低噪声变压器制造技术

一种电变压器，包括一个容纳变压器液的容器，一个放置在容器中的变压器液之中并远离容器的变压器磁芯和绕组组件，和放置在容器中的变压器液之中，用于改变该变压器液的容量以减少电磁运行期间磁芯和绕组组件振动所产生的压力波纹的有源装置。该有源装置包括至少一个单元，每个单元有一个主体，一个为形成一个保留低压气氛的密封容器而连接到该主体的波浪形表层，和放置在密封容器中，牢固连接到波浪形表层的驱动装置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及电变压器，更特别涉及配备具有特殊结构和几何形状，用于达到低噪声水平的装置的电变压器。众所周知，电变压器一般包括一个容纳变压器液(例如矿物油)的容器，一个变压器磁芯和绕组组件。变压器磁芯和绕组组件一般放置在变压器液中，并远离变压器容器。另一个众所周知的事情是，变压器发出的噪声是一个阻碍实用于工业和公司的难题，特别是当变压器安装在市区内的时候。本领域中的熟练技术人员知道，变压器的噪声是由电磁运行期间磁芯和绕组组件的振动和用于将电磁运行期间产生的热量从容器抽取到周围空气中的冷却风扇所产生的。虽然通过设计低速、大直径的排风扇，装配低噪声轮叶，可以有效的减少冷却风扇的噪声，但是在技术表述中已知的解决方案受几个缺陷所影响的这一已知事实，使得降低磁芯和绕组组件振动的噪声仍然是一个难题。为了减少磁芯噪声，技术表述中的传统方法大多数是定位于考虑无源解决方案。为了避免磁芯振动，一个已知方案是增加变压器磁芯的质量。不幸的是，这种方法使变压器具有相当大的磁芯剖面区，重量和成本显著增加。其它方法考虑在变压器容器内使用无源设备。这些设备层叠而成，由具有弹性的材料制成(例如橡胶)。这些设备放置在变压器容器内，作用象阻尼元件，吸收由磁芯和绕组组件振动所产生的变压器液压力波纹。这种方法的主要缺点在于这些设备只能设计用于吸收具有特定振幅和频率的液压波纹。如果这种压力波纹的频率和幅度发生变化，例如由于改变了变压器的运行环境，那么这些设备的阻尼作用将不会有效果。人们提出了使用有源设备来减少噪声，例如在美国专利号N°5,726,617中。在所提到的专利中，考虑使用了放置在变压器容器中的动态压力变化设备。该设备由，例如液压致动器或液压泵或其它类似的设备构成，为了减少由运行的磁芯和绕组组件产生的压力波纹而动态的改变变压器液的压力。专利中还提出有源阻尼设备要放置在变压器容器，变压器磁芯和绕组组件之间，其功能是积极的减弱变压器磁芯和绕组组件的振动。振动传感器和提到的有源设备的控制器可以放置在容器的里面或外面。但是对提到的有源设备结构没有加以特别的考虑这一给定事实，使得在所提专利中描述的解决方案难以实施。实际上要驱动液压致动器或液压泵或其它类似的设备需要有相当大数量的能量。此外由于此类设备的不可忽视的尺寸问题，只有少量可以放置在容器之中。这个事实意味着消除噪声肯定不是最佳的，要依赖于动态压力变化设备的特定位置。此外，安装该液压致动器和/或类似设备显然需要复杂的装配操作。安装放置在变压器磁芯和容器之间的泵也需要复杂的装配操作。这个事实进一步增加了生产成本。本专利技术的目标是提供一种电变压器，它能够克服上述提到的缺陷，尤其是生产或装配能够消除磁芯和绕组组件产生的噪声的设备不会显著的增加成本。本专利技术的另一个目标是一种电变压器，它使用了大量的有源设备来减少磁芯和绕组组件产生的噪声，这些设备能够改变变压器容器内变压器液的容量，可以很容易的放置在容器的内表面里面。本专利技术的另一个目标是提供一种电变压器，它包括很多有源设备，根据变压器的运行环境可以很容易的控制这些设备。为了达到这些目标和在下文可见的其它目标，根据本专利技术提供了一种电变压器，它包括-一个容纳变压器液的容器；-一个变压器磁芯和绕组组件，放置在容器中的变压器液中，并远离该容器；-有源装置，通过改变变压器液的容量来减少电磁运行期间磁芯和绕组组件振动所产生的压力波纹，该有源装置放置在容器中的变压器液中。根据本专利技术，变压器的特征在于该有源装置包括至少一个单元，每个单元包括-一个主体和一个波浪形表层，该表层有效的连接到主体，以得到一个能够在里面保持低压气氛的密封容器；-驱动装置，放置在密封容器之内，并牢固的连接到波浪形表层。