变压器的噪声抑制装置及方法

技术领域

本发明属于供电技术领域，更具体地说，是涉及一种变压器的噪声抑制装置及方法。

背景技术

变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。变压器按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器试验变压器、转角变压器、大电流变压器、励磁变压器等。变压器是输配电的基础设备，广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。我国在网运行的变压器约1700万台，总容量约110亿千伏安。变压器损耗约占输配电电力损耗的40％，具有较大节能潜力。为加快高效节能变压器推广应用，提升能源资源利用效率，推动绿色低碳和高质量发展，2021年1月，工业和信息化部、市场监管总局、国家能源局联合制定了《变压器能效提升计划》，随着人民生活水平的提高，用电需求也在不断增加，过去通常安装在远离人们生活和工作场所的高电压、大容量的变压器正逐步深入城市，甚至进入了居民区。变压器的噪声问题变得十分突出，对变压器的噪声的要求也愈发的严格。但是现有技术中的变压器在使用时大多存在着噪音大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变压器的噪声抑制装置及方法，旨在解决现有技术中的配电变压器存在的在使用过程中噪音过大的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种变压器的噪声抑制装置，包括用于容纳变压器的隔音箱体、设置在所述隔音箱体两端部处的通风口、设置在所述隔音箱体内部的冷却单元、以及多个间隔设置在所述通风口处的导流叶片，所述导流叶片与所述隔音箱体的端面呈夹角设置，所述导流叶片朝向所述隔音箱体内部的一端为第一端部，所述导流叶片朝向所述隔音箱体外侧的一端为第二端部，所述隔音箱体端部所处的平面为第一平面，所述导流叶片的第一端部与第二端部在所述第一平面上的投影均位于相邻所述导流叶片在第一平面上的投影区域内。

在一种可能的实现方式中，所述导流叶片均转动设置在所述通风口处，所述隔音箱体的内部还设置有用于调节所述导流叶片转动交底的转动调节机构，所述隔音箱体内设置有温度检测单元，所述隔音箱体上还设置有控制单元，所述控制单元与所述转动调节机构及所述温度检测单元均电性连接，且所述控制单元也与所述冷却单元为电性连接。

在一种可能的实现方式中，所述导流叶片均转动设置在所述通风口处，所述隔音箱体的内部还设置有用于调节所述导流叶片转动交底的转动调节机构，所述隔音箱体内设置有温度检测单元，所述隔音箱体上还设置有控制单元，所述控制单元与所述转动调节机构及所述温度检测单元均电性连接，且所述控制单元也与所述冷却单元为电性连接。

在一种可能的实现方式中，所述导流叶片均转动设置在所述通风口处，所述隔音箱体的内部还设置有用于调节所述导流叶片转动交底的转动调节机构，所述隔音箱体内设置有温度检测单元，所述隔音箱体上还设置有控制单元，所述控制单元与所述转动调节机构及所述温度检测单元均电性连接，且所述控制单元也与所述冷却单元为电性连接。

在一种可能的实现方式中，所述导流叶片的两端部均设置有转动轴体，所述转动调节机构包括滑动设置在所述隔音箱体顶部处的滑动块体、多个一端固设在所述转动轴体的端部另一端铰接在所述滑动块体上的连接摆杆、以及用于驱动滑动块体往复运动的动力单元。

在一种可能的实现方式中，所述隔音箱体的顶部还设置有摆动滑道，所述滑动块体滑动设置在所述摆动滑道内，所述摆动滑道的两端部还设置有与所述控制单元电性连接的位置检测单元。

在一种可能的实现方式中，所述动力单元与所述滑动块体的顶面之间还设置有传动单元，所述传动单元包括设置在所述动力单元驱动端上的传动齿轮、以及设置在所述滑动块体上且沿所述滑动块体长度方向设置的传动齿条，且所述传动齿轮与所述传动齿条相互啮合。

