配电变压器的噪声控制技术研究与应用

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近年来,随着我国社会经济的快速发展,工业化、城市化进程日益加快,电网企业大力实施城、农网的改造升级,配电变压器的安装数量不断增多。配电变压器遍及负荷中心的居民区和商业区,由此产生的噪声污染问题日益凸显,噪声不仅干扰社会正常生产生活秩序,还危害人们的身心健康,已成为不可忽视的环境问题。当今,供电企业为彰显良好的社会形象,其城市供电的任务不仅要提高供电可靠性和改善供电质量,减少电力传输中的损耗,而且要把变压器噪声控制在合理范围之内,避免由之引起的投诉。因此,配电变压器噪声控制技术已成为衡量变压器生产厂家设计和制造水平的重要指标。鉴于此,本文对配电变压器噪声控制技术进行了研究并试验应用。针对现有的配电变压器噪声控制技术的不足,本文首先研究了配电变压器噪声产生的原因,并通过COMSOL有限元软件仿真验证了配电变压器噪声的主要来源,为配电变压器噪声控制技术的实施提供理论支撑。配电变压器有源降噪控制技术借鉴大型变压器有源降噪技术原理,针对配电变压器结构特点和噪声控制要求,通过遗传算法对该技术次级声源的幅值和初始角以及位置和装设数量进行了优化,有源降噪技术的应用使配电变压器噪声降低了13.3dB。配电变压器无源降噪控制技术从铁心、绕组和结构三个部分进行了优化提升,分别称为铁心降噪、绕组降噪和结构降噪技术。铁心降噪技术从降低磁致伸缩和磁通密度以及改善铁心结构两部分进行了研究,提出了能有效降低配电变压器噪声的材料选取和结构优化方法;绕组降噪技术通过将配电变压器绕组上、下夹件的拉紧螺杆数量由原来的六根增加至八根,提高了绕组的压紧力,保证配电变压器绕组正常运行时具有足够的预紧力;结构降噪技术通过在配电变压器箱底布置阻尼材料,减缓油箱振动,从而降低对外辐射的噪声量;将本文提出的无源降噪控制技术应用到配电变压器中,与普通的配电变压器相比,噪声降低了5.1dB。因此,无源和有源降噪技术都能够有效降低配电变压器的噪声。本文提出的配电变压器噪声控制技术不仅能够有效降低配电变压器噪声,而且能够实现配电变压器使用的经济性和环保性,具有一定的工程实用价值。
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