一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置及设计方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置及设计方法，装置安装在变压器油箱内部器身和箱体连接处，包括位于下部的容器、安装于容器内的金属橡胶减振垫、位于容器上方的顶盖，所述容器的上端口部周缘连接有法兰盘，所述法兰盘与顶盖之间连接有波纹管，所述金属橡胶减振垫与顶盖之间设有阻尼弹簧隔振器。本发明专利技术通过金属橡胶减振垫与阻尼弹簧减振器串联复合的方式针对器身不同的谐振频率进行隔振，最大程度减弱振动的传递，增大了隔振带宽，从而更好实现变压器的降噪目的。

A compound vibration isolation device installed in the oil tank of transformer and its design method

【技术实现步骤摘要】
一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置及设计方法
本专利技术属于变压器
，具体涉及变压器减振降噪技术。
技术介绍
随着我国城镇化快速发展，变电站深入负荷中心，与居民距离越来越近。变电站的主要噪声源为变压器、电抗器等设备，变压器等设备的振动、噪声成为环境噪声的重要来源，越来越受到广泛关注。变压器的辐射噪声主要是油箱表面的振动造成的，而油箱表面的振动是由铁心和绕组，即变压器器身在工作时的振动引起，铁心和绕组的振动通过夹件和定位部件传递到油箱的顶部和底部，导致油箱表面的振动，向外辐射噪声。目前，变压器器身减振降噪措施主要有以下几种：1.选用优质铁心硅钢片，优质的铁芯硅钢片能够减少硅钢片的磁致伸缩率，减小铁心的振动。2.提高铁心硅钢片机械加工工艺，硅钢片在生产、加工时经常会受到严重的冲击，破坏材料性能，增加桂钢片的磁致伸縮，从而引起铁心噪声的增加。在安装铁芯时，保证铁心叠片不挠曲，油道垫块不脱落，防止硅钢片悬空出现的噪声异常。3.适当降低变压器铁心的工作磁通密度。增加铁心截面积等方式可有效降低铁心的工作磁通密度，从而减少铁心硅钢片磁致伸缩率，但成本较高。4.合理的匝数平衡设计。合理的设计分布绕组的匝数，能够降低漏磁面积，即降低绕组所受电磁力的大小，从而降低绕组噪声。5.铁心采用多级的接缝结构。搭接级数越多，铁心接缝处的局部磁密和磁通穿越片间次数下降越多，有利于降低铁心的噪声。6.设计合适的磁屏蔽结构。油箱磁屏蔽的磁致伸缩会影响变压器噪声，因此合适的磁屏蔽结构也能降低变压器的噪声。虽然上述措施能够不同程度地降低变压器器身的振动噪声，但都会引起铁芯和绕组材料用量地大幅增加，并需要品质更高的材料，也就引起变压器成本的大大增加，性价比并不高。随着变压器技术发展越来越成熟，通过改进现有的铁芯、绕组本身材料、工艺、结构来降低噪声也已经非常困难、技术要求也非常高。所以在变压器振动传递途径上采取隔减振措施来进行降噪更加经济方便，降噪效果也比较好。因此对变压器器身振动进行隔减振是一种方便有效而又直接的方式。就隔减振而言，现阶段所采取的隔振措施多是针对单一频率。而变压器的器身的谐振频率是以两倍电源频率即100Hz为基频，由于磁通中存在的髙次谐波分量，其谐振频率还包含200Hz、300Hz等整数倍的髙次谐波。单一频率的隔振措施并不能取得很好的作用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置，可以用更经济有效的方式在根源上有效降低变压器的振动传递。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置，安装在变压器油箱内部器身和箱体连接处，包括位于下部的容器、安装于容器内的金属橡胶减振垫、位于容器上方的顶盖，所述容器的上端口部周缘连接有法兰盘，所述法兰盘与顶盖之间连接有波纹管，所述金属橡胶减振垫与顶盖之间设有阻尼弹簧隔振器。优选的，所述阻尼弹簧隔振器包括阻尼弹簧和用于调节阻尼大小的阻尼调节螺栓。优选的，所述容器的底部周缘设有向外周向凸出的凸缘，所述凸缘连接有固定螺栓，所述顶盖的周缘连接有固定螺栓。优选的，所述金属橡胶减振垫的外径与容器内壁具有1mm空隙，所述金属橡胶减振垫的底部用金属胶固定在容器内部底壁。优选的，所述金属橡胶减振垫的上方放置有隔离金属橡胶减振垫和阻尼弹簧减振器的隔板。优选的，所述金属橡胶减振垫采用丝径为0.3mm金属丝压制而成。优选的，所述的隔振降噪装置整体高度在10cm-20cm之间。优选的，所述阻尼弹簧减振器的自振频率在2.8Hz-4.8Hz之间,阻尼比范围在0.06-0.2之间。本专利技术还提供了一种安装在变压器油箱内部的变压器器身隔振降噪装置设计方法，包括如下步骤：步骤S1，明确隔振目标，即确定隔振类型与设计要达到的隔振效果；步骤S2，确定被隔振物体的基本参数，包括变压器的重量、尺寸以及振动频率，同时明确变压器底部的安装尺寸即隔振装置使用空间的高度限制；步骤S3，确定隔振装置的参数及布置方式，包括满足隔振要求的刚度、阻尼比和布置参数；步骤S4，装置的材料选型，包括满足隔振要求的刚度、阻尼比和布置参数；步骤S5，隔振效果的评估预测，当选定参数后，将装置各个参数代入隔振模型，即可绘制出相应的力传递率曲线，依此曲线便可对所选的装置的隔振效果进行预测，并用实验的方式对提出的装置的隔振效果进行验证，并针对预测结果提出修正意见；步骤S6，装置设计，结合变压器的激励源基频和次频，采用双层的复合隔振装置分别针对100Hz和200Hz这两个主要的振动频率进行隔振。本专利技术布置在变压器油箱内部器身和箱体连接处，具有如下有益效果：首先，通过金属橡胶减振垫与阻尼弹簧减振器串联复合的方式针对器身不同的谐振频率进行隔振，其中上半部的阻尼弹簧隔振器主要针对器身振动基频即100Hz隔振，降低振动传递，下半部的金属橡胶减振垫针对200Hz隔振。最大程度减弱振动的传递，增大了隔振带宽，从而更好实现变压器的降噪目的。其次，装置通过密封处理其构造不会受到环境的影响，同时也不会对变压器油造成污染。本专利技术的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述：图1为本专利技术一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置的结构示意图；图2为安装有本专利技术一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置的变压器油箱结构示意图；图3为一般的隔振模型结构示意图；图4为振动传递率曲线图；图5为采用复合隔振形式针对变压器多个谐振频率进行隔振的隔振模型示意图；图6为本专利技术一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置的设计流程图；图7为油箱底部加速度型号时程曲线与频谱图；图8为隔振效果的评估预测实验布置图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。变压器器身的振动主要是由变压器工作时铁芯的磁致伸缩和绕组受电场力而振动造成的，现有的变压器器身减振降噪途径均需要增加与优化铁芯和绕组的材料，造成变压器成本的增加，降低变压器的性价比。同时传统的针对单一频率的隔振举措对于含有多种谐振频率的变压器而言效果也并不明显。本专利技术针对现有技术的不足提出一种安装在变压器油箱内部的结构简单的变压器器身隔振降噪装置及其设计方法，可以用更经济有效的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置，安装在变压器油箱内部器身和箱体连接处，其特征在于：包括位于下部的容器、安装于容器内的金属橡胶减振垫、位于容器上方的顶盖，所述容器的上端口部周缘连接有法兰盘，所述法兰盘与顶盖之间连接有波纹管，所述金属橡胶减振垫与顶盖之间设有阻尼弹簧隔振器。/n

