Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6306-10:2018 (IEC 60076-10:2016) về Máy biến áp điện lực - Phần 10: Xác định mức âm thanh

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 6306-10:2018

IEC 60076-10:2016

MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC - PHẦN 10: XÁC ĐỊNH MỨC ÂM THANH

Power transformers - Part 10: Determination of sound levels

Lời nói đầu

TCVN 6306-10:2018 hoàn toàn tương đương với IEC 60076-10:2016;

TCVN 6306-10:2018 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện và khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 6306 (IEC 60076), Máy biến áp điện lực gồm các phần sau:

- TCVN 6306-1:2015 (IEC 60076-1:2011), Phần 1: Quy định chung

- TCVN 6306-2:2006 (IEC 60076-2:1993), Phần 2: Độ tăng nhiệt

- TCVN 6306-3:2006 (IEC 60076-3:2000), Phần 3: Mức cách điện, thử nghiệm điện môi và khoảng cách ly bên ngoài trong không khí

- TCVN 6306-5:2006 (IEC 60076-5:2006), Phần 5: Khả năng chịu ngắn mạch

- TCVN 6306-10:2018 (IEC 60076-10:2016), Phần 10: Phần 10: Xác định mức âm thanh

- TCVN 6306-10-1:2018 (IEC 60076-10-1:2016), Phần 10-1: Phần 10: Xác định mức âm thanh - Hướng dẫn áp dụng

- TCVN 6306-11:2009 (IEC 60076-11:2004), Phần 11: Máy biến áp kiểu khô

- TCVN 6306-13:2017 (IEC 60076-13:2006), Phần 13: Máy biến áp chứa chất lỏng loại tự bảo vệ

Lời giới thiệu

Một trong nhiều tham số được xét đến khi quy định, thiết kế và lắp đặt máy biến áp, cuộn kháng và các thiết bị làm mát liên quan của chúng là mức âm thanh mà thiết bị có nhiều khả năng phát ra trong các điều kiện vận hành xác định. Tiêu chuẩn này đưa ra cơ sở cho các quy định kỹ thuật và thử nghiệm các mức âm thanh.

Tiêu chuẩn này mô tả theo trình tự hợp lý các điều kiện mang tải, cách quy định và thử nghiệm cũng như cách đánh giá và ghi lại các mức âm thanh đối với thiết bị cần thử nghiệm. Quy định kỹ thuật của các mức âm thanh được nêu trong Điều 5.

Trong tiêu chuẩn này, định nghĩa “máy biến áp phân phối” được đưa vào. Định nghĩa này phản ánh nhu cầu giữ là các phép đo âm thanh đơn giản và nhanh hơn đối với loại máy biến áp này.

Yêu cầu mới đề ghi lại phổ băng tần 1/3 octave đối với tất cả các mức âm thanh (kể cả tạp nền) trên các máy biến áp được lắp đặt trong các trạm biến áp phản ánh các điều kiện khắc nghiệt hơn và cũng cải tiến chức năng của thiết bị hiện đại.

Khi phương pháp cường độ âm thanh được đưa vào trong tiêu chuẩn này thì đã có một số kinh nghiệm nhất định. Trong các năm tiếp theo, kinh nghiệm được tăng lên đáng kể và cần có những thay đổi. Sự tương đương giữa phương pháp áp suất và phương pháp cường độ đã được chứng tỏ trong các giới hạn thử nghiệm nhất định.

Việc đưa các tiêu chí mới để kiểm tra tính hợp lệ đối với phương pháp cường độ đã thừa nhận các giới hạn này. Áp suất cho phép - chỉ số cường độ ΔL duy trì 8 dB tuy nhiên sự khác nhau giữa mức áp suất âm thanh đo được và mức cường độ âm thanh ghi lại được được giới hạn ở 4 dB.

Đối với phương pháp áp suất, quy trình hiệu chỉnh đối với những sai lệch được tăng cường bằng cách khuyến cáo áp dụng các giá trị K phụ thuộc tần số có được từ phép đo thời gian phản ứng của thiết bị thử nghiệm. Trong trường hợp K được rút ra từ các hệ số hấp thụ thì bảng hệ số hấp thụ trung bình được lập để thể hiện các bề mặt trong môi trường làm việc.

Quy trình liên tục và quy trình point-point được áp dụng như nhau. Quy trình liên tục phản ánh sự phát triển của thông lệ làm việc cho phép các phép đo hiệu quả hơn chủ yếu trên các thiết bị lớn. Đối với máy biến áp phân phối và trong một số trường hợp đặc biệt (liên quan đến sức khỏe và an toàn) quy trình point-point thích hợp hơn.

Để giảm thiểu các hiệu ứng trường gần, khoảng cách đo ưu tiên được đặt là 1 m với các ngoại lệ đối với máy biến áp phân phối, thiết bị thử nghiệm nhỏ, trường hợp có tỷ số tín hiệu-tạp thấp và đối với vấn đề sức khỏe và an toàn thì khoảng cách được duy trì ở 0,3 m.

Một công thức duy nhất để tính diện tích bề mặt đo S được đưa vào vì sự phức tạp trước đây có thể chỉ tạo chênh lệch nhỏ hơn 1 dB.

Tất cả các hình mô tả diện tích bề mặt đo được xem xét lại để phù hợp với phương pháp đường bao khi xác định công suất âm thanh. Chiều cao h luôn được đo từ sàn của thiết bị thử nghiệm bất kể chiều cao của các giá đỡ bên dưới đối tượng thử nghiệm trừ khi đối tượng thử nghiệm được lắp đặt trên giá đỡ có bề mặt đủ lớn đóng vai trò là mặt phẳng phản xạ.

Các hình vẽ bổ sung giải thích quy trình xác định diện tích bề mặt đo và đường đo khép kín quy định đối với một số cấu hình cuộn kháng kiểu khô.

Khi sử dụng tiêu chuẩn này, nên tham khảo hướng dẫn áp dụng tương ứng theo TCVN 6306-10-1 (IEC 60076-10-1) nhằm cung cấp hiểu biết tốt hơn với thông tin cơ bản quan trọng và nội dung cần thiết.

MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC - PHẦN 10: XÁC ĐỊNH MỨC ÂM THANH

Power transformers - Part 10: Determination of sound levels

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này xác định các phương pháp đo áp suất âm thanh và cường độ âm thanh từ đó xác định các mức công suất âm thanh của máy biến áp, cuộn kháng và các cơ cấu làm mát đi kèm của chúng.

CHÚ THÍCH: Trong tiêu chuẩn này, thuật ngữ “máy biến áp" thường có nghĩa là “máy biến áp hoặc cuộn kháng".

Các phương pháp này áp dụng cho máy biến áp, cuộn kháng và các cơ cấu làm mát của chúng - được lắp vào hoặc tách rời với máy biến áp - như được đề cập trong các bộ tiêu chuẩn TCVN 6306 (IEC 60076) và IEC 61378.

Tiêu chuẩn này chủ yếu áp dụng cho các phép đo tại nhà máy. Các điều kiện tại hiện trường có thể rất khác do gần đối tượng, kể cả các máy biến áp khác. Tuy nhiên, tiêu chuẩn này áp dụng được trong phạm vi có thể đối với phép đo tại hiện trường.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn dưới đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng các bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).

TCVN 6306-1 (IEC 60076-1), Máy biến áp điện lực - Phần 1: Quy định chung

TCVN 10615-2:2017 (ISO 3382-2:2008), Âm học - Đo các thông số âm thanh phòng - Phần 2: Thời gian âm vang trong phòng bình thường

TCVN 12179-1:2017 (ISO 9614-1:1993), Âm học - Xác định mức công suất âm thanh của các nguồn tạp bằng cách sử dụng cường độ âm thanh - Phần 1: Phép đo tại các điểm rời rạc

TCVN 12179-2:2017 (ISO 9614-2:1996), Âm học - Xác định mức công suất âm thanh của các nguồn tạp bằng cách sử dụng cường độ âm thanh - Phần 2: Phép đo bằng cách quét

IEC 60076-8:1997, Power transformers - Part 8: Application Guide (Máy biến áp điện lực - Phần 8: Hướng dẫn áp dụng)

IEC 61043:1993, Electroacoustics - Instruments for the measurement of sound intensity - Measurements with pairs of pressure sensing microphones (Âm điện - Thiết bị đo cường độ âm thanh - Phép đo sử dụng cặp micro nhạy với áp suất)

IEC 61672-1, Electroacoustics - Sound level meters - Part 1: Specifications (Âm điện - Thiết bị đo mức âm thanh - Phần 1: Quy định kỹ thuật)

IEC 61672-2, Electroacoustics - Sound level meters - Part 2: Pattern evaluation tests (Âm điện - Thiết bị đo mức âm thanh - Phần 2: Thử nghiệm đánh giá dạng mẫu)

ISO 3746:2010, Acoustics - Determination of sound power levels and sound energy levels of noise sources using sound pressure - Survey method using an enveloping measurement surface over a reflecting plane (Âm học - Xác định mức công suất âm thanh và mức năng lượng âm thanh của các nguồn tạp bằng cách sử dụng áp suất âm thanh - Phương pháp khảo sát sử dụng bề mặt đo bao quanh mặt phẳng phản xạ)

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong TCVN 6306-1 (IEC 60076-1) và các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây.

3.1

Áp suất âm thanh (sound pressure)

p

Áp suất tăng giảm được xếp chồng lên áp suất tĩnh (khí áp kế) khi có âm thanh.

CHÚ THÍCH 1: Áp suất âm thanh được biểu diễn bằng pascal, Pa.

3.2

Mức áp suất âm thanh (sound pressure level)

L_p

Mười lần logarit cơ số 10 của tỷ số giữa bình phương áp suất âm thanh hiệu dụng và bình phương áp suất âm thanh tham chiếu (p₀ = 20 x 10^-6 Pa)

CHÚ THÍCH 1: Áp suất âm thanh được biểu diễn bằng đề xi ben, dB.

                                                    (1)

3.3

Cường độ âm thanh (sound intensity)

I

Đại lượng véc tơ mô tả độ lớn và hướng của công suất âm thanh trên một đơn vị diện tích ở vị trí cho trước.

CHÚ THÍCH 1: Đơn vị của cường độ âm thanh là oát trên mét vuông, W/m².

3.4

Cường độ âm thanh vuông góc (normal sound intensity)

l_n

Thành phần của cường độ âm thanh theo hướng vuông góc với bề mặt đo.

CHÚ THÍCH 1: Theo quy ước, cường độ âm thanh vuông góc được coi là dương nếu năng lượng hướng ra khỏi đối tượng thử nghiệm và âm nếu năng lượng hướng về phía đối tượng thử nghiệm.

3.5

Mức cường độ âm thanh vuông góc (normal sound intensity level)

L_I

Mười lần logarit cơ số 10 của tỷ số giữa cường độ âm thanh vuông góc hiệu dụng và cường độ âm thanh tham chiếu (l₀ = 1 x 10^-12 Wm^-2)

CHÚ THÍCH 1: Cường độ âm thanh được biểu diễn bằng đề xi ben, dB.

CHÚ THÍCH 2: Vì l_n có thể dương hoặc âm nên cờ chỉ hướng riêng F_Dir dùng cho L_I để chỉ thị hướng năng lượng cần được duy trì cho các phân tích sau này ví dụ như tính giá trị trung bình và đại lượng tích phân.

3.6

Cờ chỉ hướng (direction flag)

F_Dir

Chỉ thị hướng của luồng năng lượng âm thanh, yêu cầu đối với cường độ âm thanh vì bản chất véctơ của nó.

CHÚ THÍCH 1: +1 đối với luồng năng lượng đi ra xa đối tượng thử nghiệm và -1 đối với luồng năng lượng đi về phía đối tượng thử nghiệm.

3.7

Công suất âm thanh (sound power)

W

Mức năng lượng âm thanh trong không khí được bức xạ từ nguồn.

CHÚ THÍCH: Công suất âm thanh được thể hiện bằng oát, W.

