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大型电力变压器减振降噪技术应用研究

彭明聪  
【摘要】:噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。随着越来越多变电所建于居民区和商业区内,变压器噪声问题变得十分突出。变压器噪声水平的高低,已经成为了衡量变压器生产厂家设计和制造水平的重要指标。提高城市供电的可靠性和改善供电质量,减少电力传输的损耗,城网用大型变电站要建在市区。为了保证居民不受噪声干扰,供电部门对变压器的噪声性能提出较高的要求。本文将对大型油浸式电力变压器的振动和噪声问题展开分析和讨论。 电力变压器振动的根源在于以下三个方面:硅钢片磁致伸缩引起的铁心振动;硅钢片接缝处和叠片之间存在着漏磁而产生的电磁吸引力,从而引起铁心振动;当绕组中有负载电流通过时,负载电流产生的漏磁引起绕组振动。本文从噪声传播路径考虑,研究了振动和噪声的来源以及传播途径,分析了铁心和绕组的振动原理。以220kV、180000kVA三相油浸式电力变压器作为研究对象,利用ANSYS Workbench和LMS Virtual.Lab Acoustics软件联合仿真,建立了变压器实体模型,通过数值分析方式模拟变压器电磁作用产生的振动和噪声,初步验证了减振降噪措施效果。 为了抑制变压器噪声,本文从实际可行性和经济性的角度出发,在机械结构方面设计了三种相应的减振降噪措施:器身隔振,在变压器器身与下油箱的刚性连接处放置金属橡胶支座,抑制振动的固体传递途径;基础隔振,在下油箱与墩台接触处放置橡胶隔振支座,即防止变压器箱壁与基础产生共振;油箱表面吸声装置,在变压器油箱外设薄板共振吸声结构,抑制变压器噪声向空气中传播。同时对隔振装置进行了刚度设计。 以110KV、50000kVA电力变压器作为研究对象,在100%空载电压和100%负载电流两种工况下,进行变压器的振动和噪声试验,比较不同减振降噪措施的效果,找出最合适的减振降噪方案。变压器振动噪声试验进一步验证了减振降噪措施的有效性,证实了减振降噪措施可以推广使用到不同型号的变压器上。因此减振降噪方案能够为工程上的减振降噪提供参考依据,提高供电部门的服务质量。


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