变压器振动辐射噪声分析(李奇博士
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解析变压器异常噪声与振动原因及策略摘要:变压器是电力系统中的核心内容,其位置是任何电力设备都不能代替的。
其可以将某一特定值的电流转换成另一种或另几种特定值不同的电流,而这两组电流的频率大致相同。
作为电力系统中转换电流的核心设备,变压器如果发生故障,对于整个电力系统的正常运转无疑是个巨大的威胁,所以对于电力系统的运转,变压器的日常维护、维修改良就显得格外重要。
本文以变压器的异常噪声和振动为切入点,分析其所产生原因及应采取的策略。
关键词:变压器;异常噪声;振动原因;策略引言在日常工作中,熟悉不同型号不同类型的变压器,熟悉不同变压器的各项指标和参数,定时检查变压器运转状况,快速定位问题所在,积极排查所致原因,找到解决方案并迅速实施,积极总结经验教训,做好预防和日常维护工作,都是保证电力系统正常运转所不可缺少的要求。
1 变压器噪声原理变压器出现异常噪声是多种因素共同作用的结果,具体主要是由于变压器内部铁质的磁致发生了变形、油罐和磁屏的电流碰撞等因素而产生的。
其中有关铁芯的原因主要是由于结构因素,铁芯的内部结构主要为硅钢,在电流运转过程中,在交变磁场中一旦有微小的变动就会产生磁致的变形,在不规律的变形变化中铁芯会随着电流的交互产生周期性运动。
而磁致收缩的变化周期与电流本身的运转变化周期并不保持一致,电流的基本频率与内部铁芯的振动节奏相互错开,进而产生异常的噪声与振动,所以为了避免铁芯与电流的频率差异,在变压器的改良时就要充分考虑两者的结构性差异,尽量降低由于铁芯的质量、材质差异、元件规格等因素导致的异常噪声与振动。
除了铁芯的频率差异,异常噪声与振动还与设备内部的连接情况有关,若在焊接过程中或者连接缝隙产生风洞,在设备运转过程中就会产生较大的异常噪声与振动。
除此之外,还有些异常噪声与振动是变压器本身原因所导致的,比如有的干式变压器,当他工作运转时,强制风冷的冷却装置会与高速运转的高温电流产生摩擦,产生本体噪声与振动。
高原型风力发电场变压器的振动与噪声分析与控制随着清洁能源的需求日益增长,风力发电成为了一种广泛应用于能源行业的可再生能源技术。
其中,风力发电场的变压器起着至关重要的作用,将发电机产生的电能通过升压变压器送入电网,供人们使用。
然而,高原型风力发电场的特殊环境条件对变压器的振动和噪声产生了较大的影响,因此,深入分析和控制这些问题对风力发电场的稳定运行具有重要意义。
高原型风力发电场所处的海拔较高,气压较低,氧气含量也相对较少。
这样的环境条件给变压器的设计和运行带来了许多挑战。
首先,变压器在高原环境下的振动会因空气稀薄而变得更为明显。
其次,氧气减少还会导致电弧容易产生,增加变压器的噪声水平。
因此,对高原型风力发电场变压器的振动与噪声进行详细分析,并采取相应的控制措施具有重要意义。
针对变压器振动问题,我们首先需要进行振动分析。
通过使用加速度计等传感器,可以实时监测变压器的振动情况,并将获得的数据进行处理和分析。
在高原环境下,振动主要受到变压器内外来自风力机组及周围多种因素的振动激励。
我们需要识别这些激励源,分析其特点和影响,并设计相应的隔振和减振方法。
例如,可以通过增加隔振底座的刚度和耐震能力来降低振动的传播和幅度,减少变压器磨损和机械噪声。
另外,对于变压器的噪声问题,我们需要从减少电弧产生的角度来进行控制。
高原环境下氧气减少会导致电弧容易产生,从而增加噪声水平。
因此,我们可以采取一系列措施来降低电弧产生的概率。
举个例子,可以使用绝缘材料来减少电弧的形成,通过合理的设计和安装来降低电弧的能量和频率。
除了分析振动和噪声问题,我们还可以通过优化变压器的结构和材料来提高其抗振和降噪能力。
