CN109100012B - 一种变压器噪声性能测试系统及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变压器噪声性能测试系统及其应用方法，测试系统包括进线开关柜、调压变压器、被试变压器、水冷有功可调负载、可调电感负载、短路阻抗柜、谐波发生器、中央控制台以及半消声室，进线开关柜的输出端通过调压变压器与被试变压器的高压端相连，被试变压器的低压端A相、B相、C相出线线缆均并联有水冷有功可调负载、可调电感负载、短路阻抗柜、谐波发生器，被试变压器放置在半消声室内；应用方法包括对被试变压器进行各种工况的噪声性能测试。本发明能够实现对被试变压器的各种复合工况的噪声性能测试，具有测试准确度高、测试功能全面、使用方便快捷、测试效率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及电气工程技术，具体涉及一种变压器噪声性能测试系统及其应用方法。
背景技术
电是现代社会不可或缺的能源，人类的生产、生活都离不开电。电能由发电机产生，经由升压变压器进行升压，再经过变压器多次地变压后才最终送达用户。因此，变压器是电力系统中应用最为广泛的设备之一。为保证产品质量，变压器在出厂时要经过一系列的测试，如绕组直流电阻、电压比、空载损耗、空载电流、声级等。其中，进行声级测试的目的是考察设备制造质量，更重要的是掌握噪声水平用于变压器噪声控制。然而，目前变压器出厂声级测试存在两方面的问题，而不能完全达到准确测量变压器噪声性能的目的。首先，变压器声级测试的工况不能真实反映实际运行工况。变压器实际运行时，存在空载、过载、短路、不同负载、三相不平衡、无功、谐波以及这些工况的复合工况。而在现有变压器出厂声级测试中，只包含空载和短路两种工况。其次，变压器声级测量易受到测试环境影响。变压器声级测试在厂房内进行，厂房墙壁、天花板会反射变压器噪声，同时也不能完全隔绝外界噪声，因此测试结果会受到厂房的混响声以及环境噪声的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种变压器噪声性能测试系统及其应用方法，本发明能够实现对被试变压器的各种复合工况的噪声性能测试，具有测试准确度高、测试功能全面、使用方便快捷、测试效率高的优点。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明提供一种变压器噪声性能测试系统，包括进线开关柜、调压变压器、被试变压器、水冷有功可调负载、可调电感负载、短路阻抗柜、谐波发生器、中央控制台以及半消声室，所述进线开关柜的输出端通过调压变压器与被试变压器的高压端相连，所述被试变压器的低压端A相、B相、C相出线线缆均并联有水冷有功可调负载、可调电感负载、短路阻抗柜、谐波发生器，所述中央控制台的控制输出端分别与调压变压器、水冷有功可调负载、可调电感负载、短路阻抗柜、谐波发生器相连，所述被试变压器放置在半消声室内，且所述半消声室位于被试变压器的周围布置有声传感器，所述声传感器与中央控制台相连。
优选地，所述调压变压器与被试变压器的高压端之间还串接有出线开关柜。
优选地，所述半消声室的截止频率为90Hz。
优选地，所述半消声室的体积为被试变压器的体积的200倍以上。
本发明提供一种前述变压器噪声性能测试系统的应用方法，实施步骤包括：
1）选择所需的测试模式，如需测试被试变压器空载时不同电压大小情况下的噪声性能，则跳转执行步骤2）；如需测试被试变压器短路时不同电流大小情况下的噪声特性，则跳转执行步骤3）；如需测试被试变压器在不同负载、过载情况下的噪声特性，则跳转执行步骤4）；如需测试被试变压器在不同无功功率情况下的噪声特性，则跳转执行步骤5）；如需测试被试变压器在不同谐波频率和容量情况下的噪声特性，则跳转执行步骤6）；如需测试被试变压器在不同负载、不同无功、不同谐波容量的复合工况情况下的噪声特性，则跳转执行步骤7）；如需测试被试变压器在三相不平衡的复合工况情况下的噪声特性，则跳转执行步骤8）；