3.8

Mức công suất âm thanh (sound power level)

L_w

Mười lần logarit cơ số 10 của tỷ số giữa công suất âm thanh hiệu dụng cho trước và công suất âm thanh tham chiếu (W₀ = 1 x 10^-12 W)

CHÚ THÍCH 1: Công suất âm thanh được biểu diễn bằng đề xi ben, dB.

3.9

Mức âm thanh tổng (total sound level)

Mức âm thanh trên toàn bộ dải tần đang xét.

CHÚ THÍCH 1: Mức này được đo trực tiếp bởi cơ cấu đo hoặc suy ra từ tổng logarit của các mức âm thanh của các dải tần riêng rẽ.

3.10

Bề mặt bức xạ chính (principal radiating surface)

Bề mặt giả định bao quanh đối tượng thử nghiệm được giả định là âm thanh được phát ra từ đó.

3.11

Bề mặt đo (measurement surface)

S

Bề mặt bao quanh đối tượng thử nghiệm ở khoảng cách đo tính từ bề mặt bức xạ chính mà trên đó đặt các đường đo khép kín hoặc điểm đo.

3.12

Thước đo bề mặt (surface measure)

L_s

Mười lần logarit cơ số 10 của tỷ số giữa bề mặt đo S và bề mặt tham chiếu S₀ (1 m²).

CHÚ THÍCH 1: Thước đo bề mặt biểu diễn bằng đê xi ben, dB.

3.13

Khoảng cách đo (measurement distance)

x

Khoảng cách theo phương nằm ngang giữa bề mặt bức xạ chính và bề mặt đo.

3.14

Đường đo khép kín quy định (prescribed contour)

(Các) Tuyến nằm ngang trên mặt phẳng đo mà trên đó thực hiện các phép đo.

3.15

Quy trình liên tục (walk-around procedure)

Đo mức âm thanh bằng cách di chuyển liên tục (các) micro dọc theo (các) đường đo khép kín quy định với tốc độ không đổi khi cơ cấu đang đo mức âm thanh lấy trung bình theo thời gian và không gian.

CHÚ THÍCH 1: Thiết bị thử nghiệm có thể ghi lại dữ liệu âm thanh bằng kỹ thuật số trong quy trình đo để xử lý sau nhằm xác định các đại lượng cần thiết.

3.16

Quy trình từng điểm (point-by-point procedure)

Đo mức âm thanh ở một số vị trí rời rạc của micro trên (các) đường đo khép kín quy định, cách đều nhau và không cách nhau quá 1 m.

CHÚ THÍCH 1: Mức âm thanh trung bình trong không gian là giá trị trung bình của tất cả các điểm đo.

3.17

Mức tạp nền (background noise level)

Mức áp suất âm thanh có trọng số được đo dọc theo đường đo khép kín quy định với đối tượng thử nghiệm không hoạt động.

3.18

Hiệu chỉnh môi trường (environmental correction)

K

Hiệu chỉnh ảnh hưởng của những phản xạ âm thanh không mong muốn từ các ranh giới của phòng và/hoặc đối tượng phản xạ trong phòng thử nghiệm khi đo áp suất âm thanh.

3.19

Chỉ số P-l (P-l index)

ΔL

Chênh lệch giữa mức áp suất âm thanh trung bình trong không gian và mức cường độ âm thanh trung bình trong không gian.

CHÚ THÍCH 1: Phải sử dụng các giá trị có trọng số A.

3.20

Máy biến áp phân phối (distribution type transformers)

Máy biến áp không phải loại được lắp đặt trong các trạm biến áp. có công suất danh định thường nhỏ hơn 5 000 kVA.

CHÚ THÍCH 1: Định nghĩa này chỉ đúng trong tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH 2: Định nghĩa này áp dụng cho cả máy biến áp ngâm trong chất lỏng và máy biến áp khô.

4  Công suất âm thanh ở các điều kiện tải khác nhau

4.1  Quy định chung

Có ba thành phần âm thanh có thể góp phần vào mức công suất âm thanh tổng của máy biến áp khi đang vận hành:

- Công suất âm thanh khi kích thích không tải;

- Công suất âm thanh của cơ cấu làm mát;

- Công suất âm thanh do dòng điện tải.

Thể hiện mức công suất âm thanh của máy biến áp ở điều kiện vận hành nhất định được cho bởi tổng loga của ba thành phần công suất âm thanh ở điều kiện vận hành này. Chi tiết xem Điều 13.

4.2  Công suất âm thanh ở tình trạng kích thích không tải

Công suất âm thanh do kích thích không tải phải được xem xét đối với tất cả các kiểu máy biến áp. Điện áp kích thích phải là hình sin hoặc về cơ bản có dạng sóng hình sin và tần số danh định. Điện áp phải phù hợp với 11.5 của TCVN 6306-1 (IEC 60076-1). Trong trường hợp cuộn kháng, điều kiện không tải không tồn tại vì sẽ có dòng điện danh định ngay khi đặt điện áp danh định vào. Để có thêm thông tin về thử nghiệm âm thanh cho cuộn kháng, xem IEC 60076-6.

Điều kiện thông thường đối với việc xác định mức công suất âm thanh của máy biến áp khi kích thích không tải là điện áp danh định ở cuộn dây không điều chỉnh. Các điều kiện kích thích khác có thể xảy ra trong vận hành dẫn đến các mức công suất âm thanh thấp hơn hoặc cao hơn và cũng có thể là điều kiện đảm bảo và nếu như vậy thì sẽ được người mua quy định. Đối với các máy biến áp được thiết kế để làm việc với từ thông thay đổi, công suất âm thanh ở kích thích không tải bị tác động lớn bởi vị trí điều chỉnh. Do đó vị trí điều chỉnh của phép đo âm thanh phải được thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua khi đặt hàng.

Nếu máy biến áp được lắp với thiết bị có bộ điều chỉnh điện áp có tải kiểu cuộn kháng khi cuộn kháng có thể được cấp điện liên tục ở các vị trí nhất định của bộ điều chỉnh điện áp, các phép đo phải được thực hiện với máy biến áp ở nấc điều chỉnh liên quan đến điều kiện này và cũng gần với nấc điều chỉnh chính khi có thể.

Các điều kiện thử nghiệm được chọn phải được nêu rõ ràng trong báo cáo thử nghiệm.

CHÚ THÍCH: Việc từ hóa do thiên áp một chiều của lõi có thể làm tăng đáng kể các mức âm thanh đo được. Sự có mặt của từ hóa thiên áp được thể hiện bằng sự tồn tại các hài bậc lẻ của tần số kích thích trong phổ âm thanh và điều này có thể nhận biết bằng việc phân tích băng tần hẹp. Tác động của thiên áp một chiều trên các phép đo mức âm thanh không tải trong thử nghiệm tại nhà máy có thể bị triệt tiêu bằng cách vận hành quá kích thích trong vài phút. Khi quá kích thích không khả thi trong các phép đo tại hiện trường thì việc triệt tiêu thiên áp một chiều sau khi khởi động máy biến áp có thể mất vài giờ hoặc vài ngày.

4.3  Công suất âm thanh do cơ cấu làm mát

Điều kiện thông thường để xác định mức công suất âm thanh là có tất cả các cơ cấu làm mát cần thiết để vận hành máy biến áp ở công suất danh định của nó.

Trong trường hợp cơ cấu làm mát bằng nước, lưu lượng nước không cần được duy trì trong thử nghiệm mức âm thanh.

Trong trường hợp các cơ cấu làm mát thay đổi tốc độ (thường là quạt) tốc độ trong thử nghiệm mức âm thanh có ảnh hưởng đáng kể đến mức âm thanh. Tốc độ của cơ cấu làm mát được chọn cho phép đo mức âm thanh phải là tốc độ cần thiết để vận hành máy biến áp ở công suất danh định của nó trong các điều kiện môi chất làm mát bên ngoài khắc nghiệt nhất.

Các điều kiện thử nghiệm được chọn phải được ghi rõ trong báo cáo thử nghiệm.

4.4  Công suất âm thanh do dòng điện tải

Thành phần chính của mức công suất âm thanh do dòng điện tải, đối với hầu hết các máy biến áp, bằng hai lần tần số nguồn.

Độ lớn của mức công suất âm thanh do dòng điện tải có thể ước lượng gần đúng bằng công thức (5) và công thức (6):

trong đó

L_WA,lr là mức công suất âm thanh có trọng số A được ước lượng của máy biến áp ở dòng điện danh định và tần số danh định ở điều kiện ngắn mạch;

S_r là công suất danh định tính bằng MVA;

S_p là công suất tham chiếu (1 MVA).

Đối với máy biến áp tự ngẫu và máy biến áp ba cuộn dây, công suất danh định hai cuộn dây tương đương được sử dụng thay cho Sr, theo 3.2 của IEC 60076-8:1997.

CHÚ THÍCH 1: Dự đoán công thức (5) và (6) thường nằm trong phạm vi ±6 dB so với mức công suất âm thanh đo được của dòng điện tải danh định.

Hướng dẫn ước lượng độ lớn của công suất âm thanh do dòng điện tải được cho bởi công thức (5) và (6). Khi các giá trị tính được thấp hơn 10 dB hoặc nhiều hơn so với mức công suất âm thanh ước lượng được ở kích thích không tải, sự góp phần của chúng sẽ là không đáng kể và do đó không cần thử nghiệm, trừ khi người mua quy định thử nghiệm này.

CHÚ THÍCH 2: Máy biến áp phân phối thường không đòi hỏi phải xem xét công suất âm thanh đo dòng điện tải.

Khi yêu cầu phép đo này, một cuộn dây phải được ngắn mạch và dòng diện danh định ở tần số danh định phải được đưa vào cuộn dây còn lại.

Nếu không có quy định khác, các thử nghiệm phải được thực hiện với bộ điều chỉnh điện áp (nếu có) trên nấc điều chỉnh chính. Tuy nhiên, vị trí nấc điều chỉnh này có thể không tạo ra mức âm thanh lớn nhất khi vận hành do sự thay đổi phân bố trường từ tạp tán trong các cuộn dây, lõi và các phần tử che chắn thùng máy biến áp.

Các điều kiện thử nghiệm được chọn phải được chỉ ra rõ ràng trong báo cáo thử nghiệm.

Mức công suất âm thanh ở dòng điện khác với dòng điện danh định có thể tính được bằng công thức (7):

trong đó

L_WA,Ir     là mức công suất âm thanh có trọng số A đo được hoặc tính được ở dòng điện danh định;

L_WA,IT     là mức công suất âm thanh có trọng số A tính được ở dòng điện thực;

I_r          là dòng điện danh định;

I_T          là dòng điện thực.

Công thức là đúng đối với các dòng điện trong phạm vi từ 60 % đến 130 % dòng điện danh định. Công thức này cũng áp dụng để tính mức công suất âm thanh do dòng điện tải danh định nếu, trong trường hợp có sự hạn chế về buồng thử nghiệm, thử nghiệm được thỏa thuận là thực hiện ở dòng điện thấp hơn dòng điện danh định.

Khi vận hành, chiều dòng tải và hệ số công suất có thể ảnh hưởng đến mức công suất âm thanh do xếp chồng từ thông ở điều kiện không tải và từ thông tạp tán một phần đi vào lõi. Ảnh hưởng này không thể lặp lại bởi thử nghiệm tại nhà máy.

Các máy biến áp đặc biệt như máy biến áp dùng trong công nghiệp, máy biến tần SVC và HVDC cũng như kiểu cụ thể của cuộn kháng, chịu các dòng điện tải thực tế có thành phần hài cao và do đó tạo ra các thành phần hài âm thanh có tần số cao hơn. Việc đưa các dòng điện này vào thường đòi hỏi thiết bị thử nghiệm đặc biệt và các cấu hình thử nghiệm thường không có sẵn đối với thử nghiệm máy biến áp. Đối với các cuộn kháng, các thử nghiệm này phổ biến hơn, xem IEC 60076-6. Trong trường hợp không thể thực hiện thử nghiệm, cần thỏa thuận về các dự đoán mức công suất âm thanh do dòng điện tải bao gồm cả các hài dựa trên các tính toán. Xem 4.2.5 và 7.6 cũng như Phụ lục A của TCVN 6306-10-1 (IEC 60076-10-1) để có thêm thông tin.

