17
ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET SARAJEVO UNIVERZITET U SARAJEVU BUKA I VIBRACIJE U TRANSFORMATORSKOJ STANICI Projektiranje i automatizacija elektroenergetskih postrojenja PREDMETNI PROFESOR PREZIME I IME STUDENTA BROJ INDEKSA Red.prof. dr. sc. Rasim Gačanović Granulo Rasim,dipl. el. ing. 17-8736E-2012 Sarajevo, 2013.

Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Buka i vibracije

Citation preview

Page 1: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET SARAJEVO

UNIVERZITET U SARAJEVU

BUKA I VIBRACIJE

U TRANSFORMATORSKOJ STANICI

Projektiranje i automatizacija elektroenergetskih postrojenja

PREDMETNI PROFESOR PREZIME I IME STUDENTA BROJ INDEKSA

Red.prof. dr. sc. Rasim Gačanović Granulo Rasim,dipl. el. ing. 17-8736E-2012

Sarajevo, 2013.

Page 2: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

1

Sadržaj

Lista tabela ......................................................................................................................................2

Lista slika.........................................................................................................................................2

1.Uvod..............................................................................................................................................3

2.Buka……………………………………………………………………………………………..4

2.1.Uticaj buke na čovjeka………………………………………………………………...4

2.2.Osnovni parametri ocjenjivanja i mjerenja buke...........................................................5

2.3.Zakoni i norme………………………………………………………………………...7

2.4.Zaštita od buke………………………………………………………………………...9

3. Buka u transformatorskim stanicama...........................................................................................9

3.1.Izvori buke u transformatorima………………………………………………………9

3.2.Mjerenja buke transformatora……………………………………………………….12

3.3.Zaštita od buke i vibracija transformatorskih stanica……………………………......13

Dodatak A Izvještaj o mjerenju nivoa buke TS……..…………………………………………...14

Literatura…………………………………………………………………………………………16

Page 3: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

2

Lista tabela

Tabela 1.Dozvoljene razine buke od vanjskih izvora u prostorijama prema namjeni.....................7

Tabela A.1.Izmjerene vrijednosti buke TS....................................................................................15

Lista slika

Slika1. Vazdušni i strukturni zvuk……………………………………………………..……….…3

Slika 2. Normirane težišne karakteristike filtera „A“ i „C“.............................................................6

Slika 3. Izvori buke u transformatoru……………………………………………………………..9

Slika 4. Indukcija i magnetostrikcija.............................................................................................10

Slika 5. Klasičan preklop a) i step-lap preklop b) u uglovima jezgre…………………………....10

Slika 6. IEC 60076-10 glavna ploha zračenja…………………………………………………....12

Slika A.1. Mjerač buke SL-200...…………………………………………………………….….14

Slika A.2. Frekventna analiza (RTA Spetrum Analyzer TRUE RTATM

ver. 3.5.4).....................15

Page 4: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

3

1.Uvod

“Zvuk je fizička pojava koja nastaje usljed vremenski promenjivih poremećaja stacionarnog

stanja elastične sredine”. Ovakva potpuna definicija zvuka na prvi pogled možda nije mnogo

informativna ali upravo kao takva i jeste veoma značajna jer podrazumjeva da je suština zvuka

u mehaničkim vibracijama. Definicija pod pojam zvuka uvodi, osim onoga što čovjek intuitivno

shvata kao definiciju zvuka, i niz pojava kao što su sve vrste mehaničkih vibracija, zatim zvučne

pojave veoma niskih i veoma visokih frekvencija, seizmičke pojave itd. Elastični mediji u kojima

se zvučne pojave mogu javiti jesu sve čvrste, tečne i gasovite sredine.

U čovjekovom okruženju zvuk može nastajati u vazduhu i u čvrstim tijelima. U tom pogledu

može se napraviti podjela među izvorima zvuka, ali i među zvučnim pojavama u cijelini. Zvučna

energija koja nastaje neposredno u vazduhu naziva se vazdušni zvuk, a zvučna energija koja

nastaje u čvrstim tijelima naziva se strukturni zvuk. Ovaj naziv potiče iz građevinske

terminologije jer podrazumeva da takav zvuk nastaje direktno u strukturi građevinskog objekta.

