电力变压器的噪声由多方面因素构成,与变压器铁芯和线圈的振动息息相关,另外也会受外壳、散热器或附件等次级振动源的影响,虽然变压器的最终实现噪声辐射是由次级振动源引起的,但对主振动源的研究方法有利于帮助工程师们在最终设计方案中进行有效的噪声优化。
变压器线圈是除铁芯外的主要噪声源,本文对其进行了先进的振动声学模型分析。通电后,变压器线圈中的负载电流可以产生电磁力,电磁力在线圈中同时能够作用于轴向和径向,从而产生谐波振动,且基本谐波是振动频谱资源主要组成。
本文将变压器线圈分别置于空气和油中,对变压器线圈在这两种情况下的振动进行了测试和分析。实测结果可为数值模型的验证提供有价值的输入,为模型参数的修正和优化提供便利。
对于用户来说,变压器应该在电力系统中尽可能无损地转换电能。但在现实中,变压器在能量转换过程中往往伴随着许多副作用,降低了设备的能效。环境影响是目前影响能源效率的主要因素之一。
众所周知,变压器在工作时发出嗡嗡声,这主要是由于铁心和线圈中的物理现象造成的。电力变压器在电网中运行时有负荷运行和空载运行两种运行状态。电力变压器的噪音主要是由磁致伸缩引起,而线圈在负载时的振动是主要原因。
变压器的负载噪声和空载噪声都是谐波噪声,但其频谱和主频不同,后续运行方式也不同。
在大多数情况下,变压器的有源部分浸入油中,噪声辐射最终来自变压器油箱。如果罐体的机械设计不合适,就会引起局部结构共振,从而产生更大的噪声。因此,有必要对噪声源和振动源进行可靠的识别,并通过优化机械设计来改善噪声辐射。
本文对变压器线圈的三维振动进行了测试和分析,并给出了其径向振动数据。