2）通过中央控制台控制断开水冷有功可调负载、可调电感负载、短路阻抗柜、谐波发生器与被试变压器的连接，并调节调压变压器的出线端电压，获取被试变压器空载时不同电压大小情况下声传感器检测到的噪声，从而获得被试变压器空载时不同电压大小情况下的噪声性能；退出；
3）通过中央控制台控制断开水冷有功可调负载、可调电感负载、谐波发生器与被试变压器的连接，通过中央控制台控制闭合短路阻抗柜并调节调压变压器的出线端电压，获取被试变压器短路时不同电流大小情况下声传感器检测到的噪声，从而获得被试变压器短路时不同电流大小情况下的噪声特性；退出；
4）通过中央控制台控制断可调电感负载、短路阻抗柜、谐波发生器与被试变压器的连接，通过中央控制台控制闭合开水冷有功可调负载使得开水冷有功可调负载和被试变压器相连，通过中央控制台调节调压变压器的出线端电压以及开水冷有功可调负载的电阻阻值，获取被试变压器在不同负载、过载情况下声传感器检测到的噪声，从而获得被试变压器在不同负载、过载情况下的噪声特性；退出；
5）通过中央控制台控制断开水冷有功可调负载、短路阻抗柜、谐波发生器与被试变压器的连接，通过中央控制台控制闭合可调电感负载使得可调电感负载和被试变压器相连，通过中央控制台调节调压变压器的出线端电压以及可调电感负载的电感大小，获取被试变压器在不同无功功率情况下声传感器检测到的噪声，从而获得被试变压器在不同无功功率情况下的噪声特性；退出；
6）通过中央控制台控制断开水冷有功可调负载、可调电感负载、短路阻抗柜与被试变压器的连接，通过中央控制台控制闭合谐波发生器使得谐波发生器和被试变压器相连，通过中央控制台调节调压变压器的出线端电压以及谐波发生器的谐波频率和容量，获取被试变压器在不同谐波频率和容量情况下声传感器检测到的噪声，从而获得被试变压器在不同谐波频率和容量情况下的噪声特性；退出；
7）通过中央控制台控制断开水冷有功可调负载、可调电感负载、谐波发生器三种设备两两组合使用或者三种同时使用，获取被试变压器在不同负载、不同无功、不同谐波容量的复合工况情况下声传感器检测到的噪声，从而获得被试变压器在不同负载、不同无功、不同谐波容量的复合工况情况下的噪声特性；退出；
8）通过中央控制台控制被试变压器低压侧A、B、C三相的水冷有功可调负载、可调电感负载、短路阻抗柜、谐波发生器，使得被试变压器低压侧A、B、C三相每一相处于不一样工况的三相不平衡的复合工况，获取被试变压器在三相不平衡的复合工况情况下声传感器检测到的噪声，从而获得被试变压器在三相不平衡的复合工况情况下的噪声特性。
和现有技术相比，本发明变压器噪声性能测试系统具有下述优点：本发明包括进线开关柜、调压变压器、被试变压器、水冷有功可调负载、可调电感负载、短路阻抗柜、谐波发生器、中央控制台以及半消声室，试变压器的低压端A相、B相、C相出线线缆均并联有水冷有功可调负载、可调电感负载、短路阻抗柜、谐波发生器，被试变压器放置在半消声室内，且半消声室位于被试变压器的周围布置有声传感器，声传感器与中央控制台相连，能够实现对被试变压器的各种复合工况的噪声性能测试，具有测试准确度高、测试功能全面、使用方便快捷、测试效率高的优点，具有如下有益效果：（1）、工况完备，涵盖变压器实际运行的常见工况；（2）、可排除各种外界噪声对测试的干扰，测试环境理想，结果准确。
本发明变压器噪声性能测试系统的应用方法为本发明变压器噪声性能测试系统对应的应用方法，其同样也具有本发明变压器噪声性能测试系统的前述优点，而且能够基于本发明变压器噪声性能测试系统，完成所需的测试模式，包括：被试变压器空载时不同电压大小情况下的噪声性能，被试变压器短路时不同电流大小情况下的噪声特性，被试变压器在不同负载、过载情况下的噪声特性，被试变压器在不同无功功率情况下的噪声特性，被试变压器在不同谐波频率和容量情况下的噪声特性，被试变压器在不同负载、不同无功、不同谐波容量的复合工况情况下的噪声特性，被试变压器在三相不平衡的复合工况情况下的噪声特性；同样具有测试准确度高、测试功能全面、使用方便快捷、测试效率高的优点。