U mnogim životnim okolnostima moguća je pojava kombinovanog dejstva jednog izvora, kada

on istovremeno stvara i vazdušni i strukturni zvuk, što je prikazano na slici 1. Podjela na

vazdušni i strukturni zvuk je od značaja u praksi jer ova dva pojavna oblika zvučnih događaja

imaju različite mehanizme prostiranja a time i različite metode za smanjenje buke unutar

građevinskog objekta.

Slika1. Vazdušni i strukturni zvuk

Page 5: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

4

2.Buka

Prema internacionalno prihvaćenoj definiciji, “buka je svaki neželjeni zvuk”. To znači da za

definiciju buke nije presudan energetski sadržaj zvuka već činjenica da je on za nekoga neželjen.

Suštinu problema dakle čini pojava uznemiravanja zvukom, a to zavisi od njegove “željenosti ili

ne” za ljude čijem je čulu sluha dostupan.

Dakle,dok je zvuk fizička kategorija, percepcija buke jeste subjektivna i individualna a faktori

kao što su amplituda, trajanje i frekvencija pojavljivanja buke utiču na taj subjektivni doživljaj.

Osnovna pretpostavka da se zvuk tretira kao buka je da postoji subjekt (čovjek) koji opaža zvuk i

kome taj zvuk smeta. Sami izvori buke mogu biti vezani sa prostorom u kojem ljudi rade i

borave, odnosno sa proizvodnim procesom i okolinom u kojoj žive.

2.1.Uticaj buke na čovjeka

Prema frekventnim karakteristikama razlikuju se efekti buke čujnog spektra, infrazvuka,

ultrazvuka i vibracija. Normalno čujno područje zdrave mlade osobe kreće se od 20[Hz] do 20

[kHz]. Zvuk frekvencija ispod 20[Hz] naziva se infrazvukom a onaj iznad 20[kHz] ultrazvukom.

Buka čujnog spektra praktički je najznačajnija i najčešće se susreće u industriji, gradovima i

domaćinstvu, te je i njeno djelovanje najraširenije. Buka čujnog spektra djeluje na središnji

živčani sistem, glas, govor, komunikaciju, žlijezde, sistem za ravnotežu, organ vida, krvnu sliku,

ravnotežu elektrolita kao i na probavni sistem.

Infrazvuci su zvuci koji su ispod granice čujnog spektra, a čujni postaju samo ako su dovoljno

jakog intenziteta. Tipični infrazvuci se javljaju npr. kod grmljavine ili klima uređaja. Mogu

uzrokovati nestabilnost, vrtoglavicu, manjak koncentracije, a mogu doći i u rezonanciju sa

vlastitim frekvencijama pojedinih organa. Buka infrazvučnog spektra rijetko dolazi samostalno

(bez buke čujnog spektra ili vibracija), obično je relativno male amplitude, te uglavnom nema

nekih većih dugoročnih uticaja na čovjeka.

Ultrazvuk, ako je dovoljno jakog intenziteta (iznad 100[dB]), dovodi do glavobolja, vrtoglavica,

pospanosti, razdražljivosti, sporijih refleksnih reakcija, povišenja temperature, blijedila kože itd.

Ipak, s obzirom na činjenicu da se relativno teško prenosi zrakom zaštita od njega je dosta

jednostavna.

Vibracije su oscilacije na niskim frekvencijama i obično se javljaju uz infrazvuk (npr.

pneumatska bušilica) a prenose se direktnim dodirom. Kod većih oscilacija mogu nastati

oštećenja na kostima, mišićima, krvnim žilama, kao i rezonancija s pojedinim organima. Pri

dužem izlaganju vibracijama može doći do tzv. «vibracijske bolesti» čiji su simptomi bolovi u

mišićima i zglobovima, gubitak osjećaja boli i dodira na prstima ili, u težem slučaju, atrofija

mišića.

