铁心磁致伸缩引起的变压器油箱体积膨胀收缩振动

考虑铁心磁致伸缩的体积变化效应,建立变压器油箱体积振动模型,计算了球壳油箱的体积耦联振动自振频率,并对直流偏磁时变压器油箱振动和噪声案例进行分析。     

电力变压器铁心硅钢片振动与微观变形特性研究

电力变压器本体噪声主要来源于铁心硅钢片的磁致伸缩产生的振动。依据实际50 MVA/110 kV变压器铁心结构,搭建了四角铁心模型,研究了变压器铁心不同区域,不同方向的振动情况以及铁心硅钢片磁致伸缩机理。结果表明:硅钢片中心区域的振动值明显小于硅钢片接缝区域的数值,平行方向振动值小于垂直方向;在硅钢片中心区域,垂直方向上振动峰值频率主要出现在100、200、300、400 Hz等频段,平行方向上为100、200、600 Hz等频段;在硅钢片接缝区域,垂直方向上振动峰值频率主要出现在100、200、300、500 Hz等频段;平行方向上为100、200、300、600,700 Hz等频段;铁心硅钢片在施加磁场后的平面中心区域与接缝区域磁致伸缩均由晶界移动、晶粒变形和转动行为引发。     

低损耗低噪声有载调压变压器

本文着重介绍大型变压器降低噪声的方法、原理及其效果。 (1)本体噪声的产生可以概括为铁心的振动经变压器油和铁心与外壳的连接处向外壳传递,并由此转变为外壳的振动而辐射噪声。铁心的振动有两个来源:一是在交变磁通作用下铁心缝隙部位及硅钢片片间的磁性周期变化力所产生的;另一是由于铁心材料在工频电压作用下的磁致伸缩引起的。 ①在设计时,合理地选择铁心的主要尺寸,使铁心的自振频率避开下列频率区:75～125Hz,165～235Hz,275～325Hz。     

直流偏磁对变压器振动噪声的影响

取向硅钢片的磁致伸缩特性是引起变压器振动噪声的主要原因,并且直流偏磁在很大程度上加剧了变压器的振动噪声。本文首先测量了取向硅钢在不同磁密下的磁致伸缩蝴蝶曲线族,研究了轧制方向(RD)和垂直轧制方向(TD)磁致伸缩的特性,同时研究了直流偏磁对磁致伸缩特性的影响,然后用平均磁致伸缩曲线来模拟取向硅钢片的磁致伸缩特性,并将其应用到直流偏磁条件下一台160k V·A干式变压器空载振动的有限元计算。最后实验测量了直流偏磁条件下变压器铁心不同位置的空载振动,以及随着直流偏磁的增大,噪声声压级的值。综合有限元计算和实验测得的空载振动噪声值,分析了直流偏磁对变压器振动噪声的影响。     

考虑磁致伸缩效应的电机应力数值仿真与实验

电机振动噪声的来源之一是电机定子铁心硅钢片的磁致伸缩效应。首先建立电磁-机械耦合数值模型,并在有限元分析软件中进行计算,研究磁致伸缩力单独作用与电磁力单独作用对电机定子硅钢片的影响。数值仿真结果表明:电机定子结构中磁致伸缩力为主要应力来源,定子铁心硅钢片中低频振动频率为供电频率的1倍频率与2倍频率。根据仿真思路设计实验,取出电机转子以保证主磁路通过电机定子,通过振动测量设备采集电机定子表面的振动信号进行分析,对仿真结果进行证明。计算理论与实验方法对分析磁致伸缩效应对电机定子振动噪声的影响具有重要的指导意义,对电机低噪声化的研究具有一定的学术意义和参考价值。     

变压器的噪声（2）

三、噪声的机理从物理学的角度讲，噪声是由于弹性介质的非周期性振动而产生的。变压器的噪声是由于铁心、绕组、油箱（包括磁屏蔽等）及冷却装置的振动而产生的，是一种连续性噪声。铁心、绕组和油箱（包括磁屏蔽等）统称为变压器的本体，所以又可以说，变压器的噪声是由...     