【技术特征摘要】
1.一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置，安装在变压器油箱内部器身和箱体连接处，其特征在于：包括位于下部的容器、安装于容器内的金属橡胶减振垫、位于容器上方的顶盖，所述容器的上端口部周缘连接有法兰盘，所述法兰盘与顶盖之间连接有波纹管，所述金属橡胶减振垫与顶盖之间设有阻尼弹簧隔振器。


2.根据权利要求1所述的一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置，其特征在于：所述阻尼弹簧隔振器包括阻尼弹簧和用于调节阻尼大小的阻尼调节螺栓。


3.根据权利要求1所述的一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置，其特征在于：所述容器的底部周缘设有向外周向凸出的凸缘，所述凸缘连接有固定螺栓，所述顶盖的周缘连接有固定螺栓。


4.根据权利要求1所述的一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置，其特征在于：所述金属橡胶减振垫的外径与容器内壁具有1mm空隙，所述金属橡胶减振垫的底部用金属胶固定在容器内部底壁。


5.根据权利要求4所述的一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置，其特征在于：所述金属橡胶减振垫的上方放置有隔离金属橡胶减振垫和阻尼弹簧减振器的隔板。


6.根据权利要求4所述的一种安装在变压器油箱内部的复合隔振装置，其特征在于：所述金属橡胶减振垫采用丝径为0.3mm金属丝压制而成。


7.根据权利要求1至6中任意一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶鸿飞，黄剑，莫国华，曹枚根，闵鹤群，张宏，王守康，
申请(专利权)人：绍兴建元电力集团有限公司大兴电力承装分公司，国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33