Page 6: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

5

2.2.Osnovni parametri ocjenjivanja i mjerenja buke

S obzirom da je buka po definiciji zvuk u nastavku su navedene osnovne veličine kod mjerenja

zvuka:

Razina zvučnog pritiska: Lp = 20 log (p/p0) [dB] (1)

gdje je

p promatrani zvučni pritisak

p0 20 Pa referentna vrijednost zvučnog pritiska, odnosno zvučni pritisak na pragu čujnosti

. pri frekvenciji od 1000 [Hz].

Razina zvučne snage: LW = 10 log (W/W0) [dB] (2)

gdje je

W zvučna snaga [W]

W0 10 -12

[ W] referentna vrijednost zvučne snage

Razina zvučnog intenziteta: LI = 10 log (I/I0) [dB] (3)

gdje je

I intenzitet zvuka [W/m2]

I0 10 -12

[ W/m

2] referentna vrijednost intenziteta zvuka

Važno je istaći da mjerenjem razine zvučnog pritiska ne dobivamo veličinu koja odgovara i

subjektivnom osjetu buke. Suština je u tome da mjerenje buke radi ocjene ugroženosti čovjeka

mora uzeti u obzir i neke karakteristike čula sluha, prije svega njegovu nejednaku osjetljvost po

frekvencijama (frekvencijsku nelinearnost sluha). Zbog takve osobine čula sluha, buka iste

razine a različitih frekvencija izaziva kod ljudi različite subjektivne doživljaje.

A - razina zvuka (LpA , LWA , LIA)

To je frekventno korigirana vrijednost mjerene (ili računate) razine zvuka kojom se uzima u

obzir nelinearna osjetljivost ljudskog uha na različite frekvencije. Naime, ljudsko uho je

najosjetljivije na frekvencije oko 1000 [Hz], a manje osjetljivo na niže i više frekvencije.

Zvukomjeri imaju ugrađen A-filter za mjerenje A-razine (npr. LpA) . Zbog toga se i vrednosti

razine buke izmjerene na takav način označavaju sa "[dB(A)]", a ne samo sa "[dB]“. Treba

napomenuti da postoji i i korekcijski filtar „C“ koji je linearan od 30 do 8000 [Hz]. Odnos

korekcijskih filtera „A“ i „C“ u zavisnosti od frekvencije prikazan je na slici 2.

Prema preporuci IEC korekcijski filter “A” jeste karakteristika subjektivne glasnoće (ovisna o

frekvenciji) pa se svi podaci o razinama buke, kao što su navedene granične vrijednosti za

podjelu prostorija po bučnosti, iskazuju u [dB(A)]. Sve vrijednosti za dozvoljene razine buke

utvrđene drugim normativima definišu se takođe u [dB(A)].

Page 7: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

6

Slika 2. Normirane težišne karakteristike filtera „A“ i „C“

Zbrajanje zvučnih izvora

Kod više izvora zvuka (npr., LWA1, LWA2,LWA3, …) ukupna razina može se izračunati kao

LWA = 10 logΣ10 0,1L

WAi [dB(A)] (4)

Karakteristična veličina kojom se mjeri i na osnovu koje se ocjenjuje buka je

Ekvivalentna razina buke u [dB(A)] odnosno LAeq [ dB(A)]

Budući da je buka (kao zvuk) oblik energije, potencijalno oštećenje sluha neće ovisiti samo o

razini buke (zvuka) već i o dužini njenog trajanja. Primljenu energiju je lako odrediti za

konstantnu razinu zvuka. Ako je razina zvuka promjenjiva, mjerenje se mora ponavljati tokom

određenog razdoblja uzorkovanja. Na temelju ovih uzorkovanja moguće je izračunati vrijednost

poznatu kao ekvivalentna neprekidna razina zvuka Leq, koja ima isti sadržaj energije i isto

potencijalno oštećenje sluha kao promjenjiva razina zvuka. Ako su promjene razine zvuka

slučajne, računanje Leq postaje komplikovano i tim slučajevima se upotrebljavaju integrirajući

zvukomjeri koji automatski računaju Leq.