110kV电力变压器本体噪声的降低

分析了变压器本体噪声产生的原因，从减少铁心磁致伸缩和振动出发，介绍了在设计和制造过程中降低和抑制噪声的实用方法。     

电力变压器铁心、油箱振动特性及与近场噪声的关联性研究

变压器的噪声主要是由油箱的振动产生,油箱的振动主要是由铁心的振动产生,而铁心的振动主要是由电磁力产生,为了研究铁心电磁力、铁心振动、油箱振动与近场噪声的关联关系,采用虚功法对不同电压下不同方向变压器铁心的电磁力进行了仿真计算,采用有限元分析法对不同电压下变压器铁心的振动特性进行了仿真计算,并利用加速度传感器测试了不同电压作用下不同方向铁心、油箱的振动特性,以及变压器的近场噪声特性,探讨了铁心振动的传递过程,发现铁心电磁力的大小、方向、频率与铁心振动、油箱振动、变压器近场噪声具有明显的相关性。     

电力变压器铁心、油箱振动特性及与近场噪声的关联性研究

变压器的噪声主要是由油箱的振动产生,油箱的振动主要是由铁心的振动产生,而铁心的振动主要是由电磁力产生,为了研究铁心电磁力、铁心振动、油箱振动与近场噪声的关联关系,采用虚功法对不同电压下不同方向变压器铁心的电磁力进行了仿真计算,采用有限元分析法对不同电压下变压器铁心的振动特性进行了仿真计算,并利用加速度传感器测试了不同电压作用下不同方向铁心、油箱的振动特性,以及变压器的近场噪声特性,探讨了铁心振动的传递过程,发现铁心电磁力的大小、方向、频率与铁心振动、油箱振动、变压器近场噪声具有明显的相关性。     

基于磁致伸缩本征特性的晶粒取向性变压器铁心振动模型

硅钢片磁致伸缩引起的铁心振动是变压器噪声的主要来源。为研究由该振动引起的噪声分布并为降噪提供依据,必须对硅钢片的磁致伸缩现象有一个清楚的认识。不同于以往通过实验数据拟合得到磁致伸缩经验公式模型的方法,该文从磁致伸缩的物理发生机制出发,建立了适用于晶粒取向性硅钢片的磁致伸缩本质模型,该模型综合考虑了磁场和外应力对磁致伸缩现象的影响,为准确模拟实际变压器铁心的磁致伸缩提供了理论依据。基于磁致伸缩本质模型,利用弹性力学相关理论,进一步建立了变压器铁心的振动模型,并利用有限元软件ANSYS进行了仿真分析。仿真结果表明,所建立的模型可准确模拟磁致伸缩引起的铁心变形,为后续的噪声分析打下了良好的基础。     

地下变电站结构振动与噪声特性分析

以220 kV朝阳门地下变电站及其耦连建筑作为测试研究对象,分别开展了地下变电站变压器室及各楼层混凝土楼板、墙体的振动与噪声测试,并对测试数据的时域与频谱进行了分析。结果显示：（1）变压器油箱壁的振动幅值较大,变压器油箱的振动频谱主要为100 Hz及其谐振频率,且变压器室内基础、楼板及墙体振动的频谱特性与油箱基本一致;（2）变压器的振动与噪声通过固体传播扩散到整个地下变电站和建筑结构中,设计时不可忽略结构振动与噪声的影响;（3）随距离增大和楼层升高变电站振动与噪声及低频特性衰减不显著。     

