CN204991356U - 一种电力变压器器身隔振降噪装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电力变压器器身隔振降噪装置，包括两层薄钢板和设置在两层薄钢板之间的金属橡胶；所述金属橡胶通过焊接与所述薄钢板连接在一起。本实用新型技术方案降低变压器在运行状态下的振动与噪声水平。
Description
技术领域：
本实用新型涉及电网环境保护技术领域，更具体涉及一种电力变压器器身隔振降噪装置。
背景技术：
随着经济社会的发展及人们环保意识的增强，各级变电站深入负荷中心，变电站振动与噪声指标已成为变电站设计的重要技术经济指标。变电站(换流站)的振动与噪声主要来源是变电站(换流站)内的变压器、换流器、电抗器及滤波器等变压器类设备运行时器身产生的连续性低频振动与噪声。一般来说，变压器类设备的器身主要由铁心与绕组组成，变压器类设备噪声产生的原因基本一致，即铁心与绕组振动产生的机械噪声，主要包括硅钢片磁滞伸缩引起的铁心振动，硅钢片接缝处和叠片之间因漏磁产生的电磁吸引力而引起的铁心振动及负载电流产生的漏磁引起绕组及油箱(包括磁屏蔽等的)振动等。国内外的研究和试验证明，变压器本体的振动主要取决于铁心和绕组的振动，漏磁引起的油箱壁振动影响不大。近年来由于铁心叠积方式的改进，再加上铁心柱和铁轭采用无纬环氧玻璃粘带绑扎，使硅钢片接缝处和叠片间的电磁力引起的铁心振动很小。因此，变压器类设备运行时的噪声源主要是通电状态下的硅钢片磁滞伸缩和绕组振动引起的，对变压器类设备器身振动进行有效控制是变电站噪声最为根本、最为直接的途径。
目前，各生产厂家主要采用降低铁芯磁通密度，选用优质的硅钢片，优化铁芯与绕组结构，改善制造工艺等措施与手段，虽说有效改善了变压器、电抗器铁芯及绕组的振动与噪声，但这些技术与措施已经较为成熟，且往往受到经济成本制约而难以进一步提高。在现有的结构工艺前提下，仅采用性能优良的硅钢片和降低磁通量来降低变压器本体噪声，会导致变压器的性价比下降；另外，通过改进铁心、绕组本身的材料、工艺、结构来降低噪声已经非常困难、相对技术要求更高、投入的费用也会很大。因此，除了从变压器铁心硅钢片材料、加工工艺等方面采取相关减振降噪措施，还有必要结合变压器振动与噪声的传播特点，从变压器设备机械结构的角度提出减振降噪措施。
一般情况下，变压器安装混凝土刚性地基上，振动通过地基传递；本实用新型提供一种电力变压器器身隔振降噪装置，可有效切断铁心与绕组的振动传播，从而降低辐射噪声。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种电力变压器器身隔振降噪装置，降低变压器在运行状态下的振动与噪声水平。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种电力变压器器身隔振降噪装置，包括两层薄钢板和设置在两层薄钢板之间的金属橡胶；所述金属橡胶通过焊接与所述薄钢板连接在一起。
所述金属橡胶包括通过金属丝缠绕编织成的螺线卷；所述螺线卷经定螺距拉伸，按质量有序的铺设成毛坯至反复加压成型。
所述降噪装置为各种形状；所述降噪装置通过夹件底板设置在所述变压器的油箱底座上。
所述油箱底座包括相互平行的油箱底梁和与所述相互平行的油箱底梁垂直连接的油箱底梁；所述夹件底板设置在所述平行的油箱底梁间且所述夹件底板上垂直设有定位孔；所述降噪装置依次设置在所述定位孔中，从而垂直设置在所述夹件底板上。
所述夹件底板通过定位销设置在所述油箱底梁连接。
所述定位孔的深度为所述降噪装置高度的20％；所述定位孔误差不超过±1mm。
所述降噪装置距离所述夹件底板小于等于50mm。
所述变压器包括铁芯、一次绕组、二次绕组及绕线柱；所述绕线柱上缠绕一次绕组和二次绕组；所述一次绕组和二次绕组均连接有接线端子；所述铁芯外依次设置高压线圈、中压线圈和低压线圈。
所述一次绕组的每匝与每匝之间设有通风间隙；所述二次绕组的每匝与每匝之间设有通风间隙。
和最接近的现有技术比，本实用新型提供技术方案具有以下优异效果：