在一种可能的实现方式中，所述导流叶片均为圆弧形，所述导流叶片的转动轴为与圆弧中心，所述导流叶片朝向所述隔音箱体的外侧弯曲，所述隔音箱体两端部处的所述导流叶片对称设置。

在一种可能的实现方式中，所述冷却单元为设置在所述隔音箱体内部的冷却风扇，所述冷却风扇覆盖在所述隔音箱体的整个横截面上，所述冷却风扇的转动轴沿所述隔音箱体长度方向设置。

在一种可能的实现方式中，所述变压器的噪声抑制装置还包括故障预警模块，所述故障预警模块包括设置在所述隔音箱体内部的用于检测变压器噪音的噪音收集单元、设置在所述隔音箱体内且与噪音收集单元电性连接的噪音分析单元、以及设置在所述隔音箱体外部的报警单元，所述报警单元与所述噪音分析单元均与所述控制单元为电性连接。

在一种可能的实现方式中，所述故障预警模块还包括网络通讯模块，且所述网络通讯模块与控制单元电性连接。

本发明提供的变压器的噪声抑制装置的有益效果在于：与现有技术相比，通过将变压器放置在隔音箱体内部，并在隔音箱体的两端部设置有通风孔，并且通风孔设置有多个相互间隔并且依次排列的导流叶片。导流叶片与隔音箱体的端面呈夹角设置，导流叶片朝向隔音箱体内部的一端为第一端部，导流叶片朝向隔音箱体外侧的一端为第二端部，隔音箱体端部所处的平面为第一平面，导流叶片的第一端部与第二端部在第一平面上的投影均位于相邻导流叶片在第一平面上的投影区域内。本发明变压器的噪声抑制装置，可以通过隔音箱体将变压器产生的噪音分隔，并且隔音箱体的两端部均设置有通风口可以方便气体流动，防止隔音箱体的设置影响变压器的正常散热。在通风口处还设置有多个导流叶片，导流叶片与隔音箱体的端面呈夹角设置，导流叶片朝向隔音箱体内部的一端为第一端部，导流叶片朝向隔音箱体外侧的一端为第二端部，隔音箱体端部所处的平面为第一平面，导流叶片的第一端部与第二端部在第一平面上的投影均位于相邻导流叶片在第一平面上的投影区域内。由于声音都是呈直线传播的，导流叶片采用这样的布置方式可以在保证气流流动的同时还可以有效的阻隔噪音的传出，使整个隔音箱体的噪音阻隔效果更好。

另一方面，本发明还提供了一种变压器的噪声抑制方法，使用上述的任一项所述的变压器的噪声抑制装置，包括如下步骤：

在变压器开始工作时，控制单元控制导流叶片转动并打开到预设位置，通过温度检测单元对隔音箱体内的温度进行检测并将数据上传至控制单元；

当温度检测单元检测的温度小于等于预设值P1时，保持导流叶片的转动角度不变，当温度检测单元检测的温度大于预设值P1并小于等于预设值P2时，控制单元控制导流叶片转动并增加导流叶片张开的角度，当温度检测单元检测的温度大于预设值P2时，控制单元控制冷却单元启动对隔音箱体冷却。

本发明提供的变压器的噪声抑制方法的有益效果在于：与现有技术相比，可以通过温度检测单元来根据隔音箱体内部的温度来调整导流叶的转动角度。本发明变压器的噪声抑制方法，可以通过隔音箱体将变压器产生的噪音分隔，并且隔音箱体的两端部均设置有通风口可以方便气体流动，防止隔音箱体的设置影响变压器的正常散热。在通风口处还设置有多个导流叶片，导流叶片与隔音箱体的端面呈夹角设置，导流叶片朝向隔音箱体内部的一端为第一端部，导流叶片朝向隔音箱体外侧的一端为第二端部，隔音箱体端部所处的平面为第一平面，导流叶片的第一端部与第二端部在第一平面上的投影均位于相邻导流叶片在第一平面上的投影区域内。由于声音都是呈直线传播的，导流叶片采用这样的布置方式可以在保证气流流动的同时还可以有效的阻隔噪音的传出，使整个隔音箱体的噪音阻隔效果更好，并且也使声抑制装置更加智能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的变压器的噪声抑制装置的结构图；

