一种电力变压器类设备隔振降噪方法技术

本发明专利技术公开了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、换流器、滤波器和阻波器；所述器身由铁芯和线圈组成；所述方法包括以下步骤：步骤一：人员到现场勘测获取变压器类设备的运作下的振动频谱；步骤二：人员对变压器类设备勘测的振动频谱数据进行数据分析；步骤三：人员根据数据分析的结果，制定好变压器类设备隔振方案；步骤四：人员选取与器身隔振装置最为匹配的器身隔振器；步骤五：人员将以器身隔振器为代表配件的器身隔振装置改造安装在变压器类设备上；该方法可有效切断铁心与绕组的振动传播和共振效应，从而降低辐射噪声。

A Method of Vibration Isolation and Noise Reduction for Power Transformer Equipment

【技术实现步骤摘要】
一种电力变压器类设备隔振降噪方法
本专利技术属于电力变压器类设备隔振降噪
，具体涉及一种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，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
本专利技术的目的在于提供一种电力变压器类设备隔振降噪方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：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、换流器、滤波器和阻波器；所述器身由铁芯和线圈组成；所述方法包括以下步骤：步骤一：人员到现场勘测获取变压器类设备的运作下的振动频谱；步骤二：人员对变压器类设备勘测的振动频谱数据进行数据分析；步骤三：人员根据数据分析的结果，制定好变压器类设备隔振方案；步骤四：人员选取与器身隔振装置最为匹配的器身隔振器；步骤五：人员将以器身隔振器为代表配件的器身隔振装置改造安装在变压器类设备上；步骤六：人员对变压器类设备器身隔振装置进行声学验收，验证器身隔振装置隔振效果。进一步，所述步骤一中勘测的振动频谱是使用声级计在变压器类设备油箱表面振动频谱、短路情况下的振动频谱和变压器类设备空载下的测量而得。进一步，所述步骤二中振动频谱数据采用有限元分析方法进行理论研究，并制定出有限元模型，在有限元模型研究过程中，变压器时通过阻尼弹簧隔振器与基础相连，基础放置在地基上，有限元模型中必须将地基影响纳入研究范畴，为了考虑基础周围土体对隔振系统的影响，将其用等效刚度与阻尼行驶表达，土体刚度一般设定为1.3×10e7N/m，阻尼比设定为0.1。进一步，所述变压器震动频率为100Hz及其倍额，所以在变压器隔振分析时可取最低的100Hz作为分析研究的激励频率，频率比λ为激励频率与系统固有频率之间的比值，而固有频率与结构的质量和隔振器刚度有关，在变压器类设备质量确定时，不同频率比就对应隔振器不同的竖向刚度，具体计算公式如下。λ＝W/Wn(1)λ＝√K/M(2)式中W＝2∏f，f是激励力频率，Wn是系统固有频率，M是变压器质量，K是隔振器等效刚度。显然，在激励力频率及变压器质量一定的条件下，不同的隔振器等效刚度对应不同的固有频率，形成不同的频率比。进一步，由测试结果知，在频率比很小即隔振器等效刚度很大时，隔振器几乎没有隔振效果，在共振区还存在一定的振动放大作用，只有在频率比较大时，隔振器才具有没有明显的隔振效果，因此在多个不同等效刚度的隔振器中选用合适的频率比较大即等效刚度较小的隔振器完成隔振方案的设置。进一步，所述步骤四中隔振器材料使用寿命不应小于25年。进一步，所述步骤五中隔振器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％；所述隔振器的安装高度不应大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。进一步，所述步骤六中对变压器类设备器身隔振器进行声学验收时，需要测试变压器类设备器身设有所述隔振器和未设有所述隔振装置下的平均声压级。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：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.变压器基础隔振器刚度越小越好，但考虑变压器运行安全等因素，激励频率与隔振器刚度之比为比理论值大一点较为合适，此时，隔振器对变压器类设备器身振动和振动传递具有较好的减震效果，尤其对共振区内影响较大。3.本专利技术的隔振系统的安装高度不大于50mm，安装后器身隔振系统的整体稳定性和抗倾覆能力好，变压器器身在正常运行和检修时的稳定性好。附图说明图1为本专利技术的变压器类设备不同强度及阻尼下油箱底部和下地基的振动位移。图2为本专利技术的变压器类设备隔振系统位移传递率变化曲线。具体实施方式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、换流器、滤波器和阻波器；所述器身由铁芯和线圈组成；所述方法包括以下步骤：步骤一：人员到现场勘测获取变压器类设备的运作下的振动频谱；步骤二：人员对变压器类设备勘测的振动频谱数据进行数据分析；步骤三：人员根据数据分析的结果，制定好变压器类设备隔振方案；步骤四：人员选取与器身隔振装置最为匹配的器身隔振器；步骤五：人员将以器身隔振器为代表配件的器身隔振装置改造安装在变压器类设备上；步骤六：人员对变压器类设备器身隔振装置进行声学验收，验证器身隔振装置隔振效果。其中，所述步骤一中勘测的振动频谱是使用声级计在变压器类设备油箱表面振动频谱、短路情况下的振动频谱和变压器类设备空载下的测量而得。其中，所述步骤二中振动频谱数据采用有限元分析方法进行理论研究，并制定出有限元模型，在有限元模型研究过程中，变压器时通过阻尼弹簧隔振器与基础相连，基础放置在地基上，有限元模型中必须将地基影响纳入研究范畴，为了考虑基础周围土体对隔振系统的影响，将其用等效刚度与阻尼行驶表达，土体刚度一般设定为1.3×10e7N/m，阻尼比设定为0.1。其中，所述变压器震动频率为100Hz及其倍额，所以在变压器隔振分析时可取最低的100Hz作为分析研究的激励频本文档来自技高网...