1、本实用新型技术方案可以根据需要加工成各种形状，通过调整支座的直径、高度、毛坯重量及成型压力可以加工成符合设计承载力和设计刚度的隔振支座；
2、本实用新型技术方案采用本装置后，经计算和试验验证，变压器的油箱壁的振动和辐射噪声得到了较好的控制；
3、本实用新型技术方案隔振装置应具有免维护或少维护的特点；
4、本实用新型技术方案具有耐腐蚀、耐油污、耐候等性能，在长期高频振动作用下应具有稳定的力学性能，使用寿命不小于30年；
5、本实用新型技术方案在高温、高压、重油、酸碱腐蚀环境下往往减振性能优越；
6、本实用新型技术方案隔振系统的安装高度不大于50mm，安装后器身隔振系统的整体稳定性和抗倾覆能力好，变压器器身在正常运行和检修时的稳定性好。
附图说明
图1为本实用新型实施例的变压器器身隔振装置俯视图；
图2为本实用新型实施例的变压器器身隔振装置侧视图；
图3为本实用新型实施例变压器器身隔振装置布置图；
其中，1-油箱底梁，2-夹件底板，3-降噪装置，4-定位销，5-金属橡胶，6-薄钢板。
具体实施方式
下面结合实施例对实用新型作进一步的详细说明。
实施例1：
本例的实用新型一种电力变压器器身隔振降噪装置，切断了铁心与绕组的振动传递到油箱，主要隔离频率为100Hz的竖向振动，同时不放大器身整体振动。
所述降噪装置3通过夹件底板2设置在所述变压器的油箱底座上。振动的大部分能量消耗在变压器和降噪装置3中，只有较少的振动能量通过隔振器向基础传递，达到了减少振动噪声的作用。
所述油箱底座包括相互平行的油箱底梁1和与所述相互平行的油箱底梁1垂直连接的油箱底梁1；所述夹件底板2设置在所述平行的油箱底梁1间且所述夹件底板2上垂直设有定位孔；所述降噪装置依次设置在所述定位孔中，从而垂直设置在所述夹件底板2上。
所述夹件底板2通过定位销4设置在所述油箱底梁1连接。变压器安装降噪装置3后，变压器器身隔振降噪技术的关键是降噪装置3的选择，本实用新型由金属橡胶5、薄钢板6两部分组成，如图2所示，在结构上分为三层，第一层为薄钢板6、第二层为金属橡胶5，第三层为薄钢板6，将金属橡胶5与薄钢板6焊接在一起，形成一个整体。上下表面以薄钢板6保护，降低了变压器施加的竖向压力，金属丝在受到外部的振动冲击时通过弹性元件变形产生的结构阻尼和元件内部金属丝接触点产生的干摩擦损耗振动能量，实现阻尼减振。可有效降低变压器器身的振动传递，降低变压器的噪声辐射。
金属橡胶5是一种以金属丝为原料，缠绕编织成螺线卷，经定螺距拉伸处理，按一定质量有序的铺设制成毛坯，毛坯经专用压力机反复加压成型后通过热稳处理、模具成型工艺的金属材料。金属橡胶5不仅具有橡胶的高弹性，大阻尼特性，而且具有金属优异的物理机械性能。因支座宏观上既具有类似橡胶的大分子结构和弹性，又是全金属制品，因此称为“金属橡胶”。
这种器身的降噪装置3不仅具有普通隔振支座的隔振性能，由于金属丝在受到外部的振动冲击时通过弹性元件变形产生的结构阻尼和元件内部金属丝接触点产生的干摩擦损耗振动能量，实现阻尼减振。具有刚度小，弹性大，阻尼大，重量轻，耐油耐温，受环境影响小抗腐、不老化等一系列特点，适合变压器器身的减振降噪，经合理设计，可有效降低变压器器身的振动传递，降低变压器的噪声辐射。
在变压器器身隔振应用时，可以根据需要将这种降噪装置3加工成各种形状，图1所示，本实施例为普通圆柱形，通过调整装置的直径、高度、毛坯重量及成型压力可以加工成符合设计承载力和设计刚度的降噪装置。
器身的隔振装置3的材料具有耐腐蚀、耐油污、耐候等性能，在长期高频振动作用下应具有稳定的力学性能，使用寿命不应小于30年，隔振系统应具有免维护或少维护的特点。
器身的降噪装置3的安装时通过定位孔来固定，确定好降噪装置3的设计数量后，预先在在所示夹件底板2的设置降噪装置3的定位孔，如图3所示，可将降噪装置3直接放在定位孔中，确保定位孔平整，定位孔的深度取降噪装置3的高度的20％，定位孔误差不超过±1mm。
降噪装置3的安装高度不应大于50mm，安装后应验算器身的降噪装置的整体稳定性和抗倾覆能力，确保变压器器身在正常运行和检修的稳定性。
