一种电力变压器类设备隔振降噪方法技术

本发明专利技术涉及一种电力变压器类设备隔振降噪方法，所述方法适用于变压器类设备的器身；所述变压器类设备包括电力变压器、电抗器、互感器、消弧线圈和阻波器；所述器身包括铁芯和线圈；所述方法包括以下步骤：获取变压器类设备振动频谱曲线特性；选取变压器类设备器身隔振装置；选取变压器类设备器身隔振器；验证变压器类器身隔振效果。该方法可有效切断铁心与绕组的振动传播，从而降低辐射噪声。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种电力变压器类设备隔振降噪方法，更具体涉及一种大型电力变压器类设备隔振降噪方法。
技术介绍
：随着经济社会的发展及人们环保意识的增强，各级变电站深入负荷中心，变电站振动与噪声指标已成为变电站设计的重要技术经济指标，越来越成为影响变电站选址、正常运行的关键指标之一。变电站(换流站)的振动与噪声主要来源是变电站(换流站)内的变压器、换流器、电抗器及滤波器等变压器类设备运行时器身产生的连续性低频振动与噪声。一般来说，变压器类设备的器身主要由铁心与绕组组成，变压器类设备噪声产生的原因基本一致，即铁心与绕组振动产生的机械噪声，主要包括硅钢片磁滞伸缩引起的铁心振动，硅钢片接缝处和叠片之间因漏磁产生的电磁吸引力而引起的铁心振动及负载电流产生的漏磁引起绕组及油箱(包括磁屏蔽等的)振动等。国内外的研究和试验证明，变压器本体的振动主要取决于铁心和绕组的振动，漏磁引起的油箱壁振动影响不大。近年来由于铁心叠积方式的改进，再加上铁心柱和铁轭采用无纬环氧玻璃粘带绑扎，使硅钢片接缝处和叠片间的电磁力引起的铁心振动很小。因此，变压器类设备运行时的噪声源主要是通电状态下的硅钢片磁滞伸缩和绕组振动引起的，对变压器类设备器身振动进行有效控制是变电站噪声最为根本、最为直接的途径。目前，各生产厂家主要采用降低铁芯磁通密度，选用优质的硅钢片，优化铁芯与绕组结构，改善制造工艺等措施与手段，虽说有效改善了变压器、>电抗器铁芯及绕组的振动与噪声，但这些技术与措施已经较为成熟，且往往受到经济成本制约而难以进一步提高。在现有的结构工艺前提下，仅采用性能优良的硅钢片和降低磁通量来降低变压器本体噪声，会导致变压器的性价比下降；另外，通过改进铁心、绕组本身的材料、工艺、结构来降低噪声已经非常困难、相对技术要求更高、投入的费用也会很大。因此，除了从变压器铁心硅钢片材料、加工工艺等方面采取相关减振降噪措施，还有必要结合变压器振动与噪声的传播特点，从变压器设备机械结构的角度提出减振降噪措施。变压器振动与噪声传播路径如图1所示，铁心与绕组的振动通过固体结构连接和变压器油间的耦合传播到变压器油箱壁面，使油箱壁面振动而辐射噪声。故提出一种电力变压器器身隔振降噪方法，可有效切断铁心与绕组的振动传播，从而降低辐射噪声，克服上述问题。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种电力变压器类设备隔振降噪方法，该方法降低变压器在运行状态下的振动与噪声水平。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种电力变压器类设备隔振降噪方法，所述方法适用于变压器类设备的器身；所述变压器类设备包括电力变压器、电抗器、互感器、消弧线圈和阻波器；所述器身包括铁芯和线圈；所述方法包括以下步骤：(1)获取变压器类设备振动频谱曲线特性；(2)选取变压器类设备器身隔振装置；(3)选取变压器类设备器身隔振器；(4)验证变压器类器身隔振效果。本专利技术提供的一种电力变压器类设备隔振降噪方法，其特征在于：所述步骤(1)所述振动频谱为通过变压器类设备油箱表面振动频谱、变压器类设备短路的噪声频谱和变压器类设备空载下的噪声频谱确定的变压器类设备器身的振动频谱。本专利技术提供的一种电力变压器类设备隔振降噪方法，所述变压器类设备油箱表面振动频谱、变压器类设备短路的噪声频谱和变压器类设备空载下的噪声分别通过声级计测。得本专利技术提供的另一优选的一种电力变压器类设备隔振降噪方法，所述步骤(2)中的隔振装置设置在所述器身的下夹件与油箱底部之间，用于隔离频率为100Hz的竖向振动，同时不放大器身整体振动本专利技术提供的再一优选的一种电力变压器类设备隔振降噪方法，所述隔振装置通过包括隔振衰减系数Ta、隔振装置安装要求、隔振装置中的隔振支座要求、隔振装置材料和隔振装置的检测报告进行选取。本专利技术提供的又一优选的一种电力变压器类设备隔振降噪方法，所述隔振衰减系数Ta通过下式(1)确定：Ta=atranaori=1+(2ξλ)2(1-λ2)2+(2ξλ)2λ=ωωn,ωn=KM---(1)]]>其中，aori为变压器器身振动加速度；atran为变压器油箱底部振动加速度；λ为器身振动频率ω与隔振装置固有频率ωn之比；ξ为隔振系统有效阻尼比；K为隔振装置等效刚度；M为变压器质量。