5  Quy định kỹ thuật về phép đo công suất âm thanh

Khi có quy định các phép đo mức âm thanh, đặc tính âm thanh của máy biến áp phải được chỉ ra bởi mức công suất âm thanh trọng số A.

Trong các trường hợp ngoại lệ, mức áp suất âm thanh trung bình ở khoảng cách nhất định được phép quy định bởi người mua. Việc xác định mức áp suất này có thể có được từ phép đo mức áp suất âm thanh lấy trung bình trong không gian ở khoảng cách đó hoặc rút ra từ công suất âm thanh được xác định ở khoảng cách khác.

Tối thiểu phải quy định mức công suất âm thanh khi kích thích không tải ở điện áp và tần số danh định trên cuộn dây không có điều chỉnh. Đối với các ứng dụng từ thông biến thiên, xem 4.2.

Nếu máy biến áp có cơ cấu làm mát có bơm và/hoặc quạt thì mức công suất âm thanh của cơ cấu làm mát ứng với công suất danh định của máy biến áp cũng phải được quy định. Các chế độ không phải chế độ yêu cầu cho công suất danh định có thể được quy định bởi người mua.

Một cách khác, có thể quy định tổng mức công suất âm thanh của kích thích không tải của máy biến áp và của cơ cấu làm mát.

Nếu mức công suất âm thanh tính được do dòng điện tải theo công thức (5) và (6) được coi là đáng kể bởi người mua thì khuyến cáo là quy định phép đo mức công suất âm thanh do dòng điện tải danh định để ghi lại mức công suất âm thanh của máy biến áp trong vận hành.

CHÚ THÍCH 1: Các máy biến áp phân phối thường không đòi hỏi xem xét mức công suất âm thanh do dòng điện tải.

Người mua cũng có thể quy định giá trị tổng các mức công suất âm thanh

• ở kích thích không tải,

• của cơ cấu làm mát và

• do dòng điện tải,

tất cả đều ở thông số đặc trưng đề cập ở trên.

Các điều kiện không phải điều kiện được đề cập trên đây, có thể có tác động tốt hơn đến điều kiện vận hành thì có thể được thỏa thuận cho các phép đo âm thanh.

CHÚ THÍCH 2: Người mua phải thông báo cho nhà chế tạo về các điều kiện vận hành đặc biệt bất kỳ, ví dụ như có hài và/hoặc thiên áp một chiều trên mạng điện có ảnh hưởng đến mức công suất âm thanh trong vận hành cần đánh giá.

Trường hợp các máy biến áp một pha tạo thành dãy ba pha thì quy định kỹ thuật về mức âm thanh phải là trên máy biến áp một pha.

Các phương pháp sử dụng để xác định các mức công suất âm thanh có thể là áp suất âm thanh hoặc cường độ âm thanh và thường được chọn bởi người mua. Nếu người mua không quy định thì nhà chế tạo phải chọn phương pháp và phải được nêu trong hợp đồng.

Phép đo âm thanh đối với máy biến áp phân phối phải cung cấp mức âm thanh tổng như định nghĩa trong 3.9, nếu không có quy định khác bởi người mua.

CHÚ THÍCH 3: Quy định này cũng áp dụng cho cuộn kháng có công suất danh định nhỏ hơn 1 MVA.

Các phép đo âm thanh đối với tất cả các máy biến áp khác phải được thực hiện với bộ lọc dải 1/3 octave, trừ khi người mua có quy định độ rộng dải thay thế (băng octave hoặc băng hẹp) hoặc mức âm thanh tổng. Để có thêm thông tin chi tiết về các phép đo băng tần hẹp, xem 5.4 và Phụ lục A của TCVN 6306-10-1 (IEC 60076-10-1).

Các phép đo âm thanh trên tất cả các máy biến áp và cuộn kháng phải được thực hiện ở nhiệt độ của bộ phận hoạt động sát với các điều kiện buồng thử nghiệm môi trường, trừ khi người mua có quy định các phép đo âm thanh sát với các điều kiện nhiệt độ vận hành (thường được thực hiện ở cuối của thử nghiệm độ tăng nhiệt).

Nếu không có quy định khác của người mua, lựa chọn giữa việc sử dụng quy trình liên tục hay từng điểm phải theo tư vấn của nhà chế tạo.

CHÚ THÍCH 4: Sự khác nhau trong mức âm thanh do được do các phương pháp dược chọn là không đáng kể dựa trên sự so sánh nhiều lần nhưng quy trình liên tục sẽ mất ít thời gian hơn, đặc biệt trong trường hợp các máy lớn.

Quy trình từng điểm phải được áp dụng khi liên quan đến các xem xét về an toàn.

Quy trình từng điểm là lựa chọn mang tính logic trong các trường hợp khi có ít điểm đo. Quy trình này thường áp dụng cho các máy biến áp phân phối.

6  Thiết bị đo, hiệu chuẩn và độ chính xác

Đáp tuyến tần số có sẵn của thiết bị đo phải nằm trong dải từ thấp hơn tần số nguồn danh định đến cao hơn giới hạn trên của khả năng nghe của con người là 20 kHz.

Trong trường hợp máy biến áp có tần số nguồn thấp hơn 25 Hz và khi thiết bị đo được giới hạn ở tần số dưới của nó thì chấp nhận là lấy hai lần tần số nguồn làm tần số dưới.

Giới hạn trên đối với phép đo thực phải được chọn theo tần số phát ra cao nhất đáng kể, thường là dưới 10 kHz. Dải tần số được chọn đối với phép đo tạp nền và phép đo thử nghiệm phải giống nhau.

Các phép đo áp suất âm thanh phải được thực hiện bằng cách sử dụng máy đo mức âm thanh kiểu 1 phù hợp với IEC 61672-1 và IEC 61672-2 và được hiệu chuẩn theo 5.2 của ISO 3746:2010.

Phương pháp đo áp suất âm thanh mô tả trong tiêu chuẩn này dựa trên ISO 3746. Các phép đo được thực hiện theo tiêu chuẩn này có xu hướng tạo ra độ lệch chuẩn của độ tái lập giữa các lần xác định được thực hiện ở các phòng thí nghiệm khác nhau nhỏ hơn hoặc bằng 3 dB.

Các phép đo cường độ âm thanh phải được thực hiện bằng cách sử dụng thiết bị đo cường độ âm thanh cấp 1 phù hợp với IEC 61043 và được hiệu chuẩn theo 6.2 của TCVN 12179-1:2017 (ISO 9614- 1:1993). Dải tần của thiết bị đo phải được điều chỉnh theo phổ tần của đối tượng thử nghiệm, tức là, hệ thống đệm micro thích hợp phải được lựa chọn để giảm thiểu các sai số hệ thống.

Phương pháp đo cường độ âm thanh mô tả trong tiêu chuẩn này dựa trên ISO 9614-1 và ISO 9614-2. Phép đo được thực hiện theo tiêu chuẩn này có xu hướng tạo ra các độ lệch chuẩn của độ tái lập giữa các lần xác định được thực hiện ở các phòng thí nghiệm khác nhau và nhỏ hơn hoặc bằng 3 dB.

Thiết bị đo phải được hiệu chuẩn theo hướng dẫn của nhà chế tạo ngay trước và sau trình tự đo. Nếu hiệu chuẩn thay đổi quá 0,3 dB thì các phép đo phải được công bố là không hợp lệ và phải lặp lại thử nghiệm.

Tất cả các phép đo phải được thực hiện bằng cách sử dụng trung bình về năng lượng trong suốt quá trình đo đại lượng âm thanh (áp suất hoặc cường độ). Các đại lượng âm thanh được suy ra theo thống kê như mức phân vị không được áp dụng.

Chỉ thị đáp ứng nhanh của máy đo phải được sử dụng để nhận biết và tránh các sai số đo do tạp nền quá độ.

Phép do mức âm thanh thường được thao tác bằng tay nhưng các sai số đưa vào do thay đổi khoảng cách sẽ có xu hướng lấy trung bình. Tác động của chúng lên phép đo cuối cùng thường ít có ý nghĩa hơn các yếu tố âm thanh khác. Mặc dù vậy, phải thực hiện tất cả các nỗ lực có thể để giữ khoảng cách đo không đổi.

CHÚ THÍCH: Đánh dấu tuyến đi trên sàn nhà hoặc sử dụng tấm đệm giữa micro và máy biến áp có thể giúp đạt được chất lượng phép đo yêu cầu.

7  Bề mặt bức xạ chính

7.1  Quy định chung

Việc xác định bề mặt bức xạ chính phụ thuộc vào kiểu thiết bị làm mát được sử dụng và vị trí tương đối của chúng đến máy biến áp hoặc vỏ của nó.

Chiều cao của bề mặt bức xạ chính được tính từ bề mặt trên cùng của đối tượng thử nghiệm đến sàn của phòng thử nghiệm và kể cả chiều cao của kết cấu đỡ bất kỳ như bánh xe, palet, xe vận chuyển. Trong trường hợp cơ cấu đỡ cung cấp đặc tính âm thanh của bề mặt phản xạ và mở rộng tuyến đi (như quy định trong các điều dưới đây) của đối tượng thử nghiệm tối thiểu hai lần khoảng cách đo thì kết cấu đỡ phải được coi là sàn của phòng thử nghiệm.

7.2  Máy biến áp có hoặc không có cơ cấu làm mát

Bề mặt bức xạ chính là bề mặt có được bởi hình chiếu thẳng đứng của tuyến đi vòng quanh thiết bị. Hình chiếu chạy từ mặt trên cùng của vỏ thùng máy biến áp (không tính phần nhô ra như cách điện xuyên, núm nhỏ và các phụ kiện khác nằm phía trên vỏ thùng) hoặc mặt cao nhất của cơ cấu làm mát, chọn trường hợp nào cao hơn đến sàn của phòng thử nghiệm. Bề mặt bức xạ chính phải bao gồm cả cơ cấu làm mát được đặt trong phạm vi nhỏ hơn 3 m đến thùng máy biến áp, nẹp thùng và thiết bị phụ trợ tương tự như hộp cáp, ngăn chứa bộ đổi nấc điện áp, v.v. Không tính đến các cơ cấu làm mát được đặt cách lớn hơn hoặc bằng 3 m so với thùng máy. Hình chiếu của các phần nhô ra như cách điện xuyên, ống dẫn dầu và bình ngưng, van, núm điều khiển và các phần từ thứ cấp khác cũng không được tính đến với điều kiện chúng không ảnh hưởng đến đường đo khép kín quy định, xem Hình 1, Hình 2 và Hình 3. Trong trường hợp những phần nhô ra này ảnh hưởng đến đường đo khép kín quy định thì các phần này được tính vào bề mặt bức xạ chính. Trong các trường hợp khi chiều cao của máy biến áp và của cơ cấu làm mát lệch quá 2 lần thì các mức âm thanh của máy biến áp và cơ cấu làm mát phải được đo riêng rẽ ngay cả khi khoảng cách giữa chúng nhỏ hơn 3 m.

7.3  Máy biến áp trong các vỏ bọc có cơ cấu làm mát nằm bên trong vỏ bọc

Bề mặt bức xạ chính là bề mặt có được bởi hình chiếu thẳng đứng của tuyến bao quanh thiết bị. Hình chiếu chạy từ bề mặt cao nhất của vỏ bọc (không tính đến phần nhô ra như cách điện xuyên, núm nhỏ và các phụ kiện khác nằm phía trên vỏ thùng) đến sàn của phòng thử nghiệm.

