[發(fā)明專利]一種用于電力變壓器的磁流變阻尼器減振系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011308522.X
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN112555341A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文靜;魯曉莉;陸東;劉忠喜;于彬;孔丹暉;邵佳妮;倪路瑤;施慧娟;胡民;田浩;周正宇;吳林穎;張海龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科能電力工程咨詢有限公司
• 主分類號(hào): F16F15/027
• 分類號(hào): F16F15/027;H01F27/33
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 任志艷

本發(fā)明涉及一種變壓器減振系統(tǒng)，尤其是一種用于電力變壓器的磁流變阻尼器減振系統(tǒng)，包括磁流變阻尼器、位移傳感器、加速度傳感器、電流驅(qū)動(dòng)器和主動(dòng)控制器；磁流變阻尼器、位移傳感器、加速度傳感器、電流驅(qū)動(dòng)器分別與主動(dòng)控制器連接；所述的位移傳感器用于采集變壓器的位移信號(hào)，所述的加速度傳感器用于采集變壓器在運(yùn)動(dòng)過程中的加速度信號(hào)，主控制器接收位移傳感器采集到的變壓器的位移信號(hào)以及加速度傳感器采集到的變壓器的加速度信號(hào)，主控制器控制電流驅(qū)動(dòng)器輸出控制電流到磁流變阻尼器。在不改變電力變壓器現(xiàn)有變壓器本體結(jié)構(gòu)的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力變壓器振動(dòng)噪聲的抑制，可適用于各種工作環(huán)境下的變電站和配電站。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力變壓器的減震系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是一種用于電力變壓器的磁流變阻尼器減振系統(tǒng)。

背景技術(shù)

終端變電站、配電站一般處于人口密集的城區(qū)，電壓等級(jí)一般在110kV及以下，變壓器臺(tái)數(shù)多、容量大使得變電站振動(dòng)噪聲問題尤為顯著。電力變壓器噪聲最大甚至可以超過100dB(A)，如不采取相應(yīng)的控制措施，將會(huì)使變電站周邊噪聲嚴(yán)重超過中國聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。變壓器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生持續(xù)的噪聲會(huì)引起人焦慮不安等情緒，嚴(yán)重影響身心健康。開展變壓器振動(dòng)特性及其控制措施的研究既可以確保電力設(shè)備安全可靠運(yùn)行、又能保障周邊居民身心健康。

磁流變阻尼器是通過改變控制裝置的參數(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的可調(diào)控制,其主要特點(diǎn)是所需外加能量很少、裝置簡(jiǎn)單、不易失穩(wěn)。磁流變阻尼器可在一定的范圍內(nèi)通過調(diào)整磁場(chǎng)強(qiáng)度來調(diào)整減振器的阻尼系數(shù)，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的主動(dòng)控制。阻尼器主要考慮用阻尼力來耗散動(dòng)能、沖擊，不用考慮回復(fù)力，當(dāng)然一部分阻尼器是自身具有回復(fù)力的，如彈簧、橡膠墊等。而磁流變阻尼器兼顧以上因素，同時(shí)還具有一定的連續(xù)工作能力，同時(shí)磁流變阻尼器還并聯(lián)一部分橡膠使得在工作狀態(tài)下發(fā)生剪切位移時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)回復(fù)力來使磁流變阻尼器回復(fù)到中心位置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過磁流變阻尼器減少電力變壓器振動(dòng)噪聲，本發(fā)明提出了一種用于電力變壓器的磁流變阻尼器減振系統(tǒng)，包括磁流變阻尼器、位移傳感器、加速度傳感器、電流驅(qū)動(dòng)器和主動(dòng)控制器；

磁流變阻尼器、位移傳感器、加速度傳感器、電流驅(qū)動(dòng)器分別與主動(dòng)控制器連接；磁流變阻尼器、位移傳感器、加速度傳感器、電流驅(qū)動(dòng)器以及主動(dòng)控制器分別安裝在電力變壓器殼體表面，與電力變壓器殼體連接；

磁流變阻尼器設(shè)置在變壓器下表面，位移傳感器與磁流變阻尼器并列安裝在變壓器下表面，振動(dòng)加速度傳感器貼合在電力變壓器殼體側(cè)面；

所述的位移傳感器用于采集變壓器的位移信號(hào)，變壓器靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)位移記為 x₀，變壓器垂直振動(dòng)位移記為x_s。

所述的加速度傳感器用于采集變壓器在運(yùn)動(dòng)過程中的加速度信號(hào)。

主控制器接收位移傳感器采集到的變壓器的位移信號(hào)以及加速度傳感器采集到的變壓器的加速度信號(hào)。主控制器將接收到的加速度信號(hào)換算成速度值，記為主控制器控制電流驅(qū)動(dòng)器輸出控制電流到磁流變阻尼器。

當(dāng)x_s-x₀與方向一致時(shí)，主控制器控制電流驅(qū)動(dòng)器輸出最大電流i_max，至磁流變阻尼器的勵(lì)磁線圈，反之則主控制器控制電流驅(qū)動(dòng)器輸出零電流，在主控制器的控制下，電流驅(qū)動(dòng)器輸出的電流記為：

其中，i表示主控制器輸出的控制電流，i_max表示磁流變阻尼器允許輸入最大電流；x₀為變壓器靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的位移，x_s為變壓器垂直振動(dòng)位移，為變壓器垂直振動(dòng)速度。

進(jìn)一步的，在變壓器的下表面還設(shè)置有螺旋彈簧，磁流變阻尼器位于螺旋彈簧中。設(shè)置螺旋彈簧為了進(jìn)一步增大變壓器的震動(dòng)阻尼。