[發(fā)明專利]一種油浸式電力變壓器鐵心振動(dòng)計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910577281.X
• 申請(qǐng)日: 2019-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN110717283B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張博;顏寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23
• 代理公司: 沈陽(yáng)亞泰專利商標(biāo)代理有限公司 21107
• 代理人: 許宇來(lái)

一種油浸式電力變壓器鐵心振動(dòng)計(jì)算方法屬于電力變壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油浸式電力變壓器鐵心振動(dòng)計(jì)算方法。本發(fā)明提供一種油浸式電力變壓器鐵心振動(dòng)計(jì)算方法。本發(fā)明包括下述步驟：第一步，對(duì)油浸式電力變壓器鐵心采用有限元軟件建立有限元模型；第二步，計(jì)算變壓器鐵心振動(dòng)頻率，計(jì)算公式為ωsubgt;c/subgt;＝2ω(1)其中，wsubgt;c/subgt;為鐵心振動(dòng)頻率，w為變壓器電壓頻率，與電網(wǎng)頻率一致；第三步，通過(guò)變壓器鐵心密度、變壓器油密度和鐵心振動(dòng)頻率計(jì)算得到油浸式變壓器鐵心振動(dòng)計(jì)算采用的阻尼系數(shù)，計(jì)算公式為

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力變壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油浸式電力變壓器鐵心振動(dòng)計(jì)算方法。

背景技術(shù)

隨著電網(wǎng)電壓等級(jí)和容量的不斷提高，電力變壓器的結(jié)構(gòu)尺寸不斷增大，由此導(dǎo)致的變壓器振動(dòng)噪聲問(wèn)題日益突出。特別是近年來(lái)跨區(qū)域傳輸電網(wǎng)擴(kuò)建，大型電力變壓器運(yùn)行臺(tái)數(shù)的不斷攀升。隨著對(duì)變壓器產(chǎn)品質(zhì)量要求的增高和用戶環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，變壓器振動(dòng)噪聲已成為用戶對(duì)變壓器產(chǎn)品考核的一個(gè)重要指標(biāo)。變壓器振動(dòng)噪聲作為產(chǎn)業(yè)和學(xué)術(shù)界的熱點(diǎn)問(wèn)題之一得到了廣泛的重視，準(zhǔn)確計(jì)算變壓器振動(dòng)和噪聲已成為變壓器相關(guān)制造廠家和科研學(xué)者亟待解決的重要課題。

電力變壓器的噪聲主要來(lái)源于變壓器本體，包括鐵心和繞組，其中最主要的噪聲源是變壓器鐵心振動(dòng)。從現(xiàn)有的研究結(jié)果得知，鐵心振動(dòng)源的原因是，變壓器鐵心由硅鋼片搭接而成。硅鋼片在交變磁場(chǎng)的作用下，由于磁致伸縮效應(yīng)，產(chǎn)生幾何尺寸的變化。因此，該種磁致伸縮使變壓器鐵心隨電網(wǎng)電壓頻率的變化隨之產(chǎn)生振動(dòng)。在油浸式變壓器中，變壓器鐵心振動(dòng)由變壓器油傳遞到變壓器油箱，是油浸式變壓器噪聲的來(lái)源。雖然電力變壓器鐵心振動(dòng)的研究日益成熟，但油浸式結(jié)構(gòu)對(duì)變壓器鐵心振動(dòng)的影響研究較少，特別是缺少適用于工程的油浸式變壓器鐵心振動(dòng)加速度計(jì)算方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種油浸式電力變壓器鐵心振動(dòng)計(jì)算方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括下述步驟：

第一步，對(duì)油浸式電力變壓器鐵心采用有限元軟件建立有限元模型；

第二步，計(jì)算變壓器鐵心振動(dòng)頻率，計(jì)算公式為

ω_c＝2ω?(1)

其中，w_c為鐵心振動(dòng)頻率，w為變壓器電壓頻率，與電網(wǎng)頻率一致；

第三步，通過(guò)變壓器鐵心密度、變壓器油密度和鐵心振動(dòng)頻率計(jì)算得到油浸式變壓器鐵心振動(dòng)計(jì)算采用的阻尼系數(shù)，計(jì)算公式為

其中，α為阻尼系數(shù)，c為傳播速度，w_c為鐵心振動(dòng)頻率，ρ為鐵心密度，按照變壓器鐵心采用的硅鋼片密度取值，ρ_s為變壓器油密度；

第四步，通過(guò)變壓器油密度、變壓器鐵心密度計(jì)算得到油浸式電力變壓器鐵心振動(dòng)計(jì)算采用的振動(dòng)修正系數(shù)，計(jì)算公式為

其中，β為振動(dòng)修正系數(shù)，ρ為鐵心密度，ρ_s為變壓器油密度；

第五步，將計(jì)算得到阻尼系數(shù)加載到變壓器鐵心有限元模型的指定表面；

第六步，通過(guò)有限元軟件計(jì)算到變壓器鐵心振動(dòng)加速度，將計(jì)算結(jié)果乘以振動(dòng)修正系數(shù)，予以修正，完成油浸式變壓器鐵心振動(dòng)計(jì)算過(guò)程。

作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述變壓器為500kV變壓器。

作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述有限元軟件采用ANSYS有限元軟件。

本發(fā)明有益效果。