油浸式电抗器振动噪音研究

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电抗器是送变电系统主要电气设备之一。在运行过程中发现,油浸式电抗器噪音较大。但国内从来没有研究人员从力学角度系统研究过此问题,也没有从理论上找到噪音源。本文试图通过试验测量和有限元模拟计算方法,从理论上分析电抗器的振动原因和噪音源。  本文简单介绍了电抗器的基本结构,通过对某型号油浸式单相电抗器振动噪音测量、有限元模拟计算以及尚属首次进行的油箱、铁心结构计算和声压分析。得到如下结果:  单个铁心饼的磁力分布在铁心饼上下表面,方向为外表面外法线方向。单面磁力分布形式是两侧较小,中间较大,但差别不是很大,在结构计算中可以看作均布力。被测量的电抗器噪音异常并不是油箱的振动增加,而是铁心结构的变化造成的,被测电抗器铁心的损坏造成振动加剧,使得噪音比正常电抗器要大。电抗器的铁心和油箱主要是以基频100Hz形式振动的,但不是常见的正谐波。在计算油箱模态时不能忽略油和箱壁的流固耦合作用。油箱的固有频率较低,前8均小于50Hz,在不考虑局部共振情况下,不会发生共振。铁心的振动要考虑磁致伸缩的影响,铁心的变形是整体向上,两侧变形较大,中间变形较小。铁心是主要的振动源,但铁心振动时的声压和油箱相比较小,在正常运行状态下并不是主要的噪音源。油箱振动噪音与铁心振动噪音相比较大,因此确定,油箱是电抗器主要噪音源。  本文首次系统的提出了计算电抗器各部分声压的计算方法,通过简化大大减少了电抗器有限元计算时间。本文理论上确认了电抗器的铁心是振动源,但并不是主要噪音源,油箱是主要噪音源。  
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