Ekvivalentna razina buke LAeq [dB(A)] je velična kojom se procenjuje uticaj vremenski

promjenjive buke na čovjeka, odnosno komparira izmjerena vrednost sa dozvoljenom razinom

buke. Izražavanjem vremenski promjenljive razine zvuka (buke) pomoću ekvivalentne razine pri

mjerenju promjenljive razine zvuka (buke) uspostavlja se veza sa vremenom kao parametrom

koji u procjeni štetnog dejstva zvuka (buke) izražava dužinu ekspozicije posmatranoj razini i

frekvencijom korištenjem A-težinske krive.

Statističkom analizom vremenski promjenljivog zvuka u amplitudnom domenu, mogu se

izračunati i procentualne razine Ln, koje predstavljaju razine koje su premašene u n% ukupnog

vremena mjerenja.

Page 8: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

7

2.3.Zakoni i norme

Evropska unija je 2002. godine objavila Direktivu 2002/49/EC “Ocjena i upravljanje bukom u

životnoj sredini” u kojoj se zagađenje okoline bukom prepoznaje kao problem. Direktiva definiše

veličine koje se koriste za iskazivanje ekvivalentnih razina buke kao i mjere predviđanja, zaštite i

praćenja razina buke, koje su zemlje članice unije, kao i zemlje koje to namjeravaju biti,

obavezne ugraditi u odgovarajuće zakone.

Na razini Bosne i Hercegovine ne postoji opšti zakon ili politika o smanjenju buke jer se ova

oblast uređuje entitetskim, Brčko Distrikt BiH i kantonalnim propisima. Kanton Sarajevo je

2007. godine donio Zakon o zaštiti od buke. Krajem 2012.godine i Parlament Federacije BiH je

usvojio Zakon o zaštiti od buke.

Ovaj zakon(i) definiše dozvoljene razine buke, mjere zaštite od buke, način mjerenja i

evidentiranja buke, granične vrijednosti buke svrstane prema ambijentu, namijeni prostora i dobu

dana (dan ili noć) u svrhu zaštite zdravlja ljudi, zaštite radnog i životnog prostora, te okoline

općenito. Sastavni dio ovog Zakona su tabele dopuštenih razina buke od vanjskih izvora u

prostorijama prema namjeni, dopuštenih razina vanjske buke za planiranje novih objekata ili

izvora buke , te razina buke u radnim prostorima od vanjskih izvora.

Tabela 1.Dozvoljene razine buke od vanjskih izvora u prostorijama prema namjeni

Redni

broj

Namjena prostorije Najviša dozvoljena razina [dB(A)]

Ekv. razina Leq 15min

Vršna

razina

L1 danju noću

A Bolnice, klinike, domovi zdravlja

A1 Bolesničke sobe 35 30 45

A2 Ordinacije 40 40 55

A3 Operacioni blok bez medicniskih uređaja i opreme 35 35 50

B Hoteli, moteli, domovi, samački hoteli i sl.

B1

Hotelske sobe 5 zvjezdica

Od izvora buke u zgradi i stac. izvora izvan zgrade 35 30 45

Od nestacionarnih izvora buke izvan zgrade 40 35 50

B2

Hotelske sobe 4 zvjezdice

Od izvora buke u zgradi i stac. izvora izvan zgrade 40 35 50

Od nestacionarnih izvora buke izvan zgrade 45 40 55

B3

Spavaonice u domovima

Od izvora buke u zgradi i stac. izvora izvan zgrade 40 35 55

Od nestacionarnih izvora buke izvan zgrade 45 35 55

C Škole, fakulteti, biblioteke i sl.

C1 Amfiteatri i učionice 40 40 50

C2 Kabineti na fakultetima 35 35 50

C3 Kabineti u školama 40 40 50

C4 Čitaonice, biblioteke 40 40 45

Page 9: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

8

D Dvorane

D1 Kino dvorane 35 35 45

D2 Pozorišta 30 30 35

D3 Koncertne dvorane 30 30 35

E Ustanove za predškolsku djecu i sl.

