[發明專利]一種隔振配電變壓器

在審

• 申請號: 201711147150.5
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107946030A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 王勛;吳勇鵬;巨曉玲;趙得瑋;逯林;吳曉虎;馬文林;馬成貴;梁曉艷
• 申請（專利權）人: 國網青海省電力公司;國網青海省電力公司黃化供電公司
• 主分類號: H01F27/06
• 分類號: H01F27/06;H01F27/33;F16F15/22
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司11421
• 代理人: 黃淑娟

技術領域

本發明屬于配電變壓設備，尤其涉及一種隔振配電變壓器。

背景技術

作為電網配電的基礎設備，變壓器將電網高壓電穩定安全的轉換為日常或者工業用電，是日常生活用電、工業生產用電所必須的配套設施，變壓器通常置于配電房或者變電站、電網關節等位置，由于電網的交變電壓不斷作用于變壓器內的鐵芯、硅鋼片并產生磁致伸縮，變壓器本身會產生強烈的振動和噪聲，在遠離居民區的戶外、或者在強烈的背景噪音下上不會很明顯，但在居民區附近，例如各配電房、配電柜附近，會持續產生強烈的中低頻噪音，一方面中低頻噪音將會對社區居民造成生理和心理的不利影響，一方面使配電房、配電柜的工作環境更加惡劣。由于噪音可以通過固體、空氣傳播，引起通過采取聲屏障、吸聲材料以及合理規劃布局能夠在一定程度上緩解變壓器帶來的噪音污染，但在一些對環境噪音要求苛刻下、或變壓器配置集中的環境中、火災高壓/大型變壓器附近，上述降噪減噪措施尚不能完全的消除噪音污染。

發明內容

本發明創造的目的在于，設計一種隔振配電變壓器并提供其設計方法，通過該方法可獲得能夠實現良好隔振降噪的變壓器。

為實現上述目的，本發明創造采用如下技術方案。

一種隔振配電變壓器，包括變壓器本體還包括位于變壓器本體下方的上層隔振裝置，上層隔振裝置下端連接有質量塊，質量塊下方連接有下層隔振裝置，下層隔振裝置固定于基礎；

所述上層隔振裝置和下層隔振裝置的阻尼比ξ≥0.05；所述變壓器本體質量m₁，質量塊的重量為m₂，且其中μ為質量比，且μ∈[5，10]；下層隔振裝置與上層隔振裝置的剛度之比k₁為變壓器與質量塊隔振裝置之間的剛度、k₂為質量塊與下層隔振裝置之間的剛度。

還包括質量塊固定板，所述質量塊均勻布置于質量塊固定板上，質量塊固定板上下端分別連接至上層隔振裝置和下層隔振裝置。

所述質量塊由層狀金屬板以及夾在金屬板之間的橡膠填充層組成。

一種變壓器的隔振結構的設計方法，包括以下步驟，步驟一，明確變壓器的基本參數包括變壓器的重量、安裝尺寸以及主要的振動頻率；步驟二，根據變壓器底座的安裝尺寸以及其使用空間的高度限制，給出質量塊的尺寸范圍，并且綜合考慮變壓器的工作環境確定質量塊選用的材料，進而確定其質量大小，得到確定被隔振變壓器本體(包括變壓器及其附屬裝置)與質量塊的質量比的取值范圍；步驟三，依據變壓器和質量塊的質量，即通過荷載范圍選取滿足載荷條件的上層和下層隔振裝置，并通過相應的產品說明確定其剛度及阻尼比，進而確定下層和上層的剛度比；步驟四，以雙層隔振系統的力傳遞率曲線為基礎，對隔振效果進行初步預測，將隔振效果與預設閥值進行比較，若滿足，則進行下一步驟；若不滿足則返回步驟二重新進行參數的選取；步驟五，依照步驟四中所選定的最優方案，進行裝置的裝配，將變壓器安裝于雙層隔振裝置之上并進行現場實測，調節質量塊的質量來進一步改善隔振效果。

進一步地，所述步驟一中的主要的振動頻率取值為100Hz或者200Hz。由于我國的電源頻率是50Hz，因此鐵芯的振動頻率(即變壓器主要振動噪音源)是以100Hz為基頻的，且主要為100Hz和200Hz，其他更高次的高次諧波可以忽略以簡化數據處理過程。

進一步地，所述步驟二中的變壓器本體與質量塊的質量比的范圍為5～10。

其有益效果在于：

在現有在變壓器上設置隔振結構，對變壓器以及減振結構的質量比、隔振裝置的剛度、阻尼比進行優化改進，使該結構獲得最佳的隔振降噪效果，在針對10kV級別的常用變壓器進行試驗過程中，在變壓器整體質量分別為1*10³kg、1.5*10³kg和2*10³kg的情況下對 100Hz頻率下的隔振效果分別為65dB、58dB和58dB，對200Hz頻率下的隔振效果分別為 73dB、62dB、62dB，對變壓器主要的振動傳遞頻率隔振降噪效果明顯。

附圖說明

圖1是本發明的隔振變壓器的結構原理圖；

圖2是本發明的隔振系統的原理圖；

圖3是本發明中隔振系統中質量比對力傳遞率的影響圖；

圖4是本發明中隔振系統中剛度比對力傳遞率的影響圖；

圖5是本發明中隔振系統中阻尼比對力傳遞率的影響圖。

其附圖標記包括：