【技术保护点】
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、换流器、滤波器和阻波器；所述器身由铁芯和线圈组成；其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤一：人员到现场勘测获取变压器类设备的运作下的振动频谱；步骤二：人员对变压器类设备勘测的振动频谱数据进行数据分析；步骤三：人员根据数据分析的结果，制定好变压器类设备隔振方案；步骤四：人员选取与器身隔振装置最为匹配的器身隔振器；步骤五：人员将以器身隔振器为代表配件的器身隔振装置改造安装在变压器类设备上；步骤六：人员对变压器类设备器身隔振装置进行声学验收，验证器身隔振装置隔振效果。

【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、换流器、滤波器和阻波器；所述器身由铁芯和线圈组成；其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤一：人员到现场勘测获取变压器类设备的运作下的振动频谱；步骤二：人员对变压器类设备勘测的振动频谱数据进行数据分析；步骤三：人员根据数据分析的结果，制定好变压器类设备隔振方案；步骤四：人员选取与器身隔振装置最为匹配的器身隔振器；步骤五：人员将以器身隔振器为代表配件的器身隔振装置改造安装在变压器类设备上；步骤六：人员对变压器类设备器身隔振装置进行声学验收，验证器身隔振装置隔振效果。2.根据权利要求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：所述步骤一中勘测的振动频谱是使用声级计在变压器类设备油箱表面振动频谱、短路情况下的振动频谱和变压器类设备空载下的测量而得。3.根据权利要求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：所述步骤二中振动频谱数据采用有限元分析方法进行理论研究，并制定出有限元模型，在有限元模型研究过程中，变压器时通过阻尼弹簧隔振器与基础相连，基础放置在地基上，有限元模型中必须将地基影响纳入研究范畴，为了考虑基础周围土体对隔振系统的影响，将其用等效刚度与阻尼行驶表达，土体刚度一般设定为1.3×10e7N/m，阻尼比设定为0.1。4.根据权利要求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：所述变压器震动频率为100Hz及其倍额，所以在变压器隔振分析时可取最低的100Hz作...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈濬，钟智，
申请(专利权)人：江苏国电新源电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32