《声学+换流站声传播衰减计算+工程法38251-2019》详细解读

《声学换流站声传播衰减计算工程法38251-2019》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语、定义和符号3.1术语和定义3.2符号4计算流程5声源的表述contents目录5.1概述5.2非相干声源的简化5.3声源相干性的计算6气象条件7预测点的噪声贡献值计算7.1声压级衰减计算7.2总声压级的计算附录A(资料性附录)部分换流站噪声设备的声功率级及其频谱contents目录附录B(资料性附录)电力电容器塔的指向性测量方法附录C(资料性附录)换流站电容器塔噪声贡献值计算示例参考文献011范围详细阐述了换流站声传播衰减的计算方法，包括理论公式、参数选择等。规定了该方法适用的换流站类型、环境条件和测量仪器等。明确了计算结果的表述方式和精度要求。涵盖内容适用于新建、改建和扩建的换流站声传播衰减计算。适用于换流站规划、设计、运行等阶段的声传播预测和评估。可为环境保护部门、电力企业和相关研究机构提供技术支撑和参考依据。适用范围022规范性引用文件引用文件概述本标准在制定过程中，参考了国内外相关的声学标准和规范，确保标准的科学性和先进性。引用文件包括声传播理论、测量方法、衰减计算等多个方面，共同构成本标准的基础。01GB/T3222.1-2006《声学环境噪声的描述、测量与评价第1部分：基本参量与评价方法》：规定了声压级、声强级等基本声学参量的定义和测量方法，以及环境噪声的评价方法。02GB/T17247.1-2000《声学户外声传播衰减第1部分：大气声吸收的计算》：提供了户外声传播过程中大气声吸收的计算方法，适用于换流站声传播衰减计算中考虑大气吸收影响的场合。03IEC61400-11《Windturbines-Part11:Acousticnoisemeasurementtechniques》：该国际标准规定了风力发电机组声级测定方法，对于换流站中风机产生的噪声测量具有指导意义。主要引用文件及内容123规范性引用文件保证了本标准的制定依据充分、内容完整，提高了标准的可操作性和实施效果。通过引用国内外先进标准和规范，有助于推动我国声学领域的技术进步和产业发展，提升换流站声传播衰减计算水平。引用文件还为本标准的实施提供了有力的技术支撑，为相关单位和个人提供了明确的指导和依据。引用文件的作用与意义033术语、定义和符号研究机械波的产生、传播、接收和效应的科学，包括次声、可听声和超声。在高压直流输电系统中，实现交流电和直流电相互转换的设施，由换流阀、换流变压器、平波电抗器、滤波器、直流接地极、交直流开关设备、直流电压测量设备、控制保护装置、站用电系统、防雷等一次设备以及相关的二次设备组成。声学换流站术语和定义声传播衰减声波在传播过程中，随着距离的增加，声能量逐渐减小的现象。工程法在声学领域，指通过理论计算和实践经验相结合，预测和评估声传播衰减的方法。术语和定义Ar距声源r米处的声压级，单位为分贝（dB）。r声源到预测点的距离，单位为米（m）。ΔL由其他衰减因素（如地面效应、障碍物等）引起的声传播衰减量，单位为分贝（dB）。A声源处的声压级，单位为分贝（dB）。D声传播衰减量，单位为分贝（dB），D=A-Ar。α大气吸收系数，与频率、温度、湿度等环境因素有关。010203040506符号043.1术语和定义机械振动在弹性介质中的传播，形成声波，是声学研究的基本对象。声波产生声波的源头，可以是各种发声体或振动体。声源存在声波的空间区域，其特性由声波的振幅、频率和相位等参数决定。声场声波引起的介质压力变化，是描述声波强弱的重要物理量。声压声学基础术语换流站在电力系统中，用于实现交流电和直流电相互转换的设施。直流输电利用直流电进行电能传输的方式，具有损耗小、传输距离远等优点。换流阀换流站中的关键设备，用于控制电流的换向，实现交流电和直流电的转换。换流站相关术语声传播声波在介质中的传播过程，受到介质特性、声源特性以及环境因素的影响。衰减声波在传播过程中，随着距离的增加而逐渐减弱的现象。衰减系数描述声波衰减程度的物理量，与介质密度、声波频率等因素有关。声传播衰减相关术语03计算方法根据本标准提供的公式和参数，结合实际情况进行换流站声传播衰减的具体计算。01工程法指针对特定工程问题，结合实际情况和经验总结出的一套系统化、规范化的解决方法。