基于 COMSOL 的变压器铁心振动声场分布的 有限元仿真

为了研究变压器铁芯振动噪声的分布情况,本文基于COMSOL的多物理场耦合计算分析一台200 kVA油浸式变压器铁芯振动的声场分布。首先利用COMSOL有限元计算软件,构建了200 kVA油浸式变压器铁芯振动的电-磁-力多物理场模型,计算出变压器铁芯磁场分布情况及铁芯所受应力分布变化规律、位移分布规律,并对铁芯的典型位置的应力时域数据做频谱分析,得到铁芯所受应力集中在100、200、300 Hz.再将上述多物理场计算出的铁芯表面加速度经过FFT变换后的频域数据作为声场的激励源,作声场的谐响应分析计算出变压器铁芯振动的声场分布。最后,以一台200 kVA变压器空载实验数据验证仿真数据的正确性,经过比较发现有较好的吻合效果。仿真与实验得到的一致规律是：变压器铁芯振动噪声频率集中在500 Hz以下,且发现规律：变压器油箱的侧方声压>上方声压>正面声压;变压器油箱的侧方及上方的声压频率含量是100 Hz>200 Hz>300 Hz,而油箱的正面声压频率含量是100 Hz>300 Hz>200 Hz。     

振动法用于在线监测电力变压器绕组及铁心状况的可行性研究

本文提出利用在线测量器身振动监测电力变压器铁心及绕组状况的方法 ;分析讨论了如何从器身振动信号中提取铁心及绕组的振动信号。根据参考文献以及实测得到的变压器器身振动信号频谱图 ,研究了铁心及绕组振动信号的基本特征 ;最后论证了利用振动法在线监测电力变压器比噪声法具有更高的可行性     

振动频谱特征值在诊断变压器故障中的应用研究

<正>常运行中的电力变压器的振动主要来自于变压器铁心和绕组的振动,振动信号中包含了丰富的能够表征变压器状态的信息。文章在1台10/0.4 k V三相双绕组电力变压器中设铁心松动、绕组松动、绕组幅向错位故障,利用基频、幅值、主频率、频率比重以及频谱复杂度等振动特征量,研究了变压器绕组在上述故障条件下油箱表面的振动变化规律。研究结果表明,三种故障条件下的频谱复杂度均会降低,绕组松动和铁心松动中的振动基频会升高,绕组错位中的基频振动会降低。文中的结论对基于振动信号分析法的电力变压器诊断具有借鉴意义。     

110kV户内变压器振动噪声特性及其相干性分析

以西北某110 kV户内变电站为例,通过变压器振动噪声实测,研究了变压器表面振动噪声的频谱特性,总结了变压器表面振动、地基和槽钢振动、噪声的空间变化规律,在此基础上研究了振动噪声的相干性.分析结果表明变压器表面振动、地基和槽钢振动、噪声频谱中100 Hz分量及其倍频处占优势,地基和槽钢处振动是由变压器器身传递而来,10...     

基于多物理场耦合的特高压并联电抗器振动噪声仿真分析与实验研究

为全面研究特高压并联电抗器振动噪声特性及预测大小,考虑电抗器振动噪声产生机理,建立了基于多物理场耦合的电磁-结构-噪声全过程仿真电抗器模型。基于场-路耦合的电磁学理论,采用虚位移原理计算了电抗器电磁力;基于电磁-结构耦合的动力学理论,以电磁力为载荷,求取电抗器振动特性与振动速度;基于结构-噪声耦合的声学理论,以电抗器振动速度为载荷,分析了电抗器噪声分布;通过实验验证了模型的准确性。研究结果表明:油箱表面振动信号可反映电抗器内部运行状态,送电瞬间电抗器从暂态过渡到稳态需1.5个电流周期,电抗器振动以100 Hz为主振频率,噪声集中于100 Hz为中心频率的1/3倍频带,最大噪声为83.2 dB。分析研究结果为电抗器的减振降噪提供了理论支持。     

换流变电站可听噪声频谱分析与控制技术

换流变电站可听噪声对作业人员职业健康具有一定的影响。为了将作业人员职业接触噪声控制在可接受的水平,对国内不同电压等级换流变电站内换流变压器、换流阀厅、平波电抗器、交流滤波器等作业人员职业接触噪声进行了现场测量与频谱分析。结果表明,换流变电站噪声能量主要集中在中低频,50 Hz偶数倍频上线谱声压级突出,频率集中在100～1 000 Hz频率范围内,除阀厅在高频部位能量仍然较高外,其他作业场所噪声在频率高于5 kHz后,声压级几乎下降至50 dB以下。基于此特点,从声源控制、隔声控制与人员防护3个方面提出了噪声控制措施。