7.4  Máy biến áp trong các vỏ bọc có cơ cấu làm mát nằm bên ngoài vỏ bọc

Bề mặt bức xạ chính là bề mặt có được bởi hình chiếu thẳng đứng của tuyến đi vòng quanh thiết bị. Hình chiếu chạy từ mặt trên cùng của vỏ thùng máy biến áp (không tính phần nhô ra như cách điện xuyên, núm nhỏ và các phụ kiện khác nằm phía trên vỏ thùng) hoặc mặt cao nhất của cơ cấu làm mát, chọn trường hợp nào cao hơn đến sàn của phòng thử nghiệm. Bề mặt bức xạ chính phải bao gồm cả cơ cấu làm mát được đặt trong phạm vi nhỏ hơn 3 m đến thùng máy biến áp, nẹp thùng và thiết bị phụ trợ tương tự như hộp cáp, ngăn chứa bộ đổi nấc điện áp, v.v. Không tính đến các cơ cấu làm mát được đặt cách lớn hơn hoặc bằng 3 m so với thùng máy. Hình chiếu của các phần nhô ra như cách điện xuyên, ống dẫn dầu và bình ngưng, van, núm điều khiển và các phần từ thứ cấp khác cũng không được tính đến với điều kiện chúng không ảnh hưởng đến đường đo khép kín quy định, xem Hình 1, Hình 2 và Hình 3. Trong trường hợp những phần nhô ra này ảnh hưởng đến đường đo khép kín quy định thì các phần này được tính vào bề mặt bức xạ chính. Trong các trường hợp khi chiều cao của máy biến áp và của cơ cấu làm mát lệch quá 2 lần thì các mức âm thanh của máy biến áp và cơ cấu làm mát phải được đo riêng rẽ ngay cả khi khoảng cách giữa chúng nhỏ hơn 3 m.

7.5  Cơ cấu làm mát lắp trên kết cấu riêng có khoảng cách giữa hai bề mặt bức xạ chính ≥ 3 m

Bề mặt bức xạ chính là bề mặt có được bởi hình chiếu thẳng đứng của tuyến đi vòng quanh thiết bị nhưng không tính đến phần nhô ra như bình dầu phụ, khung máy, ống dẫn dầu, van và các phần tử thứ cấp khác. Hình chiếu thẳng đứng phải tính từ mặt trên cùng của kết cấu làm mát đến sàn của phòng thử nghiệm, xem Hình 4. Đối với thiết bị làm mát lắp trên một vài thiết bị đo đặt cao hơn mức sàn thì đường đo khép kín quy định phải được chọn tương tự như với cuộn kháng kiểu khô, xem Điều 8 và Hình 6g).

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp này, đường đo khép kín quy định sẽ là một nửa chiều cao của bề mặt đỡ và ở giữa bề mặt của thiết bị làm mát.

7.6  Máy biến áp kiểu khô

Trong trường hợp máy biến áp không có vỏ bọc thì bề mặt bức xạ chính là bề mặt có được bởi hình chiếu thẳng đứng của tuyến đi vòng quanh máy biến áp kiểu khô trừ những phần nhô ra như khung máy, đi dây và các đấu nối bên ngoài và các thiết bị gắn kèm không ảnh hưởng đến bức xạ âm thanh. Hình chiếu thẳng đứng phải từ mặt trên cùng của kết cấu máy biến áp đến sàn của phòng thử nghiệm, xem Hình 5. Mặt phẳng bức xạ chính phải bao gồm cả cơ cấu làm mát gắn với máy biến áp, nếu có.

Trong trường hợp máy biến áp khô vó vỏ bọc, bề mặt bức xạ chính là bề mặt có được bởi hình chiếu thẳng đứng của tuyến đi vòng quanh thiết bị. Hình chiếu chạy từ mặt trên cùng của vỏ thùng máy biến áp, không tính phần nhô ra như cách điện xuyên, núm nhỏ và các phụ kiện khác đến sàn của phòng thử nghiệm. Bề mặt bức xạ chính phải bao gồm cả cơ cấu làm mát, thiết bị phụ trợ như hộp cáp, ngăn chứa bộ chuyển đổi nấc điện áp, v.v. khi được gắn với vỏ máy biến áp.

7.7  Cuộn kháng kiểu khô lõi không khí

Bề mặt bức xạ chính là bề mặt có được bởi hình chiếu thẳng đứng của tuyến đi vòng quanh thiết bị trừ những phần nhô ra như đi dây và các đấu nối bên ngoài và các thiết bị gắn kèm như cơ cấu chống sét hoặc tụ điện chống sét không ảnh hưởng đến bức xạ âm thanh. Hình chiếu chạy từ mặt trên cùng của cuộn kháng đến sàn của phòng thử nghiệm. Khi đó chiều cao của bề mặt bức xạ chính là tổng của chiều cao của kết cấu đỡ đến sàn của phòng thử nghiệm (h_S) và chiều cao của cuộn kháng (h_R). Trong trường hợp cuộn kháng dạng xếp tầng, chiều cao của cuộn kháng (h_R) là chiều cao tổng của các lớp cuộn kháng, xem Hình 6.

Đối với cuộn kháng một pha hoặc các lớp cuộn kháng không có che chắn âm thanh, tuyến là chu vi ngoài cùng của cuộn dây cuộn kháng, xem Hình 6 a).

Đối với cuộn kháng có che chắn âm thanh, tuyến là chu vi của tấm chắn.

Đối với cuộn kháng ba pha mắc tam giác, tuyến bao tất cả ba cuộn dây pha của cuộn kháng và được thể hiện trên Hình 6b).

Đối với cuộn kháng ba pha mắc cạnh nhau, tuyến bao tất cả ba cuộn dây pha của cuộn kháng và được thể hiện trên Hình 6c).

8  Đường đo khép kín quy định

Đối với máy biến áp phân phối kiểu khô, khi nhà chế tạo có phòng thử nghiệm nhỏ hoặc khi phòng câm được sử dụng để đo âm thanh thì tuyến quy định phải cách bề mặt bức xạ chính 0,3 m.

Đối với máy biến áp kiểu khô không có vỏ bọc, tuyến quy định phải cách bề mặt bức xạ chính 1 m vì lý do an toàn.

Đối với tất cả các máy biến áp khác, đường đo khép kín quy định phải cách bề mặt bức xạ chính 1 m trừ khi áp dụng các điều kiện sau, trong trường hợp khoảng cách cần giảm xuống còn 0,3 m:

• không gian phòng thử nghiệm bị giới hạn;

• tỷ số tín hiệu-tạp thấp trong trường hợp máy biến áp có tạp thấp và/hoặc tạp nền cao.

CHÚ THÍCH 1: Tỷ số tín hiệu-tạp thấp khi tiêu chí kiểm tra xác nhận đối với phương pháp thử nghiệm được chọn không thể đạt được, xem 11.2.4 và 11.3.4.

Đối với phép đo được thực hiện với cơ cấu làm mát không khí cưỡng bức khi vận hành, đường đo khép kín quy định phải cách bề mặt bức xạ chính 2 m để giảm thiểu ảnh hưởng của xáo động của không khí. Đối với các máy biến áp kiểu khô có hoặc không có vỏ bọc và có cơ cấu làm mát không khí cưỡng bức khi vận hành, đường đo khép kín quy định phải cách bề mặt bức xạ chính 1 m vì các xáo động trong các ứng dụng này thường bị hạn chế

CHÚ THÍCH 2: Chiều dài của đường đo khép kín quy định có thể được đo trong phòng thử nghiệm hoặc được tính từ bản vẽ hoặc mô hình CAD.

Đối với bố trí thử nghiệm cụ thể, một khoảng cách đo được chọn xung quanh toàn bộ đối tượng thử nghiệm. Các khoảng cách đo khác nhau có thể áp dụng cho các bố trí thử nghiệm khác nhau ví dụ thay đổi từ 1 m đến 2 m khi các quạt chạy.

CHÚ THÍCH 3: Thông tin cơ bản để chọn các khoảng cách đo được cho trong 5.5 của TCVN 6306-10-1 (IEC 60076-10-1).

Đối với máy biến áp và/hoặc cơ cấu làm mát có chiều cao < 2,5 m, đường đo khép kín quy định phải trên mặt phẳng nằm ngang ở nửa chiều cao. Đối với máy biến áp và/hoặc cơ cấu làm mát có chiều cao ≥ 2,5 m, phải sử dụng hai đường đo khép kín quy định nằm trên các mặt phẳng nằm ngang ở một phần ba và hai phần ba chiều cao. Vì lý do an toàn có thể chọn các chiều cao khác.

Đối với cuộn kháng kiểu khô lõi không khí, đường đo khép kín quy định phải cách mặt phẳng bức xạ chính 2 m, tuy nhiên đối với các phép đo trường có thể cần tăng các khoảng cách này vì lý do an toàn.

Tùy thuộc vào chiều cao của kết cấu đỡ và chiều cao của cuộn dây/các lớp của cuộn kháng, phải sử dụng một hoặc hai đường đo khép kín quy định trên các mặt phẳng nằm ngang:

• h_S ≤ 2 m và h_R ≤ 4 m:   1 đường đo khép kín quy định (xem Hình 6 d));

• h_S ≤ 2 m và h_R > 4 m: 2 đường đo khép kín quy định (xem Hình 6 e) và Hình 6f)).

• h_S > 2 m và h_R bất kỳ:             2 đường đo khép kín quy định (xem Hình 6 g))

trong đó

h_S là chiều cao của kết cấu đỡ;

h_R là chiều cao của cuộn dây/các lớp xếp.

9  Vị trí đặt micro

Đối với quy trình liên tục, micro phải được di chuyển với tốc độ không đổi tối đa là 1 m/s trên (các) đường đo khép kín quy định xung quanh đối tượng thử nghiệm. Với tốc độ di chuyển cho trước, tốc độ lấy mẫu của máy đo mức âm thanh tích hợp hiện đại thường luôn thích hợp để lấy trung bình không gian một cách chính xác đến độ phân giải là 1/3 octave. Mức âm thanh trung bình không gian trong khoảng thời gian đo phải được ghi lại cùng với khoảng thời gian đo thực trong báo cáo thử nghiệm.

CHÚ THÍCH: Các chức năng START-STOP và PAUSE của máy đo mức âm thanh này có thể được sử dụng để đơn giản hóa quy trình đo, tức là sẽ giải quyết các chướng ngại vật hoặc thay đổi giữa các đường đo khép kín quy định.

Đối với quy trình từng điểm, các vị trí của micro phải nằm trên (các) đường đo khép kín quy định, cách đều và không cách nhau quá 1 m (xem kích thước D trên Hình 1 đến Hình 5). Phải có tối thiểu 8 vị trí micro dọc theo từng tuyến. Khoảng thời gian đo phải tối thiểu là ba giây và như nhau ở từng vị trí.

Có thể cần điều chỉnh một số vị trí đo đối với một vài đối tượng thử nghiệm vì lý do an toàn, ví dụ trong trường hợp máy biến áp có các cách điện xuyên điện áp cao nằm ngang nơi mà phần của (các) đường đo khép kín quy định có thể không tới được vùng an toàn.

10  Tính diện tích bề mặt đo

10.1  Diện tích bề mặt đo đối với các khoảng cách đo đến 30 m

Diện tích S của bề mặt đo, được thể hiện bằng mét vuông, được cho bởi công thức (8):

S = (h + x) l_m                                                     (8)

trong đó

h          chiều cao của bề mặt bức xạ chính, tính bằng mét, như cho trong Điều 7;

I_m         chiều dài, tính bằng mét, của đường đo khép kín quy định;

x          là khoảng cách đo, tính bằng mét, từ bề mặt bức xạ chính đến đường đo khép kín quy định.

CHÚ THÍCH 1: Công thức (8) không những áp dụng cho các khoảng cách đo 0,3 m, 1 m, 2 m mà còn áp dụng cho khoảng cách đo đến 30 m.

CHÚ THÍCH 2: Công thức (8) cũng áp dụng để tính mức áp suất âm thanh từ mức công suất âm thanh.

10.2  Diện tích bề mặt đo đối với các khoảng cách đo lớn hơn 30 m

Diện tích S của bề mặt đo (bán cầu), được thể hiện bằng mét vuông, được cho bởi công thức (9):

S = 2 x π x R²                                                   (9)

trong đó

R          khoảng cách, tính bằng mét, từ tâm hình học của máy biến áp/thiết bị làm mát đến vị trí đang xét trong trường xa.

CHÚ THÍCH: Công thức (9) cũng áp dụng để tính mức áp suất âm thanh từ mức công suất âm thanh. Thông tin thêm về tính toán trường xa, xem Điều 14.