现在根据以示例方式给出的和在附图中显示的专利技术，参考多个实施方案来较为详细讲述本专利技术，其中附图说明图1是根据本专利技术的电变压器实施方案的示意图；图2是根据本专利技术包含在电变压器中的有源单元的剖面图；图3是根据本专利技术包含在电变压器中的有源单元的顶视图。请参看图1，它描述的是根据本专利技术的电变压器实施方案的示意图。根据本专利技术的变压器包括一个容纳变压器液的容器1，例如矿物油。变压器磁芯和绕组组件由参考数字3示意性表述，它放置在该容器中的变压器液中，并远离容器。象在图1中示意性描述的，在变压器电磁运行期间磁芯和绕组组件的振动产生了压力波纹4。有源装置包括至少一个单元5，用来调节变压器液2的容量，以减少压力波纹4。请参看图2和图3，它们描述了单元5可能结构的两个不同的示意图。单元5的结构如主体20，它有一个有效连接以形成一个密封的容器的波浪形表层21。熟练的技术人员根据需要，可以很容易的设计出表层21波浪的形状和数目。主体20和表层21最好由不锈钢制造，并在边缘焊接。在另一个实施方案中，每个单元5可以配有弹性装置23，最好是低硬度弹簧，弹性装置23有效连接在主体20和波浪形表层21之间，最好是单元5的中部22。弹性装置23的功能是使中部22与主体20的平面保持平行。驱动装置24配置在单元5里面。它们也牢固连接到波浪形表层21，最好是靠近中部22。在图2和图3说明的优选实施方案中，驱动装置24是由很多压电组元件25构成的。更为有利的是，单元5还配有一个内部强制低压气氛28(指示值可以为0.1巴)所必须的阀门26和一个为驱动装置24提供驱动信号所必须的电气连接27。低压气氛使主体20之上的波浪形表层21部分阻尼。驱动装置24的存在阻止了表层21的完全阻尼。更为有利的是，可以在容器1里放置很多单元5，并连接到放置在容器1之外的控制装置6。熟练的技术人员可以很容易的选择和优化容器内有源单元的布局，以达到消除压力波纹4的最佳效果。还提供了用于检测压力波纹4的检测装置。它们包括(图1)放置在容器之内的一个或多个传感器，例如压力传感器8，或放置在容器1之外的振动传感器9，用于检测压力波纹产生的容器1的振动。检测装置7连接到控制装置6。连接最好是电气类连接，但是词语“连接”的含义广泛。因此可以提供其它类型的连接，例如无线连接(例如通过无线电通信)或有线连接(例如通过光缆)。在优选实施方案中，控制装置6包括一个反馈控制器，例如可编程数字计算机。现在请参看所有提到的图形，它们描述了减少变压器噪声的运行。检测装置7检测压力波纹4，将输入信号100，压力波纹4的振幅和频率指示传输到控制装置6。控制装置6使用适当的软件程序来分析输入信号100，并相应的传输用于驱动包含在每个单元5中的驱动装置24的输出信号101。控制装置6和驱动装置24之间的连接也应该象上面描述的含义广泛。驱动装置24驱动波浪形表层21，强制它振动，产生的压力波纹如图1中参考数字40所示，能够改变变压器液的容量。液体容量的这种变化与压力波纹4的振幅和频率成比例，对于减少磁芯和绕组组件的噪声非常有效。如果变压器的运行环境改变了，由于为了使压力波纹4的幅度最小而一直运行的控制装置6的作用，表层21的振动模式也相应改变。如已提到的，考虑最合适的布局可以在变压器容器1内放置很多单元。在本专利技术的优选实施方案中，对应于容器不同位置的不同单元组可以分别进行驱动。实际上，在某一时刻，对每个单元组进行驱动与影响组所在容器区域的压力波纹的振幅和频率紧密相关。这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电变压器，包括： －一个容纳变压器液的容器； －一个变压器磁芯和绕组组件，基本上放置在所述的变压器液中，并远离所述的容器； －用于改变变压器液容量的有源装置，以减少电磁运行期间磁芯和绕组组件振动所产生的压力波纹，该有源装置放置在容器的变压器液中； 其特征在于，该有源装置包括至少一个单元，每个单元包括： －一个主体和一个波浪形表层，该表层有效地连接到主体，以得到一个能够在里面保持低压气氛的密封容器； －驱动装置，放置在密封容器之内，并牢固地连接到波浪形表层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S卡拉布洛，F莫里科尼，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]