图2为本发明实施例提供的变压器的噪声抑制装置的局部结构图；

图3为本发明实施例提供的变压器的噪声抑制装置的控制连接示意图；

图4为本发明实施例所采用的转动调节机构的结构图。

图中：1、隔音箱体；2、导流叶片；3、冷却单元；4、转动调节机构；41、滑动块体；42、连接摆杆；43、传动单元；431、传动齿轮；432、传动齿条；44、动力单元；45、摆动滑道；46、位置检测单元；5、温度检测单元；6、控制单元；7、故障预警模块；8、噪音收集单元；9、噪音分析单元；10、报警单元；11、网络通讯模块；12、变压器。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的变压器的噪声抑制装置进行说明。变压器的噪声抑制装置，包括用于容纳变压器的隔音箱体1、设置在隔音箱体1两端部处的通风口、设置在隔音箱体1内部的冷却单元3、以及多个间隔设置在通风口处的导流叶片2，导流叶片2与隔音箱体1的端面呈夹角设置，导流叶片2朝向隔音箱体1内部的一端为第一端部，导流叶片2朝向隔音箱体1外侧的一端为第二端部，隔音箱体1端部所处的平面为第一平面，导流叶片2的第一端部与第二端部在第一平面上的投影均位于相邻导流叶片2在第一平面上的投影区域内。

本实施例提供的变压器的噪声抑制装置，与现有技术相比，通过将变压器放置在隔音箱体1内部，并在隔音箱体1的两端部设置有通风孔，并且通风孔设置有多个相互间隔并且依次排列的导流叶片2。导流叶片2与隔音箱体1的端面呈夹角设置，导流叶片2朝向隔音箱体1内部的一端为第一端部，导流叶片2朝向隔音箱体1外侧的一端为第二端部，隔音箱体1端部所处的平面为第一平面，导流叶片2的第一端部与第二端部在第一平面上的投影均位于相邻导流叶片2在第一平面上的投影区域内。本发明变压器的噪声抑制装置，可以通过隔音箱体1将变压器产生的噪音分隔，并且隔音箱体1的两端部均设置有通风口可以方便气体流动，防止隔音箱体1的设置影响变压器的正常散热。在通风口处还设置有多个导流叶片2，导流叶片2与隔音箱体1的端面呈夹角设置，导流叶片2朝向隔音箱体1内部的一端为第一端部，导流叶片2朝向隔音箱体1外侧的一端为第二端部，隔音箱体1端部所处的平面为第一平面，导流叶片2的第一端部与第二端部在第一平面上的投影均位于相邻导流叶片2在第一平面上的投影区域内。由于声音都是呈直线传播的，导流叶片2采用这样的布置方式可以在保证气流流动的同时还可以有效的阻隔噪音的传出，使整个隔音箱体1的噪音阻隔效果更。

需要说明的是，隔音箱体1通常由主框架与盖设在主框架周圈面上的隔音板材组成，并且在隔音箱体1的顶部还设置有便于变压器接线的接线口。接线口处在线路通过以后均采用绝缘材质的隔音材料进行封堵。并且在隔音箱体1的内壁上还设置有吸音层，可以进一步减少变压器噪音的外传。