0238251-2019本标准编号，代表《声学换流站声传播衰减计算工程法》的2019年版。工程法38251-2019相关术语053.2符号声压表示声波在介质中传播时，某一瞬时介质中压力相对于静压的逾量。声强通过垂直于声波传播方向的单位面积上的声功率，反映声波的强弱程度。声源产生声音的源头，可以是各种物体或设备。声学基础符号换流站在运行时产生的声压级，是评价换流站噪声的重要指标。换流站声级声波在传播过程中，随着距离的增加而逐渐减小的现象。声传播衰减描述声波在介质中传播时，单位距离内声压级或声强级衰减的量。衰减系数换流站相关符号计算公式根据声学原理和换流站实际情况，推导出的用于计算声传播衰减的数学表达式。参数取值在计算过程中，需要根据实际情况确定的参数值，如声源强度、传播距离等。衰减量在特定条件下，声波从声源传播到某一点时，声压级或声强级的减小量。计算方法相关符号064计算流程包括声源的声功率级、频谱特性等，这些参数是计算声传播衰减的基础。声源特性传播路径接收点特性分析声音从声源到接收点的传播路径，包括距离、地形地貌等因素。确定接收点的位置、高度以及周围环境等，以评估声传播衰减对接收点的影响。030201确定计算参数根据声源特性、传播路径和接收点特性，选择合适的声传播模型，如几何声学模型、波动声学模型等。声传播模型基于所选的声传播模型，推导出适用于换流站声传播衰减计算的公式。衰减计算公式建立数学模型输入参数将确定的计算参数输入到数学模型中。计算过程运用数学方法和计算机技术进行迭代计算，求解声传播衰减。结果输出以图表或数据形式展示计算结果，包括声传播衰减量、接收点的声压级等。进行计算分析结果验证与优化对比验证将计算结果与实际测量数据进行对比，验证计算方法的准确性和可靠性。优化调整根据验证结果，对计算流程或参数进行调整优化，以提高计算精度和效率。075声源的表述声源是指能够产生声波振动的物体或系统，在换流站中主要包括设备运行噪声、电磁噪声等。根据声源的性质和特点，可将其分为点声源、线声源和面声源等。5.1声源的定义与分类分类定义指向性声源发出的声波在不同方向上的传播特性，包括无指向性、心形指向性等。频谱特性声源发出的声波在不同频率上的分布情况，反映了声源的音色特征。声压级与声强描述声源发声的强弱程度，与声源的振动幅度和频率密切相关。5.2声源的声学特性换流站中变压器、滤波器、冷却设备等运行时产生的噪声，是换流站主要的声源之一。设备运行噪声由于电场和磁场的变化而产生的噪声，主要来源于换流阀、平波电抗器等设备。电磁噪声包括风机噪声、泵类噪声等，对换流站整体声环境也有一定影响。其他噪声5.3换流站主要声源分析通过声压级、声强等参数来量化描述声源的强弱程度。声源强度表述明确声源在换流站中的具体位置和分布情况，有助于后续声传播衰减计算的准确性。声源位置与分布表述综合考虑声源的指向性、频谱特性等因素，以全面反映声源对换流站声环境的影响。声源特性表述5.4声源的表述方法085.1概述随着我国电力行业的快速发展，换流站作为直流输电工程的重要配套设施，其建设和运营过程中的声传播衰减问题日益凸显。为了规范换流站声传播衰减的计算方法，提升我国声学领域的技术水平，特制定本标准。标准的制定背景123本标准为换流站声传播衰减计算提供了统一的工程方法，有助于确保计算结果的准确性和可靠性。通过实施本标准，可以指导换流站的建设和运营单位合理预测和控制声传播衰减，降低对周边环境的影响。本标准的实施还有助于推动声学领域相关技术的创新和发展，提升我国在国际声学领域的地位和影响力。标准的意义和作用本标准适用于换流站声传播衰减的计算，包括直流输电工程中的换流站、变电站等声源设施。本标准不仅适用于新建换流站的声传播衰减计算，也适用于已建换流站的声传播衰减评估。在进行换流站声传播衰减计算时，应综合考虑声源特性、传播路径、接收点位置等因素，确保计算结果的全面性和准确性。标准的适用范围095.2非相干声源的简化通过简化声源模型，减少计算所需的参数和步骤，提高计算效率。降低计算复杂度简化后的声源模型更易于被工程人员理解和应用，有助于推广该计算方法。便于实际应用声源简化的目的定义与特点非相干声源是指多个声源之间不存在固定的相位关系，其发出的声波在空间中相遇时不会产生稳定的干涉现象。与相干声源的区别相干声源是指多个声源之间存在固定的相位关系，其发出的声波在空间中相遇时会产生稳定的干涉现象，而非相干声源则不会。非相干声源的定义对于非相干声源，可以采用能量叠加的方法进行简化。