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非晶合金变压器以其突出的节能性与经济性在电力系统中广泛应用,但非晶合金变压器的噪声相对较大,其运行时产生的噪声破坏生活环境,干扰人们的工作学习。为有效降低非晶合金变压器产品的电磁振动噪声,在工程生产设计阶段对变压器产品进行准确预估分析具有重要的实际应用意义。非晶合金铁心的磁致伸缩效应是变压器振动噪声的主要来源,因此在接近实际工况条件下对非晶合金进行磁特性研究是分析其变压器振动噪声的基础。非晶合金变压器铁心主要采用带材卷制结构,本文首先测量分析了非晶合金带材及卷形铁心的磁特性,在此基础上,对一台非晶合金干式变压器样机的磁致伸缩振动及噪声进行了数值计算分析,从源头角度分析预估了非晶合金变压器的振动噪声。并考虑非晶合金铁心在温度升高时其磁特性的变化,对不同温度下非晶合金卷铁心磁特性及振动进行了对比研究。本文主要研究内容如下:
(1)为准确获取非晶合金变压器铁心材料的磁特性,本文采用磁化特性测量系统SST300以及磁致伸缩测量系统MST500,对2605SA1型非晶合金单片进行磁特性测量实验,实验得出该非晶合金带材的磁化B-H曲线及磁致伸缩特性曲线,并应用于数值计算。
(2)搭建2605SA1非晶合金卷铁心磁化特性测量平台,对比分析该非晶合金在退火后磁化特性的变化,并控制铁心温度,对该铁心在20℃至80℃间磁化特性的变化进行研究。同时采用振动分析系统测量分析该铁心在磁密为1.2T时各温度条件下的振动加速度大小,研究温度变化对非晶合金铁心振动的影响。
(3)基于磁特性测量数据,建立一台500kVA非晶合金干式变压器的磁-机械一声多场耦合三维数值模型,得出该非晶变压器铁心磁通密度分布,并考虑了铁心磁致伸缩效应,实现了变压器振动及噪声的计算分析。
(4)实验测量该500kVA非晶干式变压器实际样机在额定工况下,不同位置测点的振动加速度大小,并在符合国家标准的声屏蔽室中,对该变压器额定运行时的噪声进行了采集测量,将振动噪声数据与数值计算结果对比分析。
本文的研究成果能够为非晶合金变压器产品的振动噪声准确预估提供分析方法;另外对非晶变压器优化设计,提高其运行经济性与环保性方面具有重要意义。
(1)为准确获取非晶合金变压器铁心材料的磁特性,本文采用磁化特性测量系统SST300以及磁致伸缩测量系统MST500,对2605SA1型非晶合金单片进行磁特性测量实验,实验得出该非晶合金带材的磁化B-H曲线及磁致伸缩特性曲线,并应用于数值计算。
(2)搭建2605SA1非晶合金卷铁心磁化特性测量平台,对比分析该非晶合金在退火后磁化特性的变化,并控制铁心温度,对该铁心在20℃至80℃间磁化特性的变化进行研究。同时采用振动分析系统测量分析该铁心在磁密为1.2T时各温度条件下的振动加速度大小,研究温度变化对非晶合金铁心振动的影响。
(3)基于磁特性测量数据,建立一台500kVA非晶合金干式变压器的磁-机械一声多场耦合三维数值模型,得出该非晶变压器铁心磁通密度分布,并考虑了铁心磁致伸缩效应,实现了变压器振动及噪声的计算分析。
(4)实验测量该500kVA非晶干式变压器实际样机在额定工况下,不同位置测点的振动加速度大小,并在符合国家标准的声屏蔽室中,对该变压器额定运行时的噪声进行了采集测量,将振动噪声数据与数值计算结果对比分析。
本文的研究成果能够为非晶合金变压器产品的振动噪声准确预估提供分析方法;另外对非晶变压器优化设计,提高其运行经济性与环保性方面具有重要意义。