附图说明
图1为本发明实施例的系统结构示意图。
图例说明：1、进线开关柜；2、调压变压器；21、出线开关柜；3、被试变压器；4、水冷有功可调负载；5、可调电感负载；6、短路阻抗柜；7、谐波发生器；8、中央控制台；9、半消声室；91、声传感器。
具体实施方式
下文将以10kV被试变压器为例，对本发明变压器噪声性能测试系统及其应用方法进行进一步的详细说明。需要说明的是，本发明变压器噪声性能测试系统及其应用方法同样也可以适用于其他电压等级（如35kV）变压器的噪声性能测试，在此不再赘述。
如图1所示，本实施例的变压器噪声性能测试系统包括进线开关柜1、调压变压器2、被试变压器3、水冷有功可调负载4、可调电感负载5、短路阻抗柜6、谐波发生器7、中央控制台8以及半消声室9，进线开关柜1的输出端通过调压变压器2与被试变压器3的高压端相连，被试变压器3的低压端A相、B相、C相出线线缆均并联有水冷有功可调负载4、可调电感负载5、短路阻抗柜6、谐波发生器7，中央控制台8的控制输出端分别与调压变压器2、水冷有功可调负载4、可调电感负载5、短路阻抗柜6、谐波发生器7相连，被试变压器3放置在半消声室9内，且半消声室9位于被试变压器3的周围布置有声传感器91，声传感器91与中央控制台8相连。本实施例的变压器噪声性能测试系统能够实现对被试变压器的各种复合工况的噪声性能测试，具有测试准确度高、测试功能全面、使用方便快捷、测试效率高的优点。
本实施例中，进线开关柜1的源取自10kV市电供电系统，进线开关柜1具体采用XGN15-12型开关柜，取自10kV市电供电系统的电源通过10kV电缆连接到XGN15-12型开关柜的进线端，XGN15-12型开关柜的出线端连接调压变压器2。
本实施例中，调压变压器2具体采用TSJA-800KVA调压变压器，XGN15-12型开关柜的出线端连接TSJA-800KVA调压变压器的进线端，TSJA-800KVA调压变压器的出线端与被试变压器3的高压端相连。
本实施例中，调压变压器2与被试变压器3的高压端之间还串接有出线开关柜21，通过出线开关柜21用于保护被试变压器3。
本实施例中，中央控制台8用于控制调压变压器2的电压，以及被试变压器3低压侧的负载情况，从而改变被试变压器3的工况。
本实施例中，半消声室9的截止频率为90Hz。考虑到变压器的噪声基频为100Hz，半消声室9的截止频率设计为90Hz，能够提高噪声采集准确度，防止干扰信号影响检测。
本实施例中，半消声室9的体积为被试变压器3的体积的200倍以上，用于保证噪声采集的准确度。本实施例中，半消声室9放置在尺寸为10m*10m*10m的半消声室内，在被试变压器周围根据需要布置若干声传感器91。
本实施例提供一种前述变压器噪声性能测试系统的应用方法，实施步骤包括：
1）选择所需的测试模式，如需测试被试变压器3空载时不同电压大小情况下的噪声性能，则跳转执行步骤2）；如需测试被试变压器3短路时不同电流大小情况下的噪声特性，则跳转执行步骤3）；如需测试被试变压器3在不同负载、过载情况下的噪声特性，则跳转执行步骤4）；如需测试被试变压器3在不同无功功率情况下的噪声特性，则跳转执行步骤5）；如需测试被试变压器3在不同谐波频率和容量情况下的噪声特性，则跳转执行步骤6）；如需测试被试变压器3在不同负载、不同无功、不同谐波容量的复合工况情况下的噪声特性，则跳转执行步骤7）；如需测试被试变压器3在三相不平衡的复合工况情况下的噪声特性，则跳转执行步骤8）；
2）通过中央控制台8控制断开水冷有功可调负载4、可调电感负载5、短路阻抗柜6、谐波发生器7与被试变压器3的连接，并调节调压变压器2的出线端电压，获取被试变压器3空载时不同电压大小情况下声传感器91检测到的噪声，从而获得被试变压器3空载时不同电压大小情况下的噪声性能；退出；