振动频率ω取100Hz,频率比λ≥2.5，阻尼比ξ≥10％，隔振衰减系数Ta≤0.25，使得油箱底部振动衰减率达到75％以上。本专利技术提供的又一优选的一种电力变压器类设备隔振降噪方法，所述隔振装置安装要求包括其刚心与其重心应尽量保持一致，偏差不超过10％；所述隔振装置的安装高度不应大于50mm，安装后验算隔振装置的整体稳定性和抗倾覆能力，确保变压器器身在正常运行和检修的稳定性；所述隔振装置中的隔振支座要求包括确定其数量和确定设置在油箱底座定位孔的位置；所述支座直接浮放在定位孔中，确保定位孔平整；定位孔的深度取支座高度的20％，定位孔误差不超过±1mm。。本专利技术提供的又一优选的一种电力变压器类设备隔振降噪方法，所述隔振装置材料使用寿命不应小于30年；隔振装置的检测报告具有包括国家认定的检测机构出具的力学性能检测报告和原材料物化试验报告且同批抽检率不得低于70％。本专利技术提供的又一优选的一种电力变压器类设备隔振降噪方法，所述步骤(3)中的隔振器包括金属橡胶隔振支座；所述支座是将毛坯通过压力机反复加压成型后再热稳处理和模具成型工艺的金属材料支座；所述毛坯是以金属丝为原料，缠绕编织成螺线卷，经定螺距拉伸处理，并有序的铺设制成；每个所述支座的毛坯重量相同；所述支座根据需要加工成各种形状，通过调整支座的直径、高度、毛坯重量及成型压力加工成符合设计承载力和设计刚度的隔振支座。本专利技术提供的又一优选的一种电力变压器类设备隔振降噪方法，所述步骤(4)中验证过程包括：将选定所述隔振装置设置在器身下夹件与油箱底部之间；测试变压器类设备器身设有所述隔振装置和未设有所述隔振装置下的平均声压级。和最接近的现有技术比，本专利技术提供技术方案具有以下优异效果1、本专利技术根据变压器主要振动频率为100Hz的特点，提出了变压器器身隔振的设计方法及设计参数，可有效降低变压器噪声；2、本专利技术的金属橡胶隔振支座可以根据需要加工成各种形状，通过调整支座的直径、高度、毛坯重量及成型压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力变压器类设备隔振降噪方法，所述方法适用于变压器类设备的器身；所述变压器类设备包括电力变压器、电抗器、互感器、消弧线圈和阻波器；所述器身包括铁芯和线圈；其特征在于：所述方法包括以下步骤： (1)获取变压器类设备振动频谱曲线特性； (2)选取变压器类设备器身隔振装置； (3)选取变压器类设备器身隔振器； (4)验证变压器类器身隔振效果。

【技术特征摘要】
1.一种电力变压器类设备隔振降噪方法，所述方法适用于变压器类设备的器身；所述变压器类设备包括电力变压器、电抗器、互感器、消弧线圈和阻波器；所述器身包括铁芯和线圈；其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(1)获取变压器类设备振动频谱曲线特性；
(2)选取变压器类设备器身隔振装置；
(3)选取变压器类设备器身隔振器；
(4)验证变压器类器身隔振效果。
2.如权利要求1所述的一种电力变压器类设备隔振降噪方法，其特征在于：所述步骤(1)所述振动频谱为通过变压器类设备油箱表面振动频谱、变压器类设备短路的噪声频谱和变压器类设备空载下的噪声频谱确定的变压器类设备器身的振动频谱。
3.如权利要求2所述的一种电力变压器类设备隔振降噪方法，其特征在于：所述变压器类设备油箱表面振动频谱、变压器类设备短路的噪声频谱和变压器类设备空载下的噪声分别通过声级计测得。
4.如权利要求2或3所述的一种电力变压器类设备隔振降噪方法，其特征在于：所述步骤(2)中的隔振装置设置在所述器身的下夹件与油箱底部之间，用于隔离频率为100Hz的竖向振动，同时不放大器身整体振动。
5.如权利要求4所述的一种电力变压器类设备隔振降噪方法，其特征在于：所述隔振装置通过包括隔振衰减系数Ta、隔振装置安装要求、隔振装置中的隔振支座要求、隔振装置材料和隔振装置的检测报告进行选取。
6.如权利要求5所述的一种电力变压器类设备隔振降噪方法，其特征在于：所述隔振衰减系数Ta通过下式(1)确定：
其中，aori为变压器器身振动加速度；atran为变压器油箱底部振动加速度；λ为器身振动频率ω与隔振装置固有频率ωn之比；ξ为隔振系统有效阻尼比；K为隔振装置等效刚度；M为变压器质量；
振动频率ω...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫娟，张霞，曹枚根，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11