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IEC 60076-10-1 Ed. 2.0 b:2016 Power transformers - Part 10-1: Determination of sound levels - Application guide >
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IEC 60076-10-1 Ed. 2.0 b:2016 Power transformers - Part 10-1: Determination of sound levels - Application guide, 2016
- English [Go to Page]
- CONTENTS
- FOREWORD
- 1 Scope
- 2 Normative references
- 3 Basic physics of sound [Go to Page]
- 3.1 Phenomenon
- 3.2 Sound pressure, p
- 3.3 Particle velocity, u
- 3.4 Sound intensity,
- 3.5 Sound power, W
- 3.6 Sound fields [Go to Page]
- 3.6.1 General
- 3.6.2 The free field
- 3.6.3 The diffuse field
- 3.6.4 The near-field
- 3.6.5 The far-field
- 3.6.6 Standing waves
- 4 Sources and characteristics of transformer and reactor sound [Go to Page]
- 4.1 General
- 4.2 Sound sources [Go to Page]
- 4.2.1 Core
- 4.2.2 Windings
- 4.2.3 Stray flux control elements
- 4.2.4 Sound sources in reactors
- 4.2.5 Effect of current harmonics in transformer and reactor windings
- 4.2.6 Fan noise
- 4.2.7 Pump noise
- 4.2.8 Relative importance of sound sources
- 4.3 Vibration transmission
- 4.4 Sound radiation
- 4.5 Sound field characteristics
- 5 Measurement principles [Go to Page]
- 5.1 General
- 5.2 A-weighting
- 5.3 Sound measurement methods [Go to Page]
- 5.3.1 General
- 5.3.2 Sound pressure method
- 5.3.3 Sound intensity method
- 5.3.4 Selection of appropriate sound measurement method
- 5.4 Information on frequency bands
- 5.5 Information on measurement surface
- 5.6 Information on measurement distance
- 5.7 Information on measuring procedures (walk-around and point-by-point)
- 6 Practical aspects of making sound measurements [Go to Page]
- 6.1 General
- 6.2 Orientation of the test object to avoid the effect of standing waves
- 6.3 Device handling for good acoustical practice
- 6.4 Choice of microphone spacer for the sound intensity method
- 6.5 Measurements with tank mounted sound panels providing incomplete coverage
- 6.6 Testing of reactors
- 7 Difference between factory tests and field sound level measurements [Go to Page]
- 7.1 General
- 7.2 Operating voltage
- 7.3 Load current
- 7.4 Load power factor and power flow direction
- 7.5 Operating temperature
- 7.6 Harmonics in the load current and in voltage
- 7.7 DC magnetization
- 7.8 Effect of remanent flux
- 7.9 Sound level build-up due to reflections
- 7.10 Converter transformers with saturable reactors (transductors)
- Annex A (informative) Sound level built up due to harmonic currents in windings [Go to Page]
- A.1 Theoretical derivation of winding forces due to harmonic currents
- A.2 Force components for a typical current spectrum caused by a B6 bridge
- A.3 Estimation of sound level increase due to harmonic currents by calculation
- Bibliography
- Figures [Go to Page]
- Figure 1 – Simulation of the spatially averaged sound intensity level (solid lines) and sound pressure level (dashed lines) versus measurement distance d in the near-field
- Figure 2 – Example curves showing relative change in lamination length for one type of electrical core steel during complete cycles of applied 50 Hz a.c. induction up to peak flux densities Bmax in the range of 1,2 T to 1,9 T
- Figure 3 – Induction (smooth line) and relative change in lamination length (dotted line) as a function of time due to applied 50 Hz a.c. induction at 1,8 T – no d.c. bias
- Figure 4 – Example curve showing relative change in lamination length during one complete cycle of applied 50 Hz a.c. induction at 1,8 T with a small d.c. bias of 0,1 T