3）通过中央控制台8控制断开水冷有功可调负载4、可调电感负载5、谐波发生器7与被试变压器3的连接，通过中央控制台8控制闭合短路阻抗柜6并调节调压变压器2的出线端电压，获取被试变压器3短路时不同电流大小情况下声传感器91检测到的噪声，从而获得被试变压器3短路时不同电流大小情况下的噪声特性；退出；
4）通过中央控制台8控制断可调电感负载5、短路阻抗柜6、谐波发生器7与被试变压器3的连接，通过中央控制台8控制闭合开水冷有功可调负载4使得开水冷有功可调负载4和被试变压器3相连，通过中央控制台8调节调压变压器2的出线端电压以及开水冷有功可调负载4的电阻阻值，获取被试变压器3在不同负载、过载情况下声传感器91检测到的噪声，从而获得被试变压器3在不同负载、过载情况下的噪声特性；退出；
5）通过中央控制台8控制断开水冷有功可调负载4、短路阻抗柜6、谐波发生器7与被试变压器3的连接，通过中央控制台8控制闭合可调电感负载5使得可调电感负载5和被试变压器3相连，通过中央控制台8调节调压变压器2的出线端电压以及可调电感负载5的电感大小，获取被试变压器3在不同无功功率情况下声传感器91检测到的噪声，从而获得被试变压器3在不同无功功率情况下的噪声特性；退出；
6）通过中央控制台8控制断开水冷有功可调负载4、可调电感负载5、短路阻抗柜6与被试变压器3的连接，通过中央控制台8控制闭合谐波发生器7使得谐波发生器7和被试变压器3相连，通过中央控制台8调节调压变压器2的出线端电压以及谐波发生器7的谐波频率和容量，获取被试变压器3在不同谐波频率和容量情况下声传感器91检测到的噪声，从而获得被试变压器3在不同谐波频率和容量情况下的噪声特性；退出；
7）通过中央控制台8控制断开水冷有功可调负载4、可调电感负载5、谐波发生器7三种设备两两组合使用或者三种同时使用，获取被试变压器3在不同负载、不同无功、不同谐波容量的复合工况情况下声传感器91检测到的噪声，从而获得被试变压器3在不同负载、不同无功、不同谐波容量的复合工况情况下的噪声特性；退出；
8）通过中央控制台8控制被试变压器3低压侧A、B、C三相的水冷有功可调负载4、可调电感负载5、短路阻抗柜6、谐波发生器7，使得被试变压器3低压侧A、B、C三相每一相处于不一样工况的三相不平衡的复合工况，获取被试变压器3在三相不平衡的复合工况情况下声传感器91检测到的噪声，从而获得被试变压器3在三相不平衡的复合工况情况下的噪声特性。
通过本实施例变压器噪声性能测试系统的应用方法能够提供下述测试：被试变压器空载时不同电压大小情况下的噪声性能，被试变压器短路时不同电流大小情况下的噪声特性，被试变压器在不同负载、过载情况下的噪声特性，被试变压器在不同无功功率情况下的噪声特性，被试变压器在不同谐波频率和容量情况下的噪声特性，被试变压器在不同负载、不同无功、不同谐波容量的复合工况情况下的噪声特性，被试变压器在三相不平衡的复合工况情况下的噪声特性，具有测试准确度高、测试功能全面、使用方便快捷、测试效率高的优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种变压器噪声性能测试系统的应用方法，其特征在于，所述变压器噪声性能测试系统包括进线开关柜（1）、调压变压器（2）、被试变压器（3）、水冷有功可调负载（4）、可调电感负载（5）、短路阻抗柜（6）、谐波发生器（7）、中央控制台（8）以及半消声室（9），所述进线开关柜（1）的输出端通过调压变压器（2）与被试变压器（3）的高压端相连，所述被试变压器（3）的低压端A相、B相、C相出线线缆均并联有水冷有功可调负载（4）、可调电感负载（5）、短路阻抗柜（6）、谐波发生器（7），所述中央控制台（8）的控制输出端分别与调压变压器（2）、水冷有功可调负载（4）、可调电感负载（5）、短路阻抗柜（6）、谐波发生器（7）相连，所述被试变压器（3）放置在半消声室（9）内，且所述半消声室（9）位于被试变压器（3）的周围布置有声传感器（91），所述声传感器（91）与中央控制台（8）相连；所述应用方法的实施步骤包括：