E1

Sobe za odmor djece

Od izvora buke u zgradi i stac. izvora izvan zgrade 40 35 50

Od nestacionarnih izvora buke izvan zgrade 45 35 50

E2 Sobe za rad sa djecom 45 45 50

F Stambeni objekti

F1 Spavaće sobe i dnevni boravci

Od izvora buke u zgradi i stac. izvora izvan zgrade 40 30 35

F2 Od nestacionarnih izvora buke izvan zgrade 45 35 50

U skladu sa “Zakonom o zaštiti od buke Federacije BiH” mjerenje i vrijednovanje razine buke

vrši se prema međunarodnim standardima ISO 1996-1, ISO 1996-2; ISO 1996-2; BAS ISO

9612:1997 i BAS EN IEC 60804.

Oprema za mjerenje razine buke odgovara preporukama IEC 651:1979 i IEC 804:1985 (precizni

mjerači nivoa zvuka za opću namjenu) i BAS EN IEC 60804 (mjerač zvuka sa integriranjem i

usrednjavanjem). “Zakon o zaštiti od buke Federacije BiH” propisuje da se mjerenja razine buke na otvorenom

prostoru izvršava postavljanjem mikrofona 1,2 - 2 [m] iznad tla. Kod posebnih mjernih slučajeva

ili posebnih uslova na terenu (npr. zasjenjenje zidom, nagib terena, veliko prigušenje na tlu i sl.)

mikrofon se može postaviti na visinu od 4 m iznad tla ili na mjestu gdje buka može ugroziti

korisnike prostora. Kod mjerenja buke u blizini zgrade mikrofon se postavlja na udaljenost od

najmanje 3 m od reflektirajućih površina.

Mjerenje razine buke u zatvorenom prostoru vrši se tako da mjerna tačka bude udaljena najmanje

1 [m] od zidova ili drugih reflektirajućih površina, a mikrofon se postavlja na visinu od 1,2 [m]

do 1,5 [m] iznad poda. Kod mjerenja buke u prostorijama, uz zatvorene prozore i vrata mikrofon

se postavlja, po mogućnostima, u sredinu prostorije.

Mjerenje strukturne buke (izvor u zgradi) ili kod vanjske niskofrekvencijske buke vrši se pri

zatvorenim prozorima u sredini prostorije.

Karakteristične veličine koje se mjere i na osnovu koje se vrši ocjena buke su :

- ekvivalentna razina buke u [dB (A)] (LAeq,T) ,

- razina buke L1 koji se pojavljuje 1% vremena mjerenja u [dB(A)] i

- LAmax [dB(A)].

Page 10: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

9

2.4.Zaštita od buke

Mjerama zaštite od buke treba se spriječiti nastajanje buke, odnosno smanjiti postojeća buka na

dopuštene razine. Mjere zaštite od buke obuhvaćaju odabir i upotrebu manje bučnih strojeva,

uređaja, sredstava za rad i transport, promišljeno uzajamno lociranje izvora buke ili objekata s

izvorima buke (emitenata) i područja ili objekata sa sadržajima koje treba štititi od buke

(imitenata), te izvedbu odgovarajuće zvučne izolacije građevina u kojima su izvori buke, radni i

stambeni prostori.

Buka izvora može se smanjiti izolacijom vibracija koje mogu izazvati generisanje strukturalnog

zvuka, oslanjanjem na elastične podmetače, pojačanim temeljom (nosačem) ili odvajanjem od

ostale strukture. Kod buke proizvodnih pogona najčešće se koristi prigušenje prostora i oklapanje

bučnih strojeva. Kod prometnica se najčešće koriste zvučne barijere.

Savremena tehnologija materijala je otvorila mogućnosti korištenja kompozitnih struktura sa

optimiranim apsorpcijskim i izolacijskim akustičkim osobinama. Poznavanje tačnih spektralnih

osobina izvora zvuka, uz korištenje kompozitnih materijala, omogućava postizanje potrebnih

rezultata u smanjenju razine buke na dozvoljenu mjeru uz uštedu materijala i prostora.