- Figure 5 – Induction (smooth line) and relative change in lamination length (dotted line) as a function of time due to applied 50 Hz a.c. induction at 1,8 T with a small d.c. bias of 0,1 T
- Figure 6 – Sound level increase due to d.c. current in windings
- Figure 7 – Typical sound spectrum due to load current
- Figure 8 – Simulation of a sound pressure field (coloured) of a 31,5 MVA transformer at 100 Hz with corresponding sound intensity vectors along the measurement path
- Figure 9 – Aweighting graph derived from function A(f)
- Figure 10 – Distribution of disturbances to sound pressure in the test environment
- Figure 11 – Microphone arrangement
- Figure 12 – Illustration of background sound passing through test areaand sound radiated from the test object
- Figure 13 – 1/1- and 1/3octave bands with transformer tones for 50 Hz and 60 Hz systems
- Figure 14 – Logging measurement demonstrating spatial variation along the measurement path
- Figure 15 – Test environment
- Figure A.1 – Current wave shape for a star and a delta connected winding for the current spectrum given in Table A.2
- Tables [Go to Page]
- Table 1 – A-weighting values for the first fifteen transformer tones
- Table A.1 – Force components of windings due to harmonic currents
- Table A.2 – Current spectrum of a B6 converter bridge
- Table A.3 – Calculation of force components and test currents
- Table A.4 – Summary of harmonic forces and test currents
- Français [Go to Page]
- SOMMAIRE
- AVANT-PROPOS
- 1 Domaine d'application
- 2 Références normatives
- 3 Physique fondamentale du son [Go to Page]
- 3.1 Phénomène
- 3.2 Pression acoustique, p
- 3.3 Vitesse acoustique d'une particule, u
- 3.4 Intensité acoustique,
- 3.5 Puissance acoustique, W
- 3.6 Champs acoustiques [Go to Page]
- 3.6.1 Généralités
- 3.6.5 Le champ lointain
- 3.6.6 Ondes stationnaires
- 3.6.2 Le champ libre
- 3.6.3 Le champ diffus
- 3.6.4 Le champ proche
- 4 Sources et caractéristiques du son des transformateurs et des bobines d'inductance [Go to Page]
- 4.1 Généralités
- 4.2 Sources sonores [Go to Page]
- 4.2.1 Noyau
- 4.2.2 Enroulements
- 4.2.3 Éléments de contrôle du flux de fuite
- 4.2.4 Sources sonores dans des bobines d'inductance
- 4.2.5 Effet des harmoniques réels sur les enroulements des transformateurs et des bobines d'inductance
- 4.2.6 Bruit de ventilateur
- 4.2.7 Bruit de pompe
- 4.2.8 Importance relative des sources sonores
- 4.3 Transmission des vibrations
- 4.4 Rayonnement sonore
- 4.5 Caractéristiques du champ acoustique
- 5 Principes de mesure [Go to Page]
- 5.1 Généralités
- 5.2 Pondération A
- 5.3 Méthodes de mesure acoustique [Go to Page]
- 5.3.1 Généralités
- 5.3.2 Méthode de pression acoustique
- 5.3.3 Méthode d'intensité acoustique
- 5.3.4 Sélection de la méthode de mesurage acoustique adaptée
- 5.4 Informations relatives aux bandes de fréquence
- 5.5 Informations relatives à la surface de mesure
- 5.6 Informations relatives à la distance de mesure
- 5.7 Informations relatives aux procédures de mesure (inspection en continu et point par point)
- 6 Aspects pratiques de la réalisation de mesures acoustiques [Go to Page]
- 6.1 Généralités
- 6.2 Orientation de l'objet en essai afin d'éviter l'effet des ondes stationnaires
- 6.3 Manipulation des dispositifs pour une bonne pratique acoustique
- 6.4 Choix du système d'espacement des microphones pour la méthode d'intensité acoustique
- 6.5 Mesures effectuées avec des panneaux acoustiques montés sur la cuve fournissant une couverture incomplète
- 6.6 Essais des bobines d'inductance
- 7 Différence entre les essais en usine et les mesures du niveau de bruit sur le terrain [Go to Page]