一些可能的实现方式中，如图2与图3所示，导流叶片2均转动设置在通风口处，隔音箱体1的内部还设置有用于调节导流叶片2转动交底的转动调节机构4，隔音箱体1内设置有温度检测单元5，隔音箱体1上还设置有控制单元6，控制单元6与转动调节机构4及温度检测单元5均电性连接，且控制单元6也与冷却单元3为电性连接。具体的，可以通过温度检测单元5来检测隔音箱体1内的温度，并将数据上传至控制单元6；当温度检测单元5检测的温度小于等于预设值P1时，保持导流叶片2的转动角度不变，当温度检测单元5检测的温度大于预设值P1并小于等于预设值P2时，控制单元6控制导流叶片2转动并增加导流叶片2张开的角度，可以使整个隔音箱体1内部的温度调节更加智能。采用这样调节的原因是，当导流叶片2转动后导流叶片2之间的间隙越大，变压器产生的噪音就会泄漏的更多，因此在避免隔音箱体1内温度过高的同时应保证导流叶片2张开的角度最小。

在上述特征导流叶片2的基础上，如图2与图4所示，导流叶片2的两端部均设置有转动轴体，转动调节机构4包括滑动设置在隔音箱体1顶部处的滑动块体41、多个一端固设在转动轴体的端部另一端铰接在滑动块体41上的连接摆杆42、以及用于驱动滑动块体41往复运动的动力单元44。具体的，导流叶片2端部处的转动轴体贯穿隔音箱体1的侧壁设置，转动轴体的端部从隔音箱体1的顶面上伸出，并且在隔音箱体1顶面上还滑动设置有滑动块体41，转动轴体通过连接摆杆42与滑动块体41连接，在滑动块体41滑动时可以通过连接摆杆42驱动转动轴体转动，从而实现对导流叶片2摆动角度的调节，使导流叶片2的角度调节更加方便快捷。动力单元44一般选用伺服电机，动力单元44与控制单元6电性连接，并且动力单元44的输出端处还设置有减速机，可以通过减速机对动力单元44输出的转速进行降速调节。

作为优选的，转动轴体位于导流叶片2的中部位置，可以使转动轴体在转动时导流叶片2两个侧面运动的距离相当，从而使导流叶片2摆动更平稳。

为了使滑动块体41的滑动更加方便，如图2与图1所示，在隔音箱体1的顶部还设置有摆动滑道45，滑动块体41滑动设置在摆动滑道45内，摆动滑道45的两端部还设置有与控制单元6电性连接的位置检测单元46。具体的，通过摆动滑道45的设置可以使滑动块体41的滑动更加顺滑平稳，同时位置检测单元46的设置可以在滑动块体41滑动到指定位置后向控制单元6发送信号，通知控制单元6控制动力单元44停止工作，从而防止滑动块体41从摆动滑道45内滑出，使滑动块体41的运动更安全。

在上述特征转动调节机构4的基础上，如图2与图4所示，动力单元44与滑动块体41的顶面之间还设置有传动单元43，传动单元43包括设置在动力单元44驱动端上的传动齿轮431、以及设置在滑动块体41上且沿滑动块体41长度方向设置的传动齿条432，且传动齿轮431与传动齿条432相互啮合。具体的，可以通过动力单元44的来驱动传动齿轮431往复运动，并通过传动齿轮431与传动齿条432相互啮合来实现滑动块体41的往复运动，最终实现导流叶片2摆动角度的调节，并且传动齿轮431与传动齿条432相互啮合，可以使滑动块体41的运动更加平稳且精准，使导流叶片2调整更方便。

作为优选的，图1与图2所示，导流叶片2均为圆弧形，导流叶片2的转动轴为与圆弧中心，导流叶片2朝向隔音箱体1的外侧弯曲，隔音箱体1两端部处的导流叶片2对称设置。具体的，导流叶片2为弧形并且导流叶片2朝向隔音箱体1的外侧弯曲，可以使导流叶片2更好的将噪音反射会隔音箱体1内部，使隔音箱体1的整体隔音效果更好，避免了有噪音从通风口处漏出影响隔音效果。

