高压直流导线电晕放电可听噪声特性的实验研究

摘要

输电线路因电晕产生的可听噪声是导线周围空气电离放电时所产生的人耳能够直接听得见的一种声频干扰，它是500kV以上电压等级输电线路出现的问题，是输电线路电磁环境中非常重要的一环，不仅直接影响着线下居民的生活环境，而且直接决定着导线参数的选取，在很大程度上影响着特高压电网的建设成本。因此，在我国大力建设和发展特高压直流工程之际，研究特高压直流输电线路的可听噪声问题有着极其重要的意义。
　　本文首先就可听噪声实验研究中所涉及的声学参量如A计权声级、等效连续A声级以及声学频谱分析等做了相应的介绍工作，并对符合测量规范的可听噪声测量方法和本文中采用的背景噪声处理办法进行了详细的说明。基于将整条线路电晕放电可听噪声问题转化为单点电晕放电可听噪声的研究思想，将单点电晕放电可听噪声的特性从点声源的计算研究入手，介绍了基于标准GB/T17247.2-1998（户外声传播衰减计算:一般计算方法）中的计算方法，给出了点声源产生的可听噪声空间分布的倍频带算法，并进一步深入研究，从声波基本方程出发，综合考虑地面衰减和大气吸收的影响因素，得到半无限大空间单一点声源声压分布的计算方法。
　　为了展开可听噪声的实验研究，在空旷的室内建立了可听噪声的测量平台，分别是可听噪声声源特性实验平台和传播特性实验平台，并利用已知声源对实验中涉及的传声器的方向性进行了了确认，保证了实验结果的准确性。进而在实验平台上利用单电晕放电点和多电晕放电点的多条特制导线进行电晕放电实验，对测量结果进行数理分析统计，得到单点、多点及全线电晕放电可听噪声的声源特性、横向衰减特性和频谱分析。单点电晕放电实验数据可验证点声源空间传播模型，该模型为预测输电线路电晕放电的可听噪声空间传播奠定了基础。
　　为了进一步深入研究电晕放电时可听噪声与其它电晕效应的关联关系，采用噪声分析仪、合成电场测量仪、离子流测量系统、紫外成像仪，在室内同时测量同一电压激励下的可听噪声、合成电场、离子流、紫外光子计数值，通过对实验数据进行数理分析和统计，得到单点、多点电晕放电的可听噪声与其它测量值的关联特性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．2 课题的研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 论文主要研究内容

第2章 可听噪声测量与空间传播的计算

2．1 可听噪声的计量方式

2．1．1 可听噪声的量度

2．1．2 可听噪声计权声级

2．1．3 等效连续A声级

2．1．4 可听噪声的频谱

2．2 可听噪声的测量分析方法

2．2．1 可听噪声的测量标准

2．2．2 可听噪声的测量值背景噪声剔除方法

2．3 可听噪声的传播计算方法

2．3．1 标准GB／T 17247．2-1998计算方法

2．3．2 半无限大空间点声源声压分布

2．4 本章小结

第3章 可听噪声实验平台

3．1 测试系统介绍

3．1．1 直流高压发生器

3．1．2 实验导线

3．1．3 可听噪声测量系统

3．1．4 紫外成像仪

3．1．5 离子流测量系统

3．1．6 合成电场测量仪

3．2 实验内容

3．2．1 电晕放电可听噪声声源特性测量

3．2．2 电晕放电可听噪声衰减特性实验

3．2．3 电晕放电可听噪声与其他电晕效应关联特性的实验

3．3 本章小结

第4章 直流导线放电可听噪声的实验研究

4．1 单点电晕放电可听噪声的声源特性

4．2 单点、多点及全线电晕放电可听噪声的横向衰减特性

4．2．1 实验测量结果

4．2．2 理论对比验证

4．3 单点、多点及全线电晕放电可听噪声的频谱特性

4．3．1 单点电晕放电可听噪声的频谱特性

4．3．2 多点电晕放电可听噪声的频谱特性

4．3．3 全线电晕放电可听噪声频谱特性

4．4 直流电晕放电可听噪声与其它电晕效应的关联特性

4．4．1 可听噪声与电压的关联特性

4．4．2 可听噪声与地面合成电场的关联特性

4．4．3 可听噪声与离子流密度的关联特性

4．4．4 可听噪声与紫外光子计数的关联特性

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研经历

致谢