一种基于框架式阻尼隔声板的油浸式变压器

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种基于框架式阻尼隔声板的油浸式变压器。

背景技术

电力变压器是电力系统输配电网络的重要环节，其主要用途是将电网电压进行转换以便实现电能传递。随着电网规模的不断增大以及城市用地资源的紧缺，越来越多的变电站位置深入城市中心。由于制造工艺参差不齐、设备老化、长期运行、与敏感点距离较近等一系列原因，电力变压器噪声污染问题日益突出，研究变压器噪声控制技术对于电网发展具有重要意义。

变压器噪声来源于变压器本体和冷却系统，其中本体噪声来源于:(1)铁心磁致伸缩以及绕组电动力引起的振动；(2)硅钢片接缝处和叠片之间存在着因漏磁而产生的电磁吸引力而引起铁心的振动；(3)当绕组中有负载电流通过时,负载电流产生的漏磁引起线圈、油箱壁的振动。本体噪声通过铁心垫脚以及变压器油传递至箱体和附件。冷却系统的噪声主要来源于风扇和油泵的振动。

研究表明，变压器本体噪声是由两倍电源频率为基频率的噪声和频率为基频整数倍的低频噪声所构成，其频谱主要集中在700Hz范围内50Hz及其倍频分量上。变压器噪声控制主要分为噪声源控制以及传播途径控制两种方式。前者采用改进器身材料、结构等方式，能够从源头直接降低变压器噪声水平，降噪效果最为显著，但技术难度与成本较高。后者通过在噪声(振动)传播过程中施加隔/吸声(振)材料以吸收振动声信号能量的方法降低变压器噪声，具有一定的降噪效果并且成本相对较低，但对于低频信号的降噪效果仍有待改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、成本低、有助于降低变压器本体噪声的油浸式变压器。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于框架式阻尼隔声板的油浸式变压器，包括油箱壳体及散热片，所述油箱壳体四周围绕有支撑框架，所述散热片位于所述支撑框架外侧，所述支撑框架上设有阻尼隔声板。其中支撑框架例如可以是木框架、铝合金框架或者铁质框架等；阻尼隔声板例如可以通过螺钉、铆钉等紧固件(图中未示出)固定于支撑框架上。

作为上述技术方案的进一步改进：所述阻尼隔声板包括柔性隔声层及夹设于柔性隔声层两侧的定型层。柔性隔声层用于隔声，定型层主要用于固定柔性隔声层，同时三夹层结构有利于提高阻尼隔声板的隔声量。

作为上述技术方案的进一步改进：所述柔性隔声层为改性橡胶层且隔声量不低于20dB。柔性隔声层采用改性橡胶层，隔声量高且质量轻，不过多地增加变压器的整体重量。

作为上述技术方案的进一步改进：所述定型层为铝层。定型层采用铝层，能够有效地固定柔性隔声层，且自身质量轻，避免过多地增加变压器的整体重量。

作为上述技术方案的进一步改进：位于同一侧面的相邻两块阻尼隔声板搭接并且柔性隔声层的接缝与定型层的接缝相互错开。该种搭接方式可以大大减少相邻两块阻尼隔声板之间的漏声，基本实现无缝连接。

作为上述技术方案的进一步改进：所述柔性隔声层的厚度为10mm，所述定型层的厚度为1mm。

作为上述技术方案的进一步改进：所述阻尼隔声板的厚度为10mm～30mm，阻尼隔声板的高度比所述油箱壳体的高度大50mm～200mm且宽度≤1.5m。阻尼隔声板的厚度为10mm～30mm，阻尼隔声板的高度比油箱壳体的高度大50mm～200mm，有助于保证阻尼隔声板的隔声效果，同时单块阻尼隔声板的面积大小有利于避开油箱壳体的共振频率。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的基于框架式阻尼隔声板的油浸式变压器，直接在油箱壳体的各侧面安装阻尼隔声板进行降噪，相比于传统的变压器本体降噪技术，本发明不涉及变压器内部结构的改变，不影响安全运行，变压器本身的设计成本和造价不会增加，阻尼隔声板通过支撑框架固定的方式，易于安装和维护，可以同时适用于新投运变压器和已投运变压器，而相比于传统的设置声屏障等切断传播途径的降噪技术，本发明无需额外的占用设备场地，结构紧凑、成本较低，并且阻尼隔声板贴近声源本体，可以更有效降低噪声，不影响变压器自身散热(散热片通常通过油管与变压器本体部分连接)。本发明是一种适用于油浸式变压器的本体降噪与传播途径降噪两种方式相结合的降噪技术，经过空载工况和满负载工况下测试，结果表明可以有效降低变压器本体噪声。

附图说明

图1是本发明基于框架式阻尼隔声板的油浸式变压器的俯视结构示意图。

图2是本发明中阻尼隔声板搭接位置的结构示意图。

图3是本发明噪声测点分布示意图。

图中各标号表示：1、油箱壳体；2、阻尼隔声板；22、柔性隔声层；23、定型层；4、散热片；5、油管；6、支撑框架。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1至图3示出了本发明基于框架式阻尼隔声板的油浸式变压器的一种实施例，本实施例在一台110kV试验变压器缩比模型上进行了阻尼隔声板试验安装和测试，阻尼隔声板2安装在变压器的油箱壳体1与散热片4中间，通过木质支撑框架6进行安装，采用铆接的方式进行固定；阻尼隔声板2结构由两层铝层以及柔性隔声层22构成，柔性隔声层22置于两层铝层之间，同一侧面13相临的两阻尼隔声板2通过内外错开的方式搭接，处于同一侧面13内的阻尼隔声板2最终连接为一个整体。

本实施例中，阻尼隔声板2厚度为19mm，其中铝层厚度为5mm，柔性隔声层22厚度为10mm。

通过在半消声室内对变压器加装阻尼隔声板2前后的噪声特性进行了测试，测点布置在变压器四周，各向各1个点，共4个噪声测试点，测试了空载工况和负载工况两种变压器工况。测试结果如下表所示：

可以看出，变压器的油箱壳体1加装阻尼隔声板2后，测点2和测点4噪声值下降明显，测点1和测点3略有下降，其原因在于阻尼隔声板2只能有效地阻断变压器的油箱壳体1的噪声传播，但是散热片4表面的噪声不能隔绝，所以导致靠近散热片4的测点噪声值下降不明显。在空载工况下，A计权噪声值最大下降11dB(A)；在100％负载工况下，A计权噪声值最大下降9dB(A)。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。