一些可能的实现方式中，如图2所示，冷却单元3为设置在隔音箱体1内部的冷却风扇，冷却风扇覆盖在隔音箱体1的整个横截面上，冷却风扇的转动轴沿隔音箱体1长度方向设置。具体的，可以在隔音箱体1内部温度过高时启动冷却风扇来增加隔音箱体1的气体流动速递，从而使散热效果更好。

作为优选的，冷却单元3还可以包括空调模块，通过额外设置空调模块对隔音箱体1内部进行冷却降温，可以更加有效的帮助箱体内变压器降温。

一些可能的实现方式中，如图3所示，变压器的噪声抑制装置还包括故障预警模块7，故障预警模块7包括设置在隔音箱体1内部的用于检测变压器噪音的噪音收集单元8、设置在隔音箱体1内且与噪音收集单元8电性连接的噪音分析单元9、以及设置在隔音箱体1外部的报警单元10，报警单元10与噪音分析单元9均与控制单元6为电性连接。具体的，在隔离噪音的同时还可以通过噪音收集单元8开始实时采集矿用变压器的噪声，采集到的噪声经信号放大器进行放大，处理单元中的信号调理电路将采集到的噪声信号转换到噪声分析模块的输入范围内；噪声分析模块对噪声信号进行采样、量化、编码，将输入噪声模拟量信号转化为数字量信号后输入到控制单元6，控制单元6在检测到输入信号大于预定值或者与预先输入到储存单元内的故障信号一致后向报警单元10发送信号。

作为优选的，如图3所示，故障预警模块7还包括网络通讯模块11，且网络通讯模块11与控制单元6电性连接。控制单元6将噪声分析模块中的数字量信号通过网络通信模块发送，上微机监测中心通过工业以太网接收这些数字量信号，并通过Wi-Fi无线网络发送到移动终端，在上位机监测中心或移动终端将这些数字量信号与矿用变压器正常工作噪声数字量信号进行实时对比分析，进行噪声识别。若数字量信号出现异常，上位机监测中心或移动终端立即发出报警信号，报警信号通过工业以太网发出(注：移动终端发出的报警信号经由Wi-Fi无线网络到达上位机监测中心，进而通过工业以太网发出)，网络通信模块接收到报警信号后，控制单元6立即控制报警器报警。

另一方面，本发明还提供了一种变压器的噪声抑制方法，使用上述的任一项所述的变压器的噪声抑制装置，包括如下步骤：

在变压器开始工作时，控制单元6控制导流叶片2转动并打开到预设位置，通过温度检测单元5对隔音箱体1内的温度进行检测并将数据上传至控制单元6；

当温度检测单元5检测的温度小于等于预设值P1时，保持导流叶片2的转动角度不变，当温度检测单元5检测的温度大于预设值P1并小于等于预设值P2时，控制单元6控制导流叶片2转动并增加导流叶片2张开的角度，当温度检测单元5检测的温度大于预设值P2时，控制单元6控制冷却单元3启动对隔音箱体1冷却。

本发明提供的变压器的噪声抑制方法的有益效果在于：与现有技术相比，可以通过温度检测单元5来根据隔音箱体1内部的温度来调整导流叶的转动角度。本发明变压器的噪声抑制方法，可以通过隔音箱体1将变压器产生的噪音分隔，并且隔音箱体1的两端部均设置有通风口可以方便气体流动，防止隔音箱体1的设置影响变压器的正常散热。在通风口处还设置有多个导流叶片2，导流叶片2与隔音箱体1的端面呈夹角设置，导流叶片2朝向隔音箱体1内部的一端为第一端部，导流叶片2朝向隔音箱体1外侧的一端为第二端部，隔音箱体1端部所处的平面为第一平面，导流叶片2的第一端部与第二端部在第一平面上的投影均位于相邻导流叶片2在第一平面上的投影区域内。由于声音都是呈直线传播的，导流叶片2采用这样的布置方式可以在保证气流流动的同时还可以有效的阻隔噪音的传出，使整个隔音箱体1的噪音阻隔效果更好，并且也使声抑制装置更加智能。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。