11  Đo âm thanh

11.1  Điều kiện thử nghiệm

11.1.1  Đặt đối tượng thử nghiệm

Các điều kiện dưới đây phải được đáp ứng để thỏa mãn giả thiết của phương pháp đường bao theo ISO 3746 đối với các phép đo áp suất âm thanh và TCVN 12179-2:2017 (ISO 9614-2:1996) đối với phép đo cường độ âm thanh.

Phải sử dụng môi trường gần như không có trường điện từ trên mặt phẳng phản xạ. Mặt phẳng phản xạ phải ưu tiên có hệ số hấp thụ âm thanh nhỏ hơn 0,1 trong dải tần quan tâm, xem Điều 6. Yêu cầu này thường được đáp ứng khi thực hiện các phép đo trong nhà qua bê tông, nhựa tổng hợp, thép hoặc sàn nhà có lát đá cứng hoặc khi thực hiện các phép đo ngoài trời qua bê tông, asphalt gắn kín, cát hoặc bề mặt đá. Mặt phẳng phản xạ phải lớn hơn diện tích tạo ra bởi đường đo khép kín quy định.

Cần thận trọng để đảm bảo mặt phẳng phản xạ (bề mặt đỡ) không phát ra công suất âm thanh đáng kể do rung.

Cho phép chèn các khe hở giữa sàn của phòng thử nghiệm và đáy của vỏ máy biến áp bằng vật liệu hấp thụ âm thanh mà chỉ xuất hiện khi bố trí thử nghiệm chứ không xuất hiện trong vận hành. Tuy nhiên, các vật liệu hấp thụ âm thanh khác được đặt trên sàn trong vùng quy định phải được loại bỏ trong thử nghiệm.

Bề mặt đo phải nằm trong trường âm thanh không bị ảnh hưởng bởi những phản xạ từ các vật ở gần và đường biên của môi trường. Vật phản xạ phải được đặt càng xa đối tượng thử nghiệm càng tốt. Không đặt vật thử nghiệm song song với các vách phản xạ và đặt càng xa càng tốt các vật nhằm giúp giảm thiểu phản xạ. Đối với các thông tin thêm, xem thêm 6.3 của TCVN 6306-10-1 (IEC 60076-10-1). Việc sử dụng các tấm hấp thụ âm thanh bên ngoài vùng quy định cũng sẽ cải thiện môi trường thử nghiệm.

Phương pháp đường bao không áp dụng cho các phép đo bên trong các ngăn hoặc vỏ bọc của máy biến áp dội âm.

11.1.2  Tùy chọn cấp điện cho thử nghiệm

Các tùy chọn dưới đây đối với cấp điện cho máy biến áp là có sẵn và phải áp dụng như quy định và theo thỏa thuận với thiết bị cần thử nghiệm ở nhiệt độ môi trường, xem Điều 4.

a) máy biến áp ở kích thích không tải và không có cơ cấu làm mát;

b) máy biến áp ở kích thích không tải và có cơ cấu làm mát;

c) máy biến áp ở dòng điện tải trong điều kiện ngắn mạch và không có cơ cấu làm mát;

d) máy biến áp ở dòng điện tải trong điều kiện ngắn mạch và có cơ cấu làm mát;

e) chỉ có cơ cấu làm mát.

Nếu không quy định phép đo một tổ hợp cụ thể cần được đo trên thực tế thì cho phép suy ra mức công suất âm thanh của tổ hợp cụ thể này bằng phép cộng hoặc trừ loga của các phép đo thành phần.

CHÚ THÍCH 1: Trên thực tế, để đo các thành phần mức âm thanh trong thử nghiệm điển hình, nhìn chung sẽ thực hiện các thử nghiệm thường xuyên trên các thiết bị giống hệt mà không lắp cơ cấu làm mát. Sau đó tùy chọn a) và c) được đo (nếu có quy định) và cộng thêm mức âm thanh của cơ cấu làm mát từ thử nghiệm điển hình.

CHÚ THÍCH 2: Chỉ được sử dụng cấu hình c) nếu không gây ra độ tăng nhiệt đáng kể trong phần bất kỳ của bố trí cuộn dây.

Nếu thử nghiệm mức âm thanh được quy định thực hiện ở nhiệt độ sát với nhiệt độ vận hành thì nhiệt độ lớp chất lỏng trên cùng được đo và ghi vào báo cáo thử nghiệm.

CHÚ THÍCH 3: Cần giảm thiểu thời gian của phép đo mức âm thanh để tránh những thay đổi về mức âm thanh gây ra do thay đổi nhiệt độ của máy biến áp.

CHÚ THÍCH 4: Tác động của thiên áp một chiều lên các phép đo mức âm thanh không tải trong thử nghiệm tại nhà máy có thể được loại bỏ bằng cách cho chạy quá kích thích trong vài phút, xem thêm 4.2.

11.1.3  Chi tiết về thử nghiệm

Phương pháp thử (phương pháp áp suất, phương pháp cường độ), quy trình thử nghiệm (quy trình liên tục, quy trình từng điểm), độ rộng băng tần lọc và nhiệt độ máy biến áp (môi trường hoặc sát với nhiệt độ vận hành) phải như quy định, xem Điều 5. Nếu người mua không quy định thì phương pháp đo và quy trình đo sẽ được nhà chế tạo chọn theo các tùy chọn sẵn có trong tiêu chuẩn này để đo các mức âm thanh yêu cầu.

11.1.4  Điều kiện môi trường chiếm ưu thế

Để đảm bảo tính nhất quán của cả hai phương pháp dưới đây, phải duy trì mức tạp nền trạng thái ổn định trong suốt phép đo mức âm thanh.

CHÚ THÍCH: Nếu tạp nền thường xuyên biến động thì có thể ưu tiên sử dụng quy trình từng điểm.

Không được thực hiện các phép đo ngoài trời trong các điều kiện khí tượng học cực đoan, ví dụ khi có gradien nhiệt độ, tốc độ gió mạnh, giáng thủy, tích tụ tuyết và ở độ ẩm cao đối với các phép đo ở các khoảng cách lớn hơn 10 m.

11.2  Phương pháp áp suất âm thanh

11.2.1  Quy định chung

Phép đo áp suất âm thanh xung quang đối tượng thử nghiệm bị ảnh hưởng bởi môi trường thử nghiệm và phải thực hiện các hiệu chỉnh sau, nếu thuộc đối tượng áp dụng:

- hiệu chỉnh tạp nền trạng thái ổn định;

- hiệu chỉnh phản xạ âm thanh bằng hệ số K.

CHÚ THÍCH: Các hiệu ứng trường âm thanh gần đối tượng thử nghiệm (hiệu ứng trường gần) có thể tác động lên các phép đo áp suất âm thanh ở khoảng cách đo 0,3 m. Chúng có xu hướng tăng mức áp suất âm thanh đo được trong phạm vi từ 0,5 dB đến 1,5 dB.

11.2.2  Quy trình thử nghiệm

Mục đích của thử nghiệm này nhằm ghi lại mức áp suất âm thanh tổng lấy trọng số A trung bình trong không gian đối với mỗi tùy chọn cấp điện với một phổ tần số trung bình trong không gian (nếu thuộc đối tượng áp dụng).

Quy trình thử nghiệm tương tự (quy trình liên tục hoặc quy trình từng điểm) áp dụng cho cả phép đo tạp nền và phép đo thử nghiệm.

Vị trí đặt micro như quy định trong Điều 9 áp dụng cho cả phép đo tạp nền và phép đo thử nghiệm.

Đối với quy trình từng điểm, khi số lượng điểm đo vượt quá 10 điểm, cho phép chỉ đo mức tạp nền ở 10 điểm được phân bố đều xung quanh đối tượng thử nghiệm.

Mức tạp nền tổng trung bình trong không gian (xem định nghĩa 3.1.7) và phổ tần số tương ứng phải được ghi lại ngay trước và sau mỗi trình tự đo thử nghiệm. Trong trường hợp áp dụng quy trình từng điểm, có thể xác định phổ tần số từ trung bình của các phổ đo được ở tất cả các vị trí của micro riêng rẽ hoặc bằng phép đo liên tục bổ sung. Nếu phép đo liên tục bổ sung được đặt thì phải được đề cập rõ ràng trong báo cáo thử nghiệm.

Nếu mức tạp nền tối thiểu là 10 dB thấp hơn mức tạp của đối tượng thử nghiệm thì tạp nền có thể được đo chỉ ở một vị trí trên đường biên quy định và không cần hiệu chỉnh tạp nền.

Mức áp suất âm thanh tổng lấy theo trọng số A trung bình trong không gian cùng với phổ tần số tương ứng phải được ghi lại đối với quy trình liên tục hoặc quy trình từng điểm khi thích hợp. Đối với quy trình từng điểm, người mua có thể đòi hỏi thêm các mức áp suất âm thanh tổng lấy theo trọng số A của từng thành phần được ghi lại đối với mỗi vị trí micro. Trong trường hợp quy định quy trình từng điểm, có thể xác định phổ tần số bằng cách lấy trung bình phổ tần tại tất cả các vị trí micro riêng rẽ hoặc bằng cách đo liên tục bổ sung. Nếu sử dụng phép đo liên tục bổ sung thì phải được đề cập rõ ràng trong báo cáo thử nghiệm.

11.2.3  Tính mức áp suất âm thanh trung bình trong không gian

Đối với quy trình liên tục, thiết bị đo sẽ tự động cung cấp dữ liệu đo lấy trung bình trong không gian. Trong trường hợp quy trình từng điểm, dữ liệu đo lấy trung bình trong không gian cũng có thể được tự động suy ra bởi thiết bị đo thông qua việc xử lý sau hoặc phải được tính theo quy định dưới đây. Khi có yêu cầu báo cáo các phép đo từng điểm đối với từng vị trí của micro thì có thể cần rút ra mức áp suất âm thanh tổng trung bình trong không gian bằng cách tính toán. Mức áp suất âm thanh tổng lấy trọng số A trung bình trong không gian đối với phép đo, , phải được tính từ các mức áp suất âm thanh tổng lấy trọng số A, L_pAi, được đo tại các vị trí micro riêng rẽ sử dụng công thức (10):

trong đó

N          là số lượng các vị trí micro;

L_pAi,       là mức áp suất âm thanh tổng lấy theo trọng số A của phép đo thử nghiệm ở vị trí micro thứ i

Mức tạp nền tổng lấy theo trọng số A trung bình trong không gian, , phải được tính trước và sau trình tự thử nghiệm sử dụng công thức (11):

trong đó

M         là số lượng các vị trí micro;

L_bgAi,     là mức tạp nền tổng lấy theo trọng số A của phép đo thử nghiệm ở vị trí micro thứ i

Áp dụng cùng một quy trình tính toán cho từng băng tần riêng rẽ của phổ tần số sinh ra các mức áp suất âm thanh lấy theo trọng số A lấy trung bình trong không gian  và các mức tạp nền lấy trung bình trong không gian .

11.2.4  Tính hợp lệ của các phép đo thử nghiệm liên quan đến tạp nền

Đối với mục đích thực tế, quá trình xác định tính hợp lệ được mô tả dưới đây dựa trên mức áp suất âm thanh trọng số A lấy trung bình trong không gian  và mức tạp nền tổng . Không yêu cầu xem xét các băng tần riêng rẽ của phổ tần số.

Khi các mức tạo nền ban đầu và cuối cùng  khác nhau quá 3 dB khi giá trị cao nhất thấp hơn mức áp suất âm thanh lấy theo trọng số A của phép đo thử nghiệm  ít hơn 8 dB thì phép đo thử nghiệm phải được công bố là không hợp lệ và phải thực hiện lại thử nghiệm. Tuy nhiên, trong các trường hợp khi phép đo thử nghiệm là đảm bảo thì không yêu cầu hiệu chỉnh tạp nền. Trong trường hợp này, thử nghiệm được công bố là đạt.