3. Buka u transformatorskim stanicama

3.1.Izvori buke u transformatorima

Budući da je transformator najveći izvor buke trafostanice, ona će u mnogome zavisiti od

njegove izvedbe i snage, tako da energetski transformatori imaju različite vrijednosti razine buke,

od cca 50 do 78 [dB]. Tri su osnovna izvora buke u transformatoru:

- vibracije jezgre (magnetostrikcija, magnetske sile)

- aerodinamična buka hladnjaka (ventilatori)

- vibracije namota (elektromagnetske sile)

Slika 3. Izvori buke u transformatoru

Page 11: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

10

U osnovi buke koju proizvodi jezgra jeste pojava magnetostrikcije odnosno promjena dimenzija

materijala u magnetskom polju. Magnetske sile nastaju između limova u spojevima (preklopima)

stupova i jarmova. Za uobičajene limove jezgre relativna promjena je nekoliko [μm/m]. Njena

vrijednost ovisi o indukciji, vrsti materijala i mehaničkim naprezanjima.

Frekvencija osnovnog (prvog) harmonika vibracije jezgre je dvostruka vrijednost frekvencije

mreže, tj.100 [Hz] za mrežu 50 [Hz]. Pored osnovnog harmonika postoje i značajni iznosi viših

harmonika koji su parni višekratnici frekvencije mreže (200, 300, 400[Hz],…).

Slika 4. Indukcija i magnetostrikcija

Danas je tzv. step-lap preklop u uglovima jezgre standardno konstruktorsko rješenje kojim se,

pored gubitaka i struje praznog hoda, smanjuje i razina buke. Primjenom step-lap preklopa,

umjesto klasičnog (preklop u jednom koraku) postiže se smanjenje buke do 6 dB. Rezultati su

bolji pri nižim indukcijama (1,3 – 1,5 [T]).

a) 1-korak b) 5-koraka

Slika 5. Klasičan preklop a) i step-lap preklop b) u uglovima jezgre

Page 12: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

11

Primjenom kvalitetnijih vrsta limova (HiB-superorijentirani magnetski limovi ili ZDKH-laserski

obrađeni magnetski limovi ) postižu se manji gubici, veća permeabilnost odnosno manja struja

magnetiziranja kao i manja magnetostrikcija a time i smanjenje buke za oko 3 [dB].

Smanjivanjem radne indukcije za svakih 0,1 [T] buka se smanjuje za oko 3-4 [dB]. Primjenom

antivibracijskih elemenata između jezgre i kotla smanjuje se buka za oko 2 [dB].

Aerodinamska buka ventilatora značajno doprinosi ukupnoj razini buke transformatora. Razina

buke ventilatora ovisi o brzini vrtnje lopatica (broj okretaja u sekundi), dimenzijama lopatica

(promjeru), konstrukciji i broju lopatica, načinu postavljanja ventilatora na hladnjak. Frekventni

pojas buke ventilatora je znatno širi nego kod buke jezgre. Frekvencija osnovnog harmonika

računa se prema izrazu:

f1 = n Nb (5)

gdje je

n broj okretaka u sekundi

Nb broj lopatica

Najveći utjecaj na razinu buke ventilatora ima brzina vrtnje (broj okretaja u sekundi). Naravno,

smanjenje brzine vrtnje nepovoljno utiče na rashladni kapacitet. Stoga se kao standardno

rješenje, kada treba smanjiti buku, koriste ventilator smanjenog broja okretaja uz povećani

promjer lopatica.

Elektromagnetske sile na vodiče namota, koji su protjecani strujom tereta, proizvode aksijalne i

radijalne vibracije namota osnovne frekvencije dva puta veće od frekvencije mreže (tj. 100 [Hz]

za mrežu 50 [Hz]). Viši harmonici su zanemarivi. Ta buka naziva se buka uslijed tereta (load

noise), za razliku od buke jezgre koja se zove buka u praznom hodu (no-load noise). Još uvijek

nema dovoljno iskustva o tome koje mjere koristiti za smanjenje buke namota i predmet su

mnogih istraživačkih projekata vršenih numeričkim metodama modeliranja.