1）选择所需的测试模式，如需测试被试变压器（3）空载时不同电压大小情况下的噪声性能，则跳转执行步骤2）；如需测试被试变压器（3）短路时不同电流大小情况下的噪声特性，则跳转执行步骤3）；如需测试被试变压器（3）在不同负载、过载情况下的噪声特性，则跳转执行步骤4）；如需测试被试变压器（3）在不同无功功率情况下的噪声特性，则跳转执行步骤5）；如需测试被试变压器（3）在不同谐波频率和容量情况下的噪声特性，则跳转执行步骤6）；如需测试被试变压器（3）在不同负载、不同无功、不同谐波容量的复合工况情况下的噪声特性，则跳转执行步骤7）；如需测试被试变压器（3）在三相不平衡的复合工况情况下的噪声特性，则跳转执行步骤8）；
2）通过中央控制台（8）控制断开水冷有功可调负载（4）、可调电感负载（5）、短路阻抗柜（6）、谐波发生器（7）与被试变压器（3）的连接，并调节调压变压器（2）的出线端电压，获取被试变压器（3）空载时不同电压大小情况下声传感器（91）检测到的噪声，从而获得被试变压器（3）空载时不同电压大小情况下的噪声性能；退出；
3）通过中央控制台（8）控制断开水冷有功可调负载（4）、可调电感负载（5）、谐波发生器（7）与被试变压器（3）的连接，通过中央控制台（8）控制闭合短路阻抗柜（6）并调节调压变压器（2）的出线端电压，获取被试变压器（3）短路时不同电流大小情况下声传感器（91）检测到的噪声，从而获得被试变压器（3）短路时不同电流大小情况下的噪声特性；退出；
4）通过中央控制台（8）控制断开可调电感负载（5）、短路阻抗柜（6）、谐波发生器（7）与被试变压器（3）的连接，通过中央控制台（8）控制闭合水冷有功可调负载（4）使得水冷有功可调负载（4）和被试变压器（3）相连，通过中央控制台（8）调节调压变压器（2）的出线端电压以及水冷有功可调负载（4）的电阻阻值，获取被试变压器（3）在不同负载、过载情况下声传感器（91）检测到的噪声，从而获得被试变压器（3）在不同负载、过载情况下的噪声特性；退出；
5）通过中央控制台（8）控制断开水冷有功可调负载（4）、短路阻抗柜（6）、谐波发生器（7）与被试变压器（3）的连接，通过中央控制台（8）控制闭合可调电感负载（5）使得可调电感负载（5）和被试变压器（3）相连，通过中央控制台（8）调节调压变压器（2）的出线端电压以及可调电感负载（5）的电感大小，获取被试变压器（3）在不同无功功率情况下声传感器（91）检测到的噪声，从而获得被试变压器（3）在不同无功功率情况下的噪声特性；退出；
6）通过中央控制台（8）控制断开水冷有功可调负载（4）、可调电感负载（5）、短路阻抗柜（6）与被试变压器（3）的连接，通过中央控制台（8）控制闭合谐波发生器（7）使得谐波发生器（7）和被试变压器（3）相连，通过中央控制台（8）调节调压变压器（2）的出线端电压以及谐波发生器（7）的谐波频率和容量，获取被试变压器（3）在不同谐波频率和容量情况下声传感器（91）检测到的噪声，从而获得被试变压器（3）在不同谐波频率和容量情况下的噪声特性；退出；
7）通过中央控制台（8）分别控制水冷有功可调负载（4）、可调电感负载（5）、谐波发生器（7）三种设备两两组合使用或者三种同时使用，获取被试变压器（3）在不同负载、不同无功、不同谐波容量的复合工况情况下声传感器（91）检测到的噪声，从而获得被试变压器（3）在不同负载、不同无功、不同谐波容量的复合工况情况下的噪声特性；退出；
8）通过中央控制台（8）控制被试变压器（3）低压侧A、B、C三相的水冷有功可调负载（4）、可调电感负载（5）、短路阻抗柜（6）、谐波发生器（7），使得被试变压器（3）低压侧A、B、C三相每一相处于不一样工况的三相不平衡的复合工况，获取被试变压器（3）在三相不平衡的复合工况情况下声传感器（91）检测到的噪声，从而获得被试变压器（3）在三相不平衡的复合工况情况下的噪声特性。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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