Nếu mức lớn hơn trong hai mức tạp nền  nhỏ hơn mức áp suất âm thanh lấy theo trọng số A của phép đo thử nghiệm  ít hơn 3 dB thì phép đo thử nghiệm phải được công bố là không hợp lệ và phải thực hiện lại thử nghiệm. Tuy nhiên, trong các trường hợp khi phép đo thử nghiệm là đảm bảo thì không yêu cầu hiệu chỉnh tạp nền. Trong trường hợp này, thử nghiệm được công bố là đạt.

Trong khi tiêu chuẩn này cho phép các chênh lệch nhỏ giữa tạp nền và mức âm thanh của phép đo thử nghiệm, cần thực hiện mọi nỗ lực để chênh lệch này khoảng 6 dB. Khi chênh lệch này nhỏ hơn 3 dB thì có thể xem xét sử dụng các phương pháp đo thay thế (xem 11.3 và Phụ lục A).

Các yêu cầu trên đây được tổng kết trong Bảng 1.

Bảng 1 - Tiêu chí chấp nhận thử nghiệm

11.2.5  Tính hệ số hiệu chỉnh môi trường K

11.2.5.1  Quy định chung

Hệ số hiệu chỉnh môi trường K, thể hiện bằng dB, tính đến các ảnh hưởng của độ phản xạ âm thanh không mong muốn từ các đường biên của phòng và/hoặc các đối tượng phản xạ trong vùng thử nghiệm. Độ lớn của K phụ thuộc chủ yếu vào tỷ số giữa diện tích hấp thụ âm thanh của phòng thử nghiệm, A, với diện tích các bề mặt đo, S. Độ lớn của K không bị ảnh hưởng mạnh bởi vị trí của phòng thử nghiệm và K không hiệu chỉnh đối với các phép đo bị ảnh hưởng bởi các sóng đứng.

K phải được rút ra từ công thức (12) hoặc Hình 7 bằng cách thay giá trị thích hợp A/S.

Hệ số hiệu chỉnh môi trường K phải được ưu tiên xác định bằng các kỹ thuật đo. Tuy nhiên, đối với mục đích của tiêu chuẩn này, cho phép ước lượng K bằng cách sử dụng các hệ số hấp thụ.

Đối với phòng thử nghiệm thỏa đáng, tỷ số A/S phải ≥ 1 với giá trị tương ứng đối với hệ số hiệu chỉnh môi trường K ≤ 7 dB. Tuy nhiên, nếu tỷ số A/S ≤ 2,5 với giá trị tương ứng đối với hệ số hiệu chỉnh môi trường K ≥ 4,1 dB thì việc xác định K phải dựa trên các phép đo âm.

Trong trường hợp các điều kiện gần với trường tự do, tức là về cơ bản không bị ảnh hưởng bởi phản xạ từ các vật thể ở gần và đường biên môi trường đôi khi có được đối với các phép đo ngoài trời, giá trị K có xu hướng về không và không cần hiệu chỉnh môi trường.

11.2.5.2  Xác định K dựa trên phép đo của thời gian dội lại

Thời gian dội lại của phòng thử nghiệm được xác định bằng cách kích thích phòng thử nghiệm với âm thanh băng rộng hoặc âm thanh dạng xung và đo đáp ứng suy giảm dưới dạng băng tần rộng theo trọng số A hoặc chính xác hơn thì theo các băng tần đơn lẻ của phổ tần số, theo TCVN 10615-2:2017 (ISO 3382-2:2008).

Giá trị A được tính bằng mét vuông theo công thức Sabine (13):

A = 0,16 (V / T)                                                 (13)

trong đó

V          là thể tích của phòng thử nghiệm, tính bằng mét;

T          là thời gian dội lại của phòng thử nghiệm, tính bằng giây.

Công thức (13) áp dụng cho đáp ứng băng tần rộng lấy trọng số A và cũng áp dụng cho các băng tần đơn lẻ của phổ tần số khi K được xác định riêng rẽ cho các băng tần này.

Trong khi áp dụng K cho các băng tần đơn lẻ sẽ tạo ra sự hiệu chỉnh chính xác hơn, đối với các mục đích cụ thể, chỉ cho phép áp dụng một hệ số K cho toàn bộ phổ tần.

Một cách lý tưởng, việc xác định K được thực hiện trước mỗi phép đo với thiết bị thử nghiệm và đối tượng thử nghiệm đặt đúng vị trí. Vì trên thực tế thường việc xác định hệ số K cũng có thể được thực hiện một lần làm chuẩn với phòng thử nghiệm chưa có tất cả các thiết bị chưa cần thiết.

CHÚ THÍCH 1: K được xác định với phòng thử nghiệm chưa có các thiết bị chưa cần thiết tạo ra giá trị thấp nhất có thể.

CHÚ THÍCH 2: Việc xác định diện tích hấp thụ âm thanh A với tất cả các thiết bị không cần thiết được lấy ra khỏi phòng thử nghiệm có thể được cung cấp bởi tổ chức độc lập và chứng chỉ được sử dụng để chứng tỏ việc xác định K cho người mua khi có yêu cầu.

11.2.5.3  Xác định K dựa trên các hệ số hấp thụ

Giá trị diện tích hấp thụ âm thanh A, tính bằng mét vuông, được cho bởi công thức (14):

α_i          là hệ số hấp thụ âm thanh đối với từng loại bề mặt (xem Bảng 2):

S_Vi        là diện tích từng loại bề mặt của phòng thử nghiệm (các vách, trần và sàn) được đặc trưng bởi α_i, tính bằng mét vuông

Bảng 2 - Các giá trị xấp xỉ của hệ số hấp thụ âm thanh trung bình

Toàn bộ bề mặt tạo nên thể tích của phòng thử nghiệm phải tương ứng với tổng các bề mặt thành phần S_Vi trong công thức (14), bao gồm vách, trần, sàn và cửa mở.

Tính toán nêu trên đối với diện tích hấp thụ âm thanh A theo công thức (14) phải được đưa vào báo cáo thử nghiệm.

Việc xác định K với phương pháp này áp dụng khi hiệu chỉnh cho cả mức âm thanh tổng trọng số A và các băng tần thành phần của phổ tần.

11.2.5.4  Phương pháp thay thế cho việc ước lượng K

Một cách thay thế, K có thể được xác định bằng cách đo, trong phòng thử nghiệm, mức công suất âm thanh biểu kiến của nguồn âm thanh chuẩn. Nguồn âm thanh chuẩn sẽ được hiệu chuẩn trước trong trường tự do trên mặt phẳng phản xạ. Khi đó có

K = L_Wm - L_Wr                                         (15)

L_Wm       là mức công suất âm thanh của nguồn âm thanh chuẩn, được xác định theo Điều 7 và Điều 8 của ISO 3746:2010 không tính đến âm thanh phản xạ;

L_Wr        là mức công suất âm thanh biểu kiến đo được của nguồn âm thanh chuẩn được đo trong phòng thử nghiệm có tính đến âm thanh phản xạ (L_Wr > L_Wm)

Việc xác định K bằng phương pháp này áp dụng khi hiệu chỉnh cho cả mức âm thanh tổng trọng số A và các băng tần thành phần của phổ tần, cũng như công suất âm thanh của nguồn chuẩn được ước lượng bằng cách sử dụng kỹ thuật lựa chọn tần số.

CHÚ THÍCH: Phương pháp này thường được sử dụng ở các cơ sở thử nghiệm nhỏ.

11.2.6  Hiệu chỉnh cuối đối với tạp nền trạng thái ổn định và môi trường thử nghiệm

Mức áp suất âm thanh tổng trọng số A lấy trung bình trong không gian được hiệu chỉnh, , được sử dụng để tính công suất âm thanh (xem Điều 12), phải được rút ra từ công thức (16):

trong đó  là giá trị thấp hơn trong hai mức tạp nền tổng trọng số A lấy trung bình trong không gian.

Áp dụng quy trình tính toán này cho các băng tần riêng rẽ v của phổ tần số tạo ra các mức áp suất âm thanh trọng số A lấy trung bình trong không gian đã hiệu chỉnh, , được sử dụng để tính công suất âm thanh của các băng tần riêng rẽ. Các mức tạp nền trong các băng tần  đều lấy là mức thấp hơn trong hai mức tạp nền tổng trọng số A lấy trung bình trong không gian .

Nếu công thức (16) áp dụng cho các băng tần riêng rẽ v thì mức áp suất âm thanh tổng là tổng loga của mức áp suất âm thanh hiệu chỉnh của các băng tần riêng rẽ này.

Trong các trường hợp khi mức tạp nền trong băng tần cụ thể  lớn hơn mức áp suất âm thanh đo được trong thử nghiệm  trong cùng băng tần đó thì  tương ứng phải được lấy bằng không.

11.3  Phương pháp cường độ âm thanh

11.3.1  Quy định chung

Phương pháp cường độ âm thanh, trong các giới hạn nhất định, là nhạy với tạp nền trạng thái ổn định và với sự dội lại. Do đó, không cần áp dụng các hiệu chỉnh. Để có thông tin thêm, xem thêm TCVN 6306-10-1 (IEC 60076-10-1).

Thuộc tính của phương pháp cường độ âm thanh là bề mặt đo và do đó đường đo khép kín phải bao hoàn toàn đối tượng thử nghiệm. Điều này là do cường độ âm thanh là đại lượng véc tơ.

Trong trường hợp các vách của thùng máy biến áp được che phủ một phần bởi các tấm panel, phương pháp cường độ không áp dụng được vì mức cường độ đo được tại các vị trí micro sẽ không đại diện cho bề mặt máy biến áp hoàn chỉnh. Để có thông tin thêm, xem thêm TCVN 6306-10-1 (IEC 60076-10-1).

11.3.2  Quy trình đo

Cả mức cường độ âm thanh bình thường và mức áp suất âm thanh bình thường đều phải được ghi lại trong mỗi phép đo.

Các miếng đệm micro trong phạm vi đầu đo cường độ phải được chọn để bao trùm phổ âm thanh cần thiết cần được đo, mặt khác các tần số giới hạn dưới và trên sẽ không được tính đến một cách đúng đắn và sẽ dẫn đến sai số. Các miếng đệm micro khác có thể cần được sử dụng cho các tùy chọn cấp điện khác nhau, xem 11.1.2.

Đầu đo cường độ âm thanh (cặp micro) như mô tả trong Điều 9 áp dụng cho các phép đo. Vì đầu đo có hướng và cực tính nên quan trọng là phải duy trì được trục của đầu đo vuông góc và với hướng đúng của nó so với mặt phẳng đo.

Mục đích của phép thử này nhằm ghi lại cường độ âm thanh bình thường tổng trọng số A lấy trung bình trong không gian và mức áp suất âm thanh đối với từng tùy chọn cấp điện kèm theo từng phổ tần số trung bình trong không gian (nếu thuộc đối tượng áp dụng). Quy trình thử nghiệm quy định phải được áp dụng cho phép đo (quy trình liên tục hoặc quy trình từng điểm).

Quy trình thử nghiệm quy định phải được áp dụng cho phép đo (quy trình liên tục hoặc quy trình từng điểm).

Mức cường độ âm thanh và mức áp suất âm thanh bình thường tổng trọng số A lấy trung bình theo không gian cùng với phổ tần số tương ứng phải được ghi lại đối với quy trình liên tục hoặc quy trình từng điểm khi thích hợp. Đối với quy trình từng điểm, người mua có thể yêu cầu thêm các mức cường độ âm thanh và mức áp suất âm thanh bình thường trọng số A riêng rẽ cần ghi lại đối với từng vị trí micro. Trong trường hợp quy định quy trình từng điểm, có thể xác định phổ tần bằng cách lấy trung bình của phổ tần lấy tại tất cả các vị trí của micro hoặc bằng phép đo liên tục bổ sung. Nếu sử dụng phép đo liên tục thì phải được nêu rõ ràng trong báo cáo thử nghiệm.