Razina buke jezgre računa se s pomoću iskustvenih izraza,npr.:

LWA(jezgra) = k1 lg GFe + k2 B + k3 (6)

gdje je

GFe masa jezgre

B indukcija u jezgri

k1, k2 iskustveni koeficijenti

k3 iskustveni koeficijent kojim se uzima u obzir vrsta lima jezgre, tip i konstrukcija jezgre,

frekvencija i konstrukcija kotla

Doprinos ventilatora buci transformatora može ce izračunati prema

LWA(ventilatora) = LWA,0 + 10 lg n (7)

gdje je

LWA,0 razina buke jednog ventilatora (određena u realnim pogonskim uslovima)

n broj ventilatora

Page 13: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

12

Razina buke namota (za određeni teret) može se izračunati s pomoću iskustvenog izraza

LWA(namota) = k1 + k2 lg Sr + 40 lg α (8)

gdje je

Sr nazivna snaga transformatora

k1, k2 iskustveni koeficijenti

α relativni teret (struja tereta/nazivna struja)

Ukupna razina buke transformatora dobije se zbrajanjem doprinosa svih izvora ,uz pretpostavku

da su svi izvori buke nezavisni (jezgra, ventilatori, namoti) prema izrazu:

LWA=10 lgΣ100,1L

WAi (9)

3.2.Mjerenja buke transformatora

Mjerenje razine buke transformatora opisuje norma IEC 60076-10. Razina buke mjeri se na

razmaku 0.3, 1.0 ili 2.0 [m] od glavne plohe zračenja (principal radiating surface), koristeći

zvukomjer za zvučni pritisak (LpA) ili za zvučni intenzitet (sound intensity) (LIA).

glavna ploha zračenja je zamišljena ploha koja se dobije vertikalnom projekcijom

opisane linije oko transformatora (postupak određivanja definiran je u IEC 60076-10

zavisno o izvedbi transformatora).

1.glavna ploha zračenja 2.hladnjaci 3.ormarić

Slika 6. IEC 60076-10 glavna ploha zračenja

mjerne tačke su na razmaku 0.3 [m] od glavne plohe zračenja. za transformatore sa

prirodnim hlađenjem mjerne tačke Za suhe transformatore, zbog sigurnosti, razmak

može biti 1.0 [m]. Za transformatore s prisilnim hlađenjem mjerne točke su na razmaku

2.0 [m] od glavne plohe zračenja.

Mjerne tačke su približno jednakomjerno raspodjeljene po obodu transformatora (s korakom od

oko 1 m) s time da mora biti barem 6 mjernih točaka zavisno od izvedbe transformatora.

Za transformatore manje od 2,5 [m] (visina kotla) mjerne točke su na polovici visine. Za više

transformatore mjerenja se vrše dvije visine (na 1/3 i 2/3 visine transformatora-kotla).

Page 14: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

13

metode mjerenja su metoda zvučnog pritiska LpA i metoda zvučnog intenziteta LIA .

Prednost metode zvučnog intenziteta je u tome što je ona znatno manje osjetljiva na

smetnje buke okoline (mjerenje je prihvatljivo ako je buka okoline i nešto veća od buke

samog transformatora).

proračun nivoa zvučne snage transformatora LWA

LWA = LpA + 10lg S (10)

ili

LWA = LIA + 10lg S (11)

gdje su

LpA ; LIA srednje izmjerene vrijednosti razine zvučnog pritiska (odnosno zvučnog intenziteta)

S ekvivalentna mjerna površina za računanje zvučne snage čije određivanje definira

IEC 60076-10 i funkcija je razmaka mjernih tačaka od glavne površine zračenja.

3.3.Zaštita od buke i vibracija transformatorskih stanica

S obzirom na koncentraciju opterećenja u gradskim sredinama od posebnog interesa za temu

rada jesu distributivne transformatorske stanice koje srećemo u naseljenim četvrtima, poslovnim

centrima, parkovima i stambenim zgradama. Prema podacima i ispitnim protokolima

proizvođača opreme, najviša dopuštena razina zvučne snage transformatora snage 630 [kVA] je

70 [dB] (72 [dB] za 1000 [kVA] ) mjereno na udaljenosti 1 [m] od transformatora, bez

pregrada, što bi, ako se uzme u obzir činjenica da su transformatori smješteni u trafo

prostorijama, trebalo da zadovoljava preporuke u ovoj oblasti.

Ako se transformatorska stanica izvodi kao slobodnostojeći objekat, smatra se da će buka koju

emituje transformator biti ispod dozvoljenog nivoa određenog za okolinu u kojoj je DTS

smještena. U skladu sa opšte prihvaćenim preporukama, najviši dopušteni nivo buke iznosi 35

[dB] na 3,5 [m] udaljenosti od transformatorske stanice.

