柴油发电机组的噪声频谱测试案例

1  发电机组和噪声测试仪器 

某发电厂运行 2 台额定功率为 15MW，额定水头为 9.9m 的贯流式柴油发电机组。在发电机运行现场，对 1#机组的发电机进行了较为全面的噪声测试。同时作为对比分析，也对同一安装地点、同型号的 2#机组进行了测试。 

噪声测试仪器是型号为HS5671A的噪声频谱分析仪，该测试仪器不仅能进行 A 计权、B 计权、C 计权声压级噪声的测试，还可以进行倍频程和 1/3 倍频程的噪声频谱测试。 

2  声压级噪声的测试 

声压级噪声是大型发电机性能指标之一，贯流机组的噪声测试位置为泡头入口上方 1m 处和竖井入口上方 1m 处。1#发电机组 A 计权声压级噪声测试数据见表 1。 

柴油发电机组声压级噪声 

根据表 1，并不是负载越大，发电机组噪声就越大。这是由于发电机组的稳定性是由水头、流量、负载、电枢电流等诸多因素影响，这些因素同样也影响着噪声的大小，所以噪声随负载增大的趋势不是规则的。 

3  环境噪声和发电机空转噪声的频谱测试 

环境噪声时刻伴随着发电机组的噪声，也影响着发电机组的噪声测试数值。发电机组噪声需要根据环境噪声进行修正，才能得到准确数据。对 1#发电机组的环境噪声频谱进行了测试，由测试数据绘制的环境噪声频谱图如图 1 所示。

发电机空转时的噪声，只有机械噪声、空气动力噪声，没有励磁系统和电枢电流引起的电磁噪声。为了便于分析，对 1#发电机组空转噪声频谱进行了测试，由测试数据绘制的频谱图如图 2 所示。 

4  额定负载的发电机噪声频谱 

由于额定负载是典型的发电机运行工况，这种工况对分析发电机性能非常重要，因此把额定负载工况下的噪声频谱作为本文的主要分析对象。在竖井口上方 1m 处，对 1#发电机进行额定负载噪声频谱测试，测试数据见表 2。 

5  机组不同位置的噪声频谱 

为分析发电机不同位置、距离机组远近测试的噪声频谱差别，分别在竖井口上方 1m 处、竖井下的机组旁 1m 距离，对发电机空载、0.5PN负载、1.0PN负载工况进行噪声频谱测试，从三组图形可以看出，机组旁噪声幅值较大，噪声频谱图波动性也大。但是，其频谱图的形状和趋势与距离机组较远的竖井口频谱基本是一致的。 

如果在发电机组某一部件（轴承端，通风口或绕组）近处测量，这个部件的主导噪声影响较大，频谱图波动性大。在距离机组适当位置进行测量，各种噪声经过混合，其频谱图波动性小，更为清晰。 

6  对比机组的噪声频谱 

为了对比分析，对同一安装地点、型号相同的 2# 机组进行了噪声测试。2#发电机组在额定工况下，泡头入口上方 1m 处的噪声声压级（A 计权）为 95.93dB，在竖井入口上方 1m 处的噪声为 90.85dB。在竖井口入口上方 1m 处进行 2#发电机空转噪声频谱和满载噪声频谱的测试，如图 7 和图 8 所示。根据测试数据，2#机组声压级噪声小于 1#机组噪声。2#发电机组噪声也存在 31.5Hz 中心频率噪声，但没有明显突出的 100Hz、500Hz 中心频率噪声。