11.3.3  Tính mức cường độ âm thanh và áp suất âm thanh bình thường trung bình

Đối với quy trình liên tục, thiết bị đo sẽ tự động cung cấp dữ liệu đo trung bình trong không gian (mức cường độ bình thường  và hướng  và mức áp suất âm thanh . Trong trường hợp quy trình từng điểm, dữ liệu đo lấy trung bình theo không gian cũng có thể được tự động có được từ thiết bị đo, thông qua quá trình xử lý sau hoặc phải được tính như mô tả dưới đây. Khi có yêu cầu ghi lại các phép đo từng điểm đối với từng vị trí đo, có thể cần suy ra mức cường độ âm thanh và áp suất âm thanh bình thường tổng trung bình trong không gian bằng tính toán. Mức cường độ âm thanh bình thường trọng số A trung bình theo không gian  phải được tính từ các mức cường độ âm thanh bình thường tổng trọng số A  được đo tại các vị trí micro riêng rẽ theo công thức (17) và (18):

trong đó

F_Diri       là hướng theo định nghĩa trong 3.6 tại vị trí micro thứ i;

     là hướng chỉ thị luồng năng lượng:

N          số lượng vị trí micro.

Mức áp suất âm thanh tổng trọng số A lấy trung bình trong không gian  phải được tính từ các mức áp suất âm thanh L_pAi được đo tại các vị trí micro riêng rẽ sử dụng công thức (10).

Áp dụng cũng quy trình tính toán này đối với các băng tần riêng rẽ v của phổ tần số tạo ra các mức cường độ âm thanh bình thường trọng số A trung bình trong không gian, , và các mức áp suất âm thanh .

11.3.4  Tính hợp lệ của phép đo

Trong trường hợp sự thay đổi tạp nền có thể nhận thấy trong phép đo thì phải loại bỏ phép đo đó.

Đối với mục đích thực tế, quá trình xác định tính hợp lệ được mô tả dưới đây dựa trên các mức cường độ âm thanh và mức áp suất âm thanh bình thường tổng trọng số A lấy trung bình theo không gian đo được,  và  tương ứng. Việc xem xét các băng tần riêng rẽ của phổ tần là không cần thiết.

Tiêu chí đánh giá khả năng chấp nhận của môi trường thử nghiệm và khả năng chấp nhận của tạp nền trạng thái ổn định là chỉ số P-l theo định nghĩa 3.19 và được cho trong công thức (19):

Nếu ΔL > 8 dB, phép đo phải công bố là không hợp lệ.

Nếu 4 dB < ΔL ≤ 8 dB, phép đo phải được chấp nhận có áp dụng hiệu chỉnh, xem 11.3.5.

Nếu ΔL ≤ 4 dB, phép đo là có hiệu lực mà không cần hiệu chỉnh.

CHÚ THÍCH: Nếu ΔL > 8 dB, việc thay đổi bố trí thử nghiệm, khoảng cách đo thay thế hoặc phương pháp đo thay thế (phương pháp áp suất âm thanh, phép đo băng tần hẹp, phép đo đồng bộ thời gian) có thể được xét đến. Xem thêm Phụ lục A.

Nếu hướng chỉ thị đối với mức cường độ âm thanh tổng lấy trung bình trong không gian  bằng -1 thì điều này có nghĩa là luồng năng lượng tổng hướng về phía đối tượng thử nghiệm hoặc phép đo không đúng và thử nghiệm được công bố là không hợp lệ.

Trong trường hợp hướng chỉ thị đối với mức cường độ âm thanh bình thường lấy trung bình trong không gian của băng tần riêng rẽ trong phổ tần số bằng -1 thì điều này có nghĩa là luồng năng lượng net trong băng tần đó đang hướng về phía đối tượng thử nghiệm. Điều này xảy ra khi âm thanh bức xạ từ đối tượng thử nghiệm là không đáng kể và phép đo này là chấp nhận được.

11.3.5  Hiệu chỉnh cuối dựa trên chỉ số P-l và hướng chỉ thị

Mức cường độ âm thanh bình thường trọng số A lấy trung bình trong không gian tổng được sử dụng để tính công suất âm thanh (xem Điều 12) phải được suy ra từ  và như sau:

Nếu ΔL ≤ 4 dB:               =  (tức là không cần hiệu chỉnh):           (20)

Nếu 4 dB < ΔL ≤ 8 dB:    =  - 4dB                                              (21)

Hiệu chỉnh tương tự như với mức cường độ âm thanh bình thường trọng số A lấy trung bình trong không gian tổng  của phép đo phải được áp dụng cho tất cả các băng tần riêng rẽ v.

CHÚ THÍCH: Chỉ số P-l của các băng tần riêng rẽ thường sẽ vượt quá giá trị cho phép 8 dB đối với chỉ số Pl tổng. Điều này phù hợp với nguyên tắc đo và thường chỉ ra công suất âm thanh nhỏ liên quan.

Trường hợp hướng chỉ thị đối với băng tần riêng rẽ v bằng -1 thì mức cường độ âm thanh hiệu chỉnh  phải được lấy bằng không đối với băng tần này.

12  Xác định mức công suất âm thanh bằng tính toán

Mức công suất âm thanh trọng số A tổng của đối tượng thử nghiệm, L_wa, phải được tính từ mức áp suất âm thanh trọng số A lấy trung bình trong không gian tổng đã hiệu chỉnh, , hoặc mức cường độ âm thanh bình thường trọng số A lấy trung bình trong không gian tổng đã hiệu chỉnh, , theo công thức (22) hoặc (23) tương ứng:

trong đó S rút ra từ công thức (8) và S₀ bằng diện tích chuẩn (1 m²).

Quy trình tính toán tương tự áp dụng cho các băng tần riêng rẽ v của phổ tần số dẫn đến các mức công suất âm thanh trọng số A  của các băng tần riêng rẽ. Các mức công suất âm thanh của các băng tần với  hoặc được lấy là không không liên quan và do đó không được đặt về không.

13  Cộng và trừ loga các mức âm thanh riêng rẽ

Có một số trường hợp cần cộng và trừ các mức âm thanh. Các trường hợp như vậy bao gồm:

- kết hợp các mức âm thanh đối với các điều kiện mang tải khác nhau;

- kết hợp các mức âm thanh đối với các băng tần riêng rẽ của phổ tần số trong các điều kiện mang tải khác nhau;

- tổng các mức âm thanh của băng tần riêng rẽ thành mức âm thanh tổng;

- tổng các mức cường độ khi cần sử dụng các khoảng đệm khác nhau để bao trùm toàn bộ dải tần số của phép đo cụ thể.

Các công thức cho trong điều này áp dụng giống nhau đối với các đại lượng mức âm thanh của áp suất, cường độ và công suất. Đối với áp suất âm thanh và đối với cường độ âm thanh, điều cần thiết là các thành phần riêng rẽ cần tham chiếu đến điểm đo giống nhau hoặc đường đo khép kín quy định. Đối với cường độ âm thanh, điều cần thiết là hướng của đầu đo cần đồng nhất giữa các phép đo riêng rẽ.

Công thức (24) áp dụng cho việc công các mức âm thanh của các nguồn khác nhau hoặc các băng tần khác nhau mà không có hướng chỉ thị:

trong đó

L₁         là mức âm thanh thứ nhất;

L₂         là mức âm thanh thứ hai;

L_n         là mức âm thanh thứ n;

Công thức (24) cũng áp dụng cho thao tác trừ các mức âm thanh ở các điều kiện mang tải khác nhau.

Công thức (24) áp dụng cho tất cả các mức âm thanh được xác định bởi phương pháp áp suất kể cả các băng tần và đối với các mức âm thanh tổng được xác định bởi phương pháp cường độ.

Công thức (25) và (26) áp dụng cho việc cộng các mức âm thanh của các nguồn khác nhau hoặc băng tần khác nhau với hướng chỉ thị cho các băng tần riêng rẽ của các mức âm thanh được xác định bởi phương pháp cường độ:

trong đó

Công thức (25) và (26) cũng áp dụng cho phép trừ các mức âm thanh ở các điều kiện mang tải khác nhau.

14  Tính toán trường xa đối với các khoảng cách lớn hơn 30 m

Khi người mua yêu cầu áp suất âm thanh của thiết bị ở khoảng cách nhất định cần được nêu thì áp dụng như sau.

Bằng cách tính toán xấp xỉ, với giả thiết nguồn điểm và các điều kiện không có trường điện từ trong mặt phẳng phản xạ, mức áp suất âm thanh, L_pR, ở khoảng cách R tính bằng mét, tính từ tâm hình học của nguồn được cho bởi công thức (27):

trong đó

S_h = 2 x π x R² là diện tích bề mặt của bán cầu bán kính R, và R lớn hơn 30 m;

S₀                     là diện tích diện tích chuẩn (1 m²);

Lw                    là mức công suất âm thanh.

Đối với giá trị chính xác hơn, các hệ số như các đặc tính về hướng, phản xạ, kiểm tra nhanh và hấp thụ khí quyển cần được xem xét. Có thể yêu cầu mô phỏng lan truyền âm thanh sử dụng kỹ thuật số.

15  Thể hiện kết quả

Báo cáo phải bao gồm tất cả các thông tin dưới đây:

a) tên nhà chế tạo và nơi chế tạo và thử nghiệm;

b) ngày thử nghiệm;

c) mô tả đối tượng thử nghiệm đưa ra số seri, công suất danh định, điện áp danh định, tần số, vị trí nấc điều chỉnh đối với các phép đo âm thanh do tải;

d) mức âm thanh bảo đảm và các điều kiện mang tải và điều kiện đo mà mức bảo đảm này được chứng minh;

e) nhiệt độ chất lỏng trên bề mặt trong trường hợp các phép đo mức âm thanh được thực hiện ở nhiệt độ nhiệt độ sát với nhiệt độ vận hành;

f) viện dẫn đến tiêu chuẩn này TCVN 6306-10 và/hoặc IEC 60076-10;

g) phương pháp và quy trình xác định mức công suất âm thanh được sử dụng;

h) nhận biết thiết bị đo âm thanh và kiểm tra hiệu chuẩn kể cả số seri của thiết bị, micro và nguồn hiệu chuẩn;

i) bản vẽ kích thước của đối tượng thử nghiệm và các vị trí đo;

j) các điều kiện thử nghiệm đối với cấu hình thử nghiệm kể cả điện áp, dòng điện, vị trí nấc điều chỉnh, thiết bị làm mát được sử dụng và chi tiết giảm tạp được sử dụng trong thử nghiệm;

k) chiều dài khoảng cách đo, (các) đường đo khép kín quy định, độ cao của đối tượng thử nghiệm và diện tích bề mặt đo tính được;

l) tên của kỹ thuật viện thử nghiệm và tên của người chứng kiến nếu cần;

m) chữ ký của người chịu trách nhiệm thử nghiệm.

Khi sử dụng phương pháp áp suất âm thanh, báo cáo phải có các thông tin sau:

n) quy trình từng điểm: mức áp suất âm thanh trọng số A tổng của tạp nền tại từng vị trí đo tạp nền và, trong trường hợp thuộc đối tượng áp dụng, phổ tần số trung bình trong không gian ngay trước và ngay sau trình tự đo;

o) quy trình liên tục: mức áp suất âm thanh trọng số A lấy trung bình trong không gian tổng của tạp nền và, trong trường hợp thuộc đối tượng áp dụng, phổ tần số trung bình trong không gian ngay trước và ngay sau trình tự đo;

p) quy trình từng điểm: mức áp suất âm thanh trọng số A tổng đối với từng vị trí đo, mức áp suất âm thanh trọng số A lấy trung bình trong không gian tổng , và trong trường hợp thuộc đối tượng áp dụng, phổ tần số trung bình trong không gian đối với từng vị trí mang tải được thực hiện;

q) quy trình liên tục: mức áp suất âm thanh trọng số A lấy trung bình trong không gian tổng , và trong trường hợp thuộc đối tượng áp dụng, phổ tần số trung bình trong không gian đối với từng vị trí mang tải được thực hiện;

r) hệ số hiệu chỉnh môi trường K, băng tần rộng hoặc băng tần cụ thể;

s) khi hệ số môi trường K được suy ra bằng cách tính toán từ các hệ số hấp thụ, việc tính toán diện tích âm thanh A; khi hệ số môi trường K được dựa trên các phép đo diện tích hấp thụ âm thanh A, viện dẫn đến giấy chứng nhận của tổ chức chứng nhận độc lập thực hiện phép đo; khi hệ số môi trường K được suy ra từ việc sử dụng nguồn âm thanh chuẩn, viện dẫn đến giấy chứng nhận hiệu chuẩn nguồn âm thanh;

t) mức áp suất âm thanh trọng số A lấy trung bình trong không gian tổng đã hiệu chỉnh,  và, nếu thuộc đối tượng áp dụng, phổ tần số lấy trung bình trong không gian đã hiệu chỉnh đối với từng điều kiện mang tải được thực hiện;

u) mức công suất âm thanh trọng số A tổng, L_WA và, nếu thuộc đối tượng áp dụng, phổ tần số  đối với từng điều kiện mang tải được thực hiện;

v) tổng các mức công suất âm thanh lấy được đối với các tổ hợp mang tải cần bảo đảm, chỉ ở giai đoạn cuối cùng được làm tròn đến số nguyên gần nhất.