例如,可以选择更耐腐蚀和抗磨损的材料来延长变压器的使用寿命,并减少材料振动所带来的噪声。
此外,合理布置变压器内的零部件,减少相互摩擦和碰撞的机会,也可以有效降低噪声产生。
总之,对于高原型风力发电场变压器的振动与噪声进行分析与控制是非常重要的。
变压器的响声及处理模版1. 引言变压器作为电力系统中不可或缺的重要组成部分,起着电能传输和分配的关键作用。
然而,在变压器运行过程中,产生的响声问题时常困扰着人们。
本文将探讨变压器的响声产生原因、对人体健康的影响以及处理方法,并给出相应的处理模版,帮助解决这一问题。
2. 响声产生原因变压器产生响声的主要原因有两个:磁场震荡和结构共振。
2.1 磁场震荡变压器中的磁场震荡是产生响声的重要原因之一。
当变压器工作时,磁场会导致铁芯和绕组之间的振动,进而产生声音。
这种磁场震荡主要包括磁通密度变化引起的磁饱和效应和铁芯的磁滞效应。
2.2 结构共振结构共振是变压器响声的另一个重要原因。
变压器的结构经历着电力负荷的变化,而在一定条件下,结构的自然频率与电力负荷频率相匹配,就会出现结构共振现象,导致响声产生。
3. 响声对人体健康的影响变压器响声对人体健康可能产生多种影响,包括噪音污染、睡眠障碍、工作效率下降等。
3.1 噪音污染变压器响声过大会造成环境的噪音污染,影响附近居民的正常生活。
长期暴露在高强度的噪音环境下,人们可能会出现听力损伤、心理压力增加等问题。
3.2 睡眠障碍变压器响声也可能影响人们的睡眠质量。
在夜间,响声过大会干扰到人们的入睡和睡眠维持,导致睡眠质量下降,进而引发一系列与睡眠相关的问题。
3.3 工作效率下降如果变压器响声在办公场所或工厂等工作场景产生,会对员工的工作效率造成影响。
响声的干扰会分散人们的注意力,降低工作效率,甚至增加错误的发生率。
4. 响声的处理方法为了减小变压器的响声,人们可以采取多种处理方法,包括减少震动、降低噪音传播和增强结构的抗振性能等。
4.1 减少震动首先,可以通过调整绕组的设计和加固变压器结构来减少磁场震荡引起的响声。
使用高质量的绝缘材料和设计合理的绕组结构可以减少绕组的振动。
4.2 降低噪音传播其次,采取有效的隔音措施可以降低变压器响声的传播。
比如,在变压器周围安装隔音板、隔声窗等设备,可以阻断噪音在空气中的传播,减少对周围环境的影响。
500kV变压器异常噪声及振动的原因分析及解决措施摘要:变压器作为电力网络环节中最为关键的环节,决定了电力网络能否稳定安全运行。
变压器在工作中最常见的问题是异常噪声及振动,因此本论文针对此现象展开了探究。
首先通过依次分析变压器的各组成部分来确定原因,然后制定了周密详细的噪声及振动测试方案。
通过测试、分析及实验,发现电压和电流对变压器异常噪声及振动得影响大小。
最后,针对文中分析出的各种原因提出了相应的处理办法和监测建议。
关键词:变压器;噪声;振动;解决方法引言变压器作为电力网络中最重要的设备之一,对电力网络的安全稳定的运行有着至关重要的影响。
变压器异常噪声及振动是变压器非正常运作的体现,特别是在500KV的超高压电网中,如果变压器发生故障,造成的人力物力损失将是巨大的。
除此之外,变压器的噪声问题也是现今社会关注的环境问题,因此分析500kV变压器异常噪声及振动问题的原因,并提出有用的解决措施是值得研究的课题。
本研究就500kV变压器异常噪声及振动的原因进行深入调查,对变压器的噪声声源进行分析,对它的振动进行检测,最后提出有实用价值的解决方法。
1.噪声及振动原因分析变压器噪声是由本体结构设计、选型布局、安装、使用过程中,变压器本体及冷却系统产生的不规则、间歇、连续或随机引起的机械噪声及空气噪声总和。
噪声除了对环境污染外,对人类的健康影响也很大,因此现今社会都把变压器噪声水平的高低,作为衡量变压器生产厂家设计和制造水平的指标,其中变压器的振动与噪声往往是密不可分的。