即将多个非相干声源发出的声波能量进行叠加，从而得到一个等效的声源模型。简化方法该方法适用于声源之间距离较远、声波在空间中的传播路径差异较大，以及声源发出的声波频率不相关等条件。在这些条件下，非相干声源发出的声波可以近似看作是相互独立的，从而可以采用能量叠加的方法进行简化。适用条件简化方法及适用条件在声传播衰减计算中的应用通过简化得到的等效声源模型，可以方便地计算声波在传播过程中的衰减情况。这有助于预测和控制换流站产生的噪声对周边环境的影响。在声学设计和优化中的应用等效声源模型还可以为声学设计和优化提供有力的工具。通过调整声源的布局和参数，可以优化声场的分布，降低噪声污染，提高声学环境的质量。简化后的声源模型应用105.3声源相干性的计算VS相干性是指两个或多个声波在传播过程中，其振动状态（如振幅、相位）保持一定的关系，使得它们在某些位置叠加时能够产生加强或减弱的干涉现象。相干性分类根据声源的不同特性，相干性可分为完全相干、部分相干和完全非相干。完全相干指声波的振动状态在传播过程中始终保持一致；部分相干指声波在特定条件下表现出相干性；完全非相干则指声波之间无明显的相干关系。相干性定义相干性的定义与分类声源相干性计算方法观察声源发出的声波波形，在时域或频域内分析波形的相似性和稳定性，从而判断声波的相干性。波形分析法通过计算声源之间的相干函数，定量描述声波之间的相干程度。相干函数值越接近1，表示声波之间的相干性越强。相干函数法通过测量声源发出的声波在特定位置的相位差，判断声波的相干性。相位差稳定且接近零的声波具有较高的相干性。相位差法

声源相干性在换流站声传播衰减计算中的应用准确评估声源特性通过计算声源的相干性，可以更准确地了解声源的发射特性，包括声波的振幅、相位和频率等，为后续的声传播衰减计算提供基础数据。优化声传播模型在换流站声传播衰减计算中，考虑声源的相干性可以使得传播模型更加接近实际情况，提高计算的准确性和可靠性。指导降噪措施的实施了解声源的相干性有助于确定换流站中的主要噪声源，从而有针对性地采取降噪措施，降低换流站对周边环境的影响。116气象条件温度会影响声波的传播速度，进而影响声音的衰减。一般来说，温度越高，声波传播速度越快，但衰减也相应增加。温度湿度对声波的吸收和散射有一定影响。在湿度较高的环境中，声波更容易被吸收，导致声音衰减加快。湿度风速和风向会影响声波的传播路径和速度。在风速较大的情况下，声波会沿着风向传播更远的距离，但同时也会增加声音的衰减。风速和风向气象条件对声传播的影响气象条件的测量与记录测量设备为确保声传播衰减计算的准确性，需使用专业的气象测量设备，如温湿度计、风速仪等，对气象条件进行实时监测。记录与分析对测量得到的气象数据进行详细记录，并结合声传播衰减计算模型进行分析，以评估气象条件对声传播的具体影响。气象条件在声传播衰减计算中的应用在声传播衰减计算过程中，需将实时测量的气象数据作为输入参数，以确保计算结果的准确性和可靠性。输入参数根据气象条件的变化情况，可引入相应的修正系数对声传播衰减量进行调整，以反映实际情况。修正系数加强监测01提高对气象条件的监测频率和精度，及时掌握其变化情况，为声传播衰减计算提供有力支持。优化模型02针对不同气象条件，优化声传播衰减计算模型，以提高预测结果的准确性和适用性。防范措施03根据气象条件对声传播的影响程度，采取相应的防范措施，如设置声屏障、调整换流站运行方式等，以降低噪声对周边环境的影响。应对气象条件变化的措施与建议127预测点的噪声贡献值计算噪声贡献值定义指特定声源在预测点对总噪声级的贡献大小。贡献值与总噪声级关系各声源贡献值叠加得到预测点总噪声级。贡献值计算重要性有助于识别主要噪声源，为针对性降噪措施提供依据。噪声贡献值概念及意义根据工程实际和评估需求，选定具有代表性的预测点。确定预测点位置基于声源特性、传播距离等因素，计算声源到达预测点的强度及衰减量。声源强度及传播衰减计算将各声源在预测点的强度进行叠加，得到该点的噪声贡献值。贡献值计算对比不同声源、不同预测点的贡献值，评估各声源对总噪声级的影响程度。结果分析与评价计算方法及步骤声源特性包括声源的强度、频率特性、发声方式等。预测点环境预测点周围的反射面、吸声材料以及气象条件等都会对噪声传播产生影响。传播路径考虑声波在传播过程中的衰减、反射、衍射等因素。计算中需考虑的因素实际应用与案例分析通过具体工程案例，详细阐述噪声贡献值的计算过程及结果分析。