为了验证器身隔振的减振降噪效果，在一台500kV试验变压器上设有降噪装置。试验分两次进行，分别测试了器身隔振与非隔振时变压器0.3m包络线1/3H、2/3H断面的噪声声压级，同时测试了油箱壁、油箱底部的振动加速度。两次试验分别是98％空载电压试验和100％负载电流试验。测试得到变压器有、无器身隔振平均声压级如表1所示，由表中试验数据可以看出，由上述试验数据可以看出，变压器器身隔振在空载电压工况下变压器噪声平均值几乎没有变化，而在负载电流下变压器噪声平均值有一定降低，降噪量达到了1.8dB(A)。
表1500kV试验变压器有、无器身隔振平均声压级/dB(A)
以110kV油浸式电力变压器作为研究对象，变压器重37.5吨。器身隔振试验中本实用新型的降噪装置3，9个降噪装置3基本性能参数设置为：
单件尺寸规格：Φ180±0.5mm；厚度:35±0.5mm；额定承载力：3-5ton/个；额定承载变形：小于2mm；竖向刚度：22-30KN/mm。
所有试验都在同一台变压器上完成。进行变压器100％负载电流噪声测试，测量变压器箱壁外1m，变压器1/3高度的辐射噪声。测试仪器选用INV3060S，24位信号采集分析仪；INV9206声压传感器；INV9212声强传感器。
测试时背景噪声为38dB。按照试验要求，布置声压和声强测点，声强是变压器每个面布置一个点，测点1、2、3、4；声压测点若干，每个面一米一个点。经过数据分析得到平均声压级值和各点的声强如表2所示。
表2110kV变压器有、无器身隔振声压级与声强级/dB(A)
由于声强值受外界环境干扰较小，无任何减振措施和器身隔振比较，器身隔振措施明显降低了变压器辐射噪声，降噪幅度在2～9dB，效果显著。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员尽管参照上述实施例应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电力变压器器身隔振降噪装置，其特征在于：包括两层薄钢板和设置在两层薄钢板之间的金属橡胶；所述金属橡胶通过焊接与所述薄钢板连接在一起。
2.如权利要求1所述的一种电力变压器器身隔振降噪装置，其特征在于：所述金属橡胶包括通过金属丝缠绕编织成的螺线卷；所述螺线卷经定螺距拉伸，按质量有序的铺设成毛坯至反复加压成型。
3.如权利要求1或2所述的一种电力变压器器身隔振降噪装置，其特征在于：所述降噪装置通过夹件底板设置在所述变压器的油箱底座上。
4.如权利要求3所述的一种电力变压器器身隔振降噪装置，其特征在于：所述油箱底座包括相互平行的油箱底梁和与所述相互平行的油箱底梁垂直连接的油箱底梁；所述夹件底板设置在所述平行的油箱底梁间且所述夹件底板上垂直设有定位孔；所述降噪装置依次设置在所述定位孔中，从而垂直设置在所述夹件底板上。
5.如权利要求4所述的一种电力变压器器身隔振降噪装置，其特征在于：所述夹件底板通过定位销设置在所述油箱底梁连接。
6.如权利要求4所述的一种电力变压器器身隔振降噪装置，其特征在于：所述定位孔的深度为所述降噪装置高度的20％；所述定位孔误差不超过±1mm。
7.如权利要求3所述的一种电力变压器器身隔振降噪装置，其特征在于：所述降噪装置距离所述夹件底板小于等于50mm。
8.如权利要求1所述的一种电力变压器器身隔振降噪装置，其特征在于：所述变压器包括铁芯、一次绕组、二次绕组及绕线柱；所述绕线柱上缠绕一次绕组和二次绕组；所述一次绕组和二次绕组均连接有接线端子；所述铁芯外依次设置高压线圈、中压线圈和低压线圈。
9.如权利要求8所述的一种电力变压器器身隔振降噪装置，其特征在于：所述一次绕组的每匝与每匝之间设有通风间隙；所述二次绕组的每匝与每匝之间设有通风间隙。
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| CN109103017B (zh) * | 2018-08-28 | 2023-09-26 | 桂林电子科技大学 | 用于电力电容器减振降噪的金属橡胶减振器及其设置方法 |
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