修正方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，在不同的海拔高度对导线开展电晕笼试验，利用B&K噪声测量系统对电晕放电产生的可听噪声声压数值进行测量；/nS2，通过声功率电晕笼解析方法将测得的声压数据转化为声功率；/nS3，对不同分裂数和不同子导线直径的导线声功率进行拟合，获得声功率修正方法。/n

【技术特征摘要】
1.一种青藏高原地区交流输电线路电晕噪声声功率修正方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，在不同的海拔高度对导线开展电晕笼试验，利用B&K噪声测量系统对电晕放电产生的可听噪声声压数值进行测量；
S2，通过声功率电晕笼解析方法将测得的声压数据转化为声功率；
S3，对不同分裂数和不同子导线直径的导线声功率进行拟合，获得声功率修正方法。


2.根据权利要求1所述的青藏高原地区交流输电线路电晕噪声声功率修正方法，其特征在于，所述步骤S1中在不同的海拔高度对导线开展电晕笼试验，利用B&K噪声测量系统对电晕放电产生的可听噪声声压数值进行测量，具体包括：
S101，对电晕笼内的导线在大雨状态下通过高压引线施加高电压，在导线表面产生较高的电场强度，用于模拟实际高压线路电晕放电；
S102，利用B&K噪声测量系统中的声压传感器采集声音信号并转化成电信号；
S103，利用B&K噪声测量系统中的B&K数据采集单元对电信号进行采集，经简单处理后通过TimeDataRecorder软件对电信号进行监测与储存，并选用Reflex软件对测得的声波信号进行FFT变换和处理分析，消除外部环境噪声的干扰，通过频谱分析并校准，得到导线电晕放电产生的可听噪声声压数据。


3.根据权利要求1所述的青藏高原地区交流输电线路电晕噪声声功率修正方法，其特征在于，所述步骤S2中通过声功率电晕笼解析方法将测得的声压数据转化为声功率，其中声功率电晕笼解析方法具体推导过程包括：
S201，假设电晕笼中导线表面的电晕放电点沿导线均匀分布，dx长度导线产生的声功率为常数A0，将dx长度的导线作为点声源，则噪声以球面波形式向周围传播，考虑到地面对声波的反射作用，相距导线D处的声能计算如下：






式中，A0为dx长度导线噪声产生的功率，L为导线的长度，k为大地反射系数，D为导线中点与测点间的距离，Di为线路镜像与测点间的距离；
S202，电晕笼试验中直接测得数据为声压P，声压...

【专利技术属性】
技术研发人员：何旺龄，万保权，张业茂，刘云鹏，干喆渊，张建功，王大飞，兰新生，张锦，韩笑，张胤禄，陈启宇，周大森，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，中国电力科学研究院有限公司，国网西藏电力有限公司电力科学研究院，国网四川省电力公司，
类型：发明
国别省市：河北;13