常见变压器的主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯),变压器的冷却系统也是必备的。
由此分析可得变压器的噪声声源主要来自变压器冷却器、变压器的铁芯和线圈绕组三个方面。
变压器冷却系统在工作时冷却风扇会产生噪声,风扇速度、外形、数量等都会一定程度上影响噪声的大小。
变压器的铁芯通常由硅钢片叠装而成,在工作时的铁芯励磁时硅钢片磁致伸缩会引起铁芯振动和噪声,硅钢片的叠装连接和接缝处会因为励磁过程中磁通分布不均匀造成漏磁,产生侧面的电磁吸引力使铁芯产生振动和噪声。
500kV变压器异常噪声与振动的原因分析摘要:通过大量的测试、分析及试验,发现了500kV电网的电压暂降、直流偏磁和变压器中性点零序谐波电流等与500kV变压器多次异常声音和振动的关系,对电压暂降引起变压器的异常声音和振动提出了相应的处理办法。
对地磁暴等干扰电网运行和引起变压器直流偏磁现象提出了监测建议。
关键词:变压器;异常噪声;电网扰动引言经济的发展,科技的进步使得电力业在原有的基础上得到了很大的发展。
无论是从供电设备上,还是从供电技术上都有了很大的进步。
但是,在某些方面仍然存在着一定的问题,在500kv变压器中,经常会出现异常的噪声与振动,这种现象严重干扰了电力行业的发展。
500kv变压器的应用与推广为电力业的发展做出了很大的贡献。
电力业在500kV变压器应用的方面,已经有了一定的经验和基础。
但是,由于500kv变压器在应用当中经常会产生一些噪音或震动,严重的影响着人们的生活,并且在一定程度上还会损坏变压器。
所以,电力业一定要加强对500kV变压器异常噪声与振动的处理,使得500kv变压器能够正常的为电力业服务。
因此,对于500kV变压器异常噪声与振动的处理应该成为电力业一个重大的研究课题之一[1]。
1变压器异常噪声与振动的原因变压器噪声是由于铁芯、绕组、油箱及冷却装置的振动产生的,即由于变压器本体的振动和冷却装置风扇的空气流动产生的。
1.1变压器本体噪音变压器本体噪音的大小,与变压器的额定容量、硅钢片的性能及额定空载时铁芯的磁通密度等因素有关。
本体噪声的主要来源有:1)硅钢片的磁致伸缩引起的铁芯振动。
2)硅钢片接缝处和叠片间,因磁通穿过叠片间而产生的电磁力,引起的铁芯振动[2]。
1.2冷却装置的噪声冷却装置的噪声,主要是潜油泵和冷却风扇运行时产生的。
国内外变压器运行时间表明,对于油浸自冷式变压器,直接安装在油箱上的自冷式散热器产生的噪声,比变压器本体噪声低得多,可以不予考虑。
对于采用强迫油循环吹风冷却方式的变压器,冷却风扇的噪声是很高的,能使变压器的合成噪声比变压器本体噪声提高4~6dB(A)。
在进行负载声级测量时,应将一个绕组短路,而对另一个绕组施加符合GB/T1094.10规定的额定频率的正弦波电压。
所加电压应均匀上升,直到短路绕组中所通过的电流达到额定值为止。
图4.1测点布置示意图1.基准发射面;2.规定轮廓线;变压器油箱;风冷却设备;D.传声器间距;J1.油箱高度:如测量面积3、测试内容(1)试验的环境条件进行评价,包括测量表面积(距离O.3m测量面积So.329图4-2变压器例血l嵘卢的U0。
域波彤4.2.2电力变压器噪声的频谱分析大型电力变压器的顶部存在高压,实际测量中顶部的噪声不予测量,而采用顶部四周噪声均值作为代替,底部为支撑面,所以主要研究本体的四周噪声。
在变压器空载工况下,冷却设备不开启,沿距离换流变基准发声面2m的测量轮廓线进行各测点的声压级测量。
图4.3为前测点噪声窄带谱,图4.4为四个面典型点l/3高度的噪声频谱图。
图4.3变压器前侧点噪声窄带谱a)冷却风扇中部31b)侧面1中部c)侧面3中部d)侧面2中部图4.4冷却设备不开启时4个面2/3高度的典型测点噪声l/3倍频谱从图4.3和图4.4可看出,变压器的噪声为100Hz为基频的谐频组成,在1000Hz以后的噪声和随机成分在一个量值,可不予考虑,由于变压器内部结构复杂以及工艺上和安装时存在的问题,使得在频率成分中还存在有高次谐频,但在出厂实验中,高次谐频噪声所占比例较小。