Trường hợp sử dụng phương pháp cường độ âm thanh, báo cáo phải có thông tin sau:

w) quy trình từng điểm: mức áp suất và cường độ âm thanh trọng số A tổng với hướng chỉ thị F_Dir đối với từng vị trí đo, mức áp suất và cường độ âm thanh trọng số A lấy trung bình trong không gian tổng  và  với hướng chỉ thị  và, trong trường hợp thuộc đối tượng áp dụng, phổ tần số trung bình trong không gian của mức áp suất và cường độ âm thanh với các hướng chỉ thị đối với từng vị trí mang tải được thực hiện;

x) quy trình liên tục: mức áp suất và cường độ âm thanh trọng số A tổng với hướng chỉ thị F_Dir đối với từng vị trí đo, mức áp suất và cường độ âm thanh trọng số A lấy trung bình trong không gian tổng  và  với hướng chỉ thị  và, trong trường hợp thuộc đối tượng áp dụng, phổ tần số trung bình trong không gian của mức áp suất và cường độ âm thanh với các hướng chỉ thị đối với từng vị trí mang tải được thực hiện;

y) giá trị ΔL đối với từng điều kiện mang tải được thực hiện;

z) mức cường độ âm thanh bình thường trọng số A lấy trung bình trong không gian tổng đã hiệu chỉnh  đối với từng điều kiện mang tải được thực hiện;

a1) mức công suất âm thanh trọng số A tổng, L_WA, nếu thuộc đối tượng áp dụng, phổ tần số  với các hướng chỉ thị đối với từng điều kiện mang tải được thực hiện;

b1) tổng các mức công suất âm thanh suy ra đối với tổ hợp tải cần được bảo đảm, chỉ ở giai đoạn cuối cùng được làm tròn về số nguyên gần nhất.

CHÚ THÍCH: Dạng thông thường để thể hiện kết quả được cho trong Phụ lục B.

CHÚ DẪN

Hình 1 - Tuyến/vị trí micro điển hình để đo âm thanh trên máy biến áp không có cơ cấu làm mát

CHÚ DẪN

Hình 2 - Tuyến/vị trí micro điển hình để đo âm thanh trên máy biến áp có cơ cấu làm mát lắp trực tiếp trên vỏ máy hoặc trên kết cấu riêng rẽ cách bề mặt bức xạ của vỏ chính không quá 3m

CHÚ DẪN

Hình 3 - Tuyến/vị trí micro điển hình để đo âm thanh trên máy biến áp có cơ cấu làm mát riêng đặt cách bề mặt bức xạ chính của vỏ chính không quá 3 m

CHÚ DẪN

Hình 4 - Tuyến/vị trí micro điển hình để đo âm thanh trên cơ cấu làm mát lắp trên kết cấu riêng đặt cách bề mặt bức xạ chính của máy biến áp lớn hơn hoặc bằng 3 m

CHÚ DẪN

Hình 5 - Vị trí micro điển hình để đo âm thanh trên máy biến áp kiểu khô không có vỏ bọc

CHÚ DẪN

Hình 6 - Bề mặt bức xạ chính và đường đo khép kín quy định của cuộn cảm lõi không khí kiểu khô

Hình 7 - Hiệu chỉnh môi trường, K

Phụ lục A

(tham khảo)

Phép đo băng tần hẹp và đồng bộ thời gian

A.1  Lưu ý chung

Âm thanh của máy biến áp được đặc trưng bởi các âm sắc ở hai lần tần số nguồn và ở các hài bậc chẵn của tần số nguồn trong đó âm thanh của cơ cấu làm mát chủ yếu là ở băng tần rộng.

Để chứng minh và đo các thành phần về âm sắc, cho phép sử dụng cả kỹ thuật đo băng tần hẹp hoặc đồng bộ thời gian.

CHÚ THÍCH: Các phép đo mức âm thanh theo tiêu chuẩn này không đánh giá âm giai. Điều này chỉ cần khi đánh giá các mức tạp tổng thể tại máy thu.

Đối với phép đo đồng bộ thời gian, các thành phần tần số giữa các âm sắc sẽ bị triệt tiêu trong khi sẽ không xảy ra đối với phép đo băng tần hẹp.

Trong các trường hợp khi các mức tạp nền dẫn đến các kết quả không hợp lệ theo tiêu chí cho trong 11.2 và 11.3, các phép đo băng tần hẹp hoặc phép đo đồng bộ thời gian có thể yêu cầu cách lọc các tín hiệu không mong muốn. Đối với phép đo băng tần hẹp, các thành phần âm sắc phải được tách khỏi toàn bộ tín hiệu và cộng lại bằng cách xử lý sau trong khi điều này là không cần thiết đối với phép đo đồng bộ thời gian.

Ảnh hưởng của phản xạ mô tả bởi hiệu chuẩn môi trường K không thể loại bỏ bằng các kỹ thuật nêu trên.

Việc chọn phương pháp đo thay thế phải theo thỏa thuận giữa nhà chế tạo và người mua.

Các phương pháp này áp dụng cho các phép đo áp suất âm thanh và phép đo cường độ âm thanh và có thể được sử dụng để tính các mức công suất âm thanh.

A.2  Phép đo băng tần hẹp

A.2.1  Quy định chung

Có sẵn hai kỹ thuật băng tần hẹp. Biến đổi Fourier nhanh (FFT) dựa trên thuật toán cung cấp độ rộng băng tần không đổi và bộ lọc số dựa trên thuật toán xử lý cung cấp độ rộng băng tần tương đối không đổi (1/n octave) và cả hai đều được chấp nhận.

Sự thay đổi cho phép của tần số kích thích sẽ dẫn đến dịch pha các tần số hài và làm các tần số đang quan tâm ra khỏi các băng tần hẹp lựa chọn trước (giữa các băng tần hẹp). Nếu sử dụng kỹ thuật băng tần hẹp thì có thể tăng độ rộng băng tần hoặc sử dụng kỹ thuật xử lý sau để tính đến điều này. Để có thông tin thêm, xem TCVN 6306-10-1 (IEC 60076-10-1).

Các phép đo băng tần hẹp có thể được sử dụng cho tất cả các điều kiện mang tải được mô tả trong tiêu chuẩn này, với điều kiện tất cả các băng tần hẹp nằm trong dải tần của phép đo đều được đưa vào phép cộng để xác định mức âm thanh cuối cùng.

Phép đo băng tần hẹp áp dụng cho cả quy trình liên tục và quy trình từng điểm.

Điều quan trọng là xem xét dải tần số của cơ cấu đo vì dải tần giới hạn có thể bỏ mất các tín hiệu cần thiết.

A.2.2  Xử lý sau của phép đo băng tần hẹp để loại trừ tạp nền

Tạp nền cao hoặc tạp nền ở trạng thái không ổn định có thể được giảm nhẹ bằng cách sử dụng các kỹ thuật băng tần hẹp. Đối với mục đích này, chỉ các âm sắc liên quan được đánh giá trong phép cộng và trong trường hợp này, cơ cấu làm mát cần được cho không vận hành để tận dụng hết lợi thế của kỹ thuật này.

Trường hợp có các hài bậc lẻ của tần số kích thích như đề cập trong 4.2 và 11.1.2, không được sử dụng phép đo băng tần hẹp để giảm nhẹ sự có mặt của các hài này.

Mức áp suất âm thanh trọng số A tổng có thể được tính toán sử dụng công thức (24) trong đó L₁, L₂, .... L_n là các mức áp suất âm thanh trọng số A đo được của các băng tần, được lấy tâm trên các tần số 2 x f x v, v là số thứ tự của bội số của hài bậc chẵn của tần số kích thích f chạy từ 1 đến n.

Các hiệu chỉnh do áp dụng hệ số K được mô tả trong 11.2.5.

Mức cường độ âm thanh trọng số A tổng có thể được tính bằng cách sử dụng công thức (25) và (26), trong đó L₁, L₂, .... L_n là các mức áp suất âm thanh trọng số A đo được của các băng tần, được lấy tâm trên các tần số 2 x f x v, v là số thứ tự của bội số của hài bậc chẵn của tần số kích thích f chạy từ 1 đến n.

CHÚ THÍCH: Tổng các mức âm thanh đối với 10 băng tần đầu tiên là đủ cho hầu hết các máy biến áp làm việc ở điện áp và dòng điện gần như hình sin. Tuy nhiên, khi có hài trong điện áp và/hoặc dòng điện, các tần số cao hơn có thể góp phần đáng kể vào mức âm thanh tổng. Trong trường hợp này, tính đến các băng tần thứ tự cao hơn.

A.3  Kỹ thuật lấy trung bình đồng bộ thời gian

Lấy trung bình đồng bộ thời gian là lấy trung bình các bản ghi thời gian được số hóa của tín hiệu âm thanh, điểm bắt đầu được xác định bằng tín hiệu trigơ lặp lại.

Kỹ thuật này được thiết kế để đo các tín hiệu có tương quan về pha với trigơ (thường là điện áp kích thích). Do đó các tín hiệu không tương quan sẽ bị triệt tiêu. Kỹ thuật này chỉ thích hợp cho các phép đo âm thanh của máy biến áp. Âm thanh được phát ra từ cơ cấu làm mát không thể đo bằng kỹ thuật này.

CHÚ THÍCH 1: Tạp nền do các nguồn âm thanh công nghiệp cũng có thể đồng bộ. Ví dụ chung có thể là máy biến áp thử nghiệm mà có thể tắt đi. Trong trường hợp này, sử dụng phương pháp này có thể không hoàn toàn phù hợp.

Các phép đo đồng bộ thời gian chỉ có hiệu lực đối với quy trình từng điểm. Kỹ thuật này hoàn toàn không thích hợp với quy trình liên tục.

CHÚ THÍCH 2: Sự suy giảm tạp nền phụ thuộc vào số lượng các giá trị trung bình, n, đưa vào trong phép đo. Tỷ số tín hiệu-tạp tính bằng dB được cho bởi S/N = 10 x Ig(n^0,5).

Phụ lục B

(tham khảo)

Báo cáo điển hình xác định mức âm thanh

B.1  Phương pháp áp suất âm thanh

S Thiết bị được sử dụng đã được phòng thí nghiệm hiệu chuẩn theo các khuyến cáo của nhà chế tạo và trường được hiệu chuẩn trước và sau mỗi phần đo.

Chi tiết áp dụng:

- phương pháp áp suất âm thanh

- quy trình liên tục

- băng tần 1/3 octave

- hiệu chuẩn môi trường K dựa trên diện tích hấp thụ âm thanh đo được theo chứng chỉ thử nghiệm TAC-121-04, ngày 28.10.2009

Lý do phép đo: Thử nghiệm chấp nhận cuối cùng (FAT)

Vị trí đo: Phòng thử nghiệm A

Tính toán từ các phép đo

Ký hiệu và công thức

Tính toán từ các phép đo

Thời gian phép đo [s]: 155

* Nếu chỉ có một giá trị diện tích hấp thụ âm thanh, giá trị này áp dụng cho tất cả các tần số.

Thời gian phép đo [s]: 142

Nếu chỉ có một giá trị diện tích hấp thụ âm thanh, giá trị này áp dụng cho tất cả các tần số.