结合工程实际，探讨如何根据噪声贡献值制定针对性的降噪措施，提高声环境质量。137.1声压级衰减计算传播距离声波在传播过程中，随着传播距离的增加，声压级会逐渐衰减。这是由于声波在空气中传播时，会受到空气的吸收、散射和衍射等作用的影响。声源特性声源的发射功率、频率和指向性等因素也会对声压级衰减产生影响。例如，高频声波在传播过程中更容易受到空气的吸收，因此衰减速度更快。环境条件环境中的温度、湿度、气压等条件也会对声压级衰减产生影响。例如，在潮湿环境中，声波的吸收会增强，导致更快的衰减。声压级衰减的影响因素基于声学波动方程和相关的边界条件，可以采用理论计算方法预测声波在特定环境中的衰减情况。这些方法通常需要较高的数学和物理基础，并借助计算机进行数值求解。在实际应用中，为了简化计算过程，常采用经验公式来估算声压级衰减。这些公式通常基于大量实验数据的统计分析，能够在一定范围内给出较为准确的预测结果。理论计算经验公式声压级衰减的计算方法换流站噪声评估在换流站的建设和运营过程中，噪声问题是一个重要的考虑因素。通过计算声压级衰减，可以预测换流站产生的噪声在传播过程中对周边环境的影响程度，为噪声控制和治理提供依据。环境噪声规划在城市规划和环境保护领域，声压级衰减计算也具有重要的应用价值。通过预测不同声源在特定环境中的衰减情况，可以合理规划城市声环境，降低噪声对居民生活和工作的影响。声压级衰减的应用场景147.2总声压级的计算通过将各个声源的声能量进行叠加，再转换为声压级，适用于多个声源同时作用的情况。能量相加法在声压级相差较大的情况下，采用分贝相加法，即取最大声压级为主要声源，其余声源进行修正。分贝相加法声压级叠加方法单个声源通过测量或计算得到单个声源的声压级，作为总声压级计算的基础。0102多个声源考虑声源之间的相互影响，包括声波的干涉、衍射等效应，采用适当的方法对各个声源的声压级进行修正。声源声压级的确定传播距离声波在传播过程中，随着距离的增加，声能量逐渐衰减，需要考虑距离对声压级的影响。障碍物障碍物对声波的传播具有阻挡和衰减作用，需要根据实际情况考虑障碍物对声压级的影响。衰减因素的考虑计算步骤与实例根据声源布局与传播环境，选择合适的声压级叠加方法。按照选定的计算方法，进行总声压级的计算。确定声源类型与数量，以及各声源的声压级。考虑衰减因素，对声压级进行修正。结合实际案例，对计算过程与结果进行详细解读，为类似工程提供参考。15附录A(资料性附录)部分换流站噪声设备的声功率级及其频谱换流站主要噪声设备换流变压器作为换流站的核心设备，换流变压器在运行过程中产生的噪声是换流站主要噪声来源之一。平波电抗器平波电抗器用于平滑直流电流，其产生的噪声频率范围较宽，对周边环境有一定影响。滤波器组滤波器组用于滤除谐波和进行无功补偿，其运行时产生的噪声也是换流站噪声的重要组成部分。换流变压器的声功率级换流变压器的声功率级通常较高，其频谱特性以低频为主，随着频率的升高逐渐衰减。平波电抗器的声功率级平波电抗器的声功率级相对较低，但其在某些特定频率下可能产生较高的噪声峰值，需要注意控制和治理。滤波器组的声功率级滤波器组的声功率级取决于其具体的类型和运行状况，一般表现为宽频带噪声，需要在设计时充分考虑其对周边环境的影响。声功率级及其频谱特性ABCD优化设备选型在换流站设计阶段，应优先选择低噪声、高效率的设备，以降低噪声源头的强度。消声与吸声处理在换流站的噪声传播途径上，可设置消声器、吸声材料等，进一步降低噪声的传播能量。绿化与环境整治通过加强换流站周边的绿化建设，以及定期清理和维护站区环境，可在一定程度上减少噪声对周边环境的影响。隔声与减振措施对于噪声较大的设备，可采取隔声罩、减振支座等措施，减少噪声的传播和振动的影响。噪声控制与治理措施16附录B(资料性附录)电力电容器塔的指向性测量方法指向性定义指向性描述声源在不同方向上的声辐射特性，对于电力电容器塔而言，了解其指向性有助于预测和控制噪声传播。测量方法概述通过在不同位置和角度放置声级计，测量电力电容器塔产生的声压级，从而分析其指向性。声源定位确定电力电容器塔作为声源的位置，这是进行指向性测量的基础。测量原理测量步骤前期准备数据分析布点设置数据采集选定合适的测量场地，确保无其他干扰声源，并准备声级计、定位设备等必要的测量工具。根据电力电容器塔的尺寸和周围环境，合理设置测量点，确保能够全面反映其指向性特征。在各测量点同步进行声压级测量，记录不