- 7.1 Généralités
- 7.2 Tension de fonctionnement
- 7.3 Courant de charge
- 7.4 Facteur de puissance de charge et direction du flux de puissance
- 7.5 Température de fonctionnement
- 7.6 Harmoniques en courant de charge et en tension
- 7.7 Magnétisation en courant continu
- 7.8 Effet du flux rémanent
- 7.9 Augmentation du niveau de bruit en raison de réflexions
- 7.10 Transformateurs convertisseurs équipés de bobines d'inductance saturables (transducteurs)
- Annexe A (informative) Augmentation du niveau de bruit en raison de courants harmoniques dans les enroulements [Go to Page]
- A.1 Dérivation théorique des forces d'enroulement en raison de courants harmoniques
- A.2 Composantes de force d'un spectre de courant type causé par un pont B6
- A.3 Estimation par calcul de l'augmentation du niveau de bruit due à des courants harmoniques
- Bibliographie
- Figures [Go to Page]
- Figure 1 – Simulation du niveau d'intensité acoustique moyenné spatialement (lignes pleines) et du niveau de pression acoustique (lignes en pointillés) par rapport à la distance de mesure d dans le champ proche
- Figure 2 – Exemple de courbes présentant la variation relative de la longueur de tôle d'un type de noyau électrique en acier pendant des cycles complets d'induction appliquée à 50 Hz en courant alternatif jusqu'à des inductions crête Bmax dans la plage de 1,2 T à 1,9 T
- Figure 3 – Induction (ligne continue) et variation relative de la longueur de tôle (ligne en pointillés) en fonction du temps obtenue par l’application d’une induction alternative de 1,8 T à 50 Hz – sans composante continue
- Figure 4 – Exemple de courbe présentant la variation relative de la longueur de tôle pendant un cycle complet d'induction alternative de 1,8 T à 50 Hz avec un faible biais de 0,1 T en courant continu
- Figure 5 – Induction (ligne continue) et variation relative de la longueur de tôle (ligne en pointillés) en fonction du temps due à l'induction de 1,8 T à 50 Hz avec un faible biais de 0,1 T
- Figure 6 – Augmentation du niveau de bruit liée à la présencede courant continu dans les enroulements
- Figure 7 – Spectre sonore type dû au courant de charge
- Figure 8 – Simulation d'un champ de pression acoustique (en couleur) d'un transformateur de 31,5 MVA à 100 Hz avec les vecteurs d'intensité acoustique correspondants le long du trajet de mesure
- Figure 9 – Graphique de pondération A dérivé de la fonction A(f)
- Figure 10 – Distribution des perturbations de la pression acoustiquedans l'environnement d'essai
- Figure 11 – Disposition des microphones
- Figure 12 – Illustration de la circulation du bruit de fond à travers la surface d'essai et du son rayonné à partir de l'objet en essai
- Figure 13 – Bandes de 1/1 et 1/3 d'octave avec des sonsde transformateur pour des systèmes 50 Hz et 60 Hz
- Figure 14 – Mesure d'enregistrement présentant une variation spatiale le long du trajet de mesure
- Figure 15 – Environnement d'essai
- Figure A.1 – Forme d'onde de courant d'un enroulement branché en étoile et en triangle pour le spectre de courant donné au Tableau A.2
- Tableaux [Go to Page]
- Tableau 1 – Valeurs de pondération A pour les quinze premiers sons d'un transformateur
- Tableau A.1 – Composantes de force des enroulements en raison de courants harmoniques
- Tableau A.2 – Spectre de courant d'un pont convertisseur B6
- Tableau A.3 – Calcul des composantes de force et des courants d'essai
- Tableau A.4 – Résumé des forces harmoniques et des courants d'essai [Go to Page]
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