Dopunske mjere za smanjenje buke primjenjuju se kod postrojenja koja se nalaze u sklopu

stambene ili poslovne zgrade. U ove mjere spadaju: postavljanje elastičnih podmetača, gumenih

ili metalnih opruga ispod energetskog transformatora (što daje najveće efekte), i izvođenje

priključaka i spojeva na energetskom transformatoru elastičnim vezama za redukciju strukturne

buke te ugradnja apsorpcionih obloga na zidovima i stropu od akustičkog tervola za smanjenje

razine zračne buke. Primjena svih mjera za smanjenje buke treba da omogući da se razina buke

koja potiče od energetskog transformatora ograniči ispod 40 [dB] danju i 30 [dB] noću, mjereno

u stambenoj prostoriji pored odnosno iznad postrojenja.

Page 15: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

14

Dodatak A

Izvještaj o mjerenju razine buke TS

1.Uvod

Dana 24.02.2013. u 23.04 h izvršeno je mjerenje razine buke od TS 1243 u sklopu stambene

zgrade u ulici Oslobodilaca Sarajeva br.14., naselje Dobrinja II u Sarajevu.

2.Zakonski okvir

“Zakona o zaštiti od buke”, Službene novine Kantona Sarajeva br. 26/07 od 25.07.2007.godine.

“Zakona o zaštiti od buke” ,Službene novine Federacije BiH br.110/12 od 12.12.2012.godine

3.Korišteni instrument Digitalni mjerač buke SL-200

Proizvođač:Conrad Electronic SE,Njemačka,EU

Max.: 130 [dB(A)]

Tačnost: ± 1,5 [dB(A)] (pri 1000 [Hz])

Odziv: 125/1000 [ms]

Frekventni opseg: 31.5 do 8000 [Hz]

Slika A.1.Mjerač buke SL-200

4.Korištene metode BAS ISO 1996-1:2005 Akustika, opis mjerenje i ocjena okolinske buke,

Dio 1: Opisivanje, mjerenje i ocjena okolinske buke ;Osnovne veličine i način procjene;

BAS ISO 1996-2:2008 Akustika, opis mjerenje i ocjena okolinske buke,

Dio 2: Određivanje razina okolinske buke;

Page 16: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

15

5.Rezultati mjerenja

Tabela A.1.Izmjerene vrijednosti buke TS

Podaci o mjerenju Leq[dB(A)]

U trafostanici 52,7

Stan iznad / spavaća soba 24,8

Frekventna analiza. ukazuje na istaknute tonove1 u tercama 200 i 315 [Hz ] pa je potrebno

korigovati izmjerene vrijednosti za +5 [dB(A)] prije usporedbe sa dozvoljenim razinama.

Slika A.2.Frekventna analiza (Real Time Audio Spetrum Analyzer TRUE RTATM

ver. 3.5.4)

6.Zaključak

Korigirana razina buke u stanu iznosi 29,8 [dB(A)] što je u granicama dozvoljene razine od 30

[dB(A)] u noćnom periodu od 22 do 06 h.

1 Prisustvo istaknutih tonova zahtjeva korekciju razine izmjerene buke prema tabeli 4.Zakona o zaštiti od buke FBiH

Page 17: Buka i Vibracije u Transformatorskoj Stanici

16

Literatura

[1] Miomir Mijić; Akustika u arhitekturi, Nauka,Beopres, Beograd, 2000.

[2] M. Simonović; D. Kalić; P. Pravica; Buka-štetno djelovanje, mjerenje i zaštita, Niš, 1982.

[3] Z. Valković; Transformatori, kolegij, poslije diplomski doktorski studij, FER Zagreb

[4] Zakon o zaštiti od buke, Službe novine Federacije BiH 110/2012

[5] IEC 60076-10 :2001 Power transformers - Part 10: Determination of sound levels

[6] IEC 60076-10-1 :2005 Power transformers - Part 10: Determination of transformer and

reactor sound levels - Application guide