表4.1各面噪声中优势频率声压值风扇侧侧面l侧面3侧面2频率Hz\10065.6471.7573.4670.64200300400500从图4.4和表4.1可看出变压器的噪声以100Hz整数倍的谐频噪声成分为主,而在1000Hz以后的噪声成分与随机噪声的量值在同一个水平。
其主要优势频率为100Hz、200Hz、300Hz、400Hz和500Hz,平均来看在4个测量面中1Hz噪声最为突出,其次为200Hz的噪声。
表4.2各面辐射噪声平均声压级测量面风扇侧侧面1平均声压级dB(A)70.172.0372.5374.2从图4.4、表4.1和表4.2数值显示在施加50Hz电压时,冷却风扇面噪声主要成分为100Hz(65.64dB)和200Hz(67.67dB),这两个频率成分的噪声值合成以后为69.78dB占总噪声值70.1的99.6%;侧面l噪声主要成分为lOOHz(71.75dB)、200Hz(55.58dB)和300Hz(58.27dB),这3个频率成分的噪声值合成以后为72.03dB占总噪声值72.14的99.8%;侧面3噪声主要成分为100Hz(73.46dB)、300dB)和400Hz(63.11dB),这3个频率成分的32图4.5变压器油箱三维模型图4.6在Ansysworkbench中的有限元网格划分图在Ansysworkbench中对变压器油箱进行前处理:材料为Q235、材料密度为7.8蛔/聊3弹性模量为2.06e+05MPa、泊松比为0.3。
基于小波变换的电力变压器振动信号去噪研究谭钻【摘要】基于变压器器身振动信号的监测方法是近年来国内外研究的一种新方法,本文主要针对变压器振动机理及采集到的振动信号进行研究,利用小波变换在信号处理方面的强大功能,通过对实际运行的电力变压器振动信号进行时频域分析处理,去除信号白噪声.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2013(026)001【总页数】4页(P42-45)【关键词】电力变压器;振动法;小波变换;白噪声【作者】谭钻【作者单位】广东电网公司电力科学研究院,广东广州510080【正文语种】中文【中图分类】TM41;TM911变压器是各个区域配送电及系统间连接的枢纽,其运行状态对电力系统的可靠性具有决定性意义。
无论是出于安全性还是经济性考虑,对电力变压器实施状态检修是极为重要的。
变压器故障主要分为3 类,包括绝缘故障、电气故障和机械故障。
故障的多样性以及故障与特征对应关系的复杂性均使变压器状态监测与故障诊断变得复杂。
基于振动信号这一特征量来进行在线监测与诊断是监测变压器状态的方法之一[1]。
1 振动法监测电力变压器状态1.1 振动法上世纪90年代中后期,国外研究机构提出了通过在线监测变压器振动信号来分析判断绕组及铁心状况的设想,目前该设想已成为变压器在线监测的研究热点。
振动法的原理是变压器器身的振动与铁心和绕组的机械状况密切相关,通过对振动信号进行频谱、功率谱及小波分析后,与良好状态的变压器振动特征向量进行比较,即可实现对变压器运行状态的监测[2]。
振动法相对于短路阻抗法、频率响应法、低压脉冲法的最大优势在于可用于在线监测,其仅需在变压器器身装设振动传感器,即可对运行中的变压器实现状态诊断。
该方法简单易行,且与整个电力系统没有任何电气连接,对系统的运行无任何影响。
由于振动信号的主能量频带窄,频率较低(低于10 kHz),便于测量而不易受高频噪声的干扰。
且随着光电技术的发展,可将光电系统引入到振动信号的测试系统中,利用光纤传送数据,更减少了噪声干扰,诊断结果更加真实可信。