[发明专利]一种隔振配电变压器

说明书

技术领域

本发明属于配电变压设备，尤其涉及一种隔振配电变压器。

背景技术

作为电网配电的基础设备，变压器将电网高压电稳定安全的转换为日常或者工业用电，是日常生活用电、工业生产用电所必须的配套设施，变压器通常置于配电房或者变电站、电网关节等位置，由于电网的交变电压不断作用于变压器内的铁芯、硅钢片并产生磁致伸缩，变压器本身会产生强烈的振动和噪声，在远离居民区的户外、或者在强烈的背景噪音下上不会很明显，但在居民区附近，例如各配电房、配电柜附近，会持续产生强烈的中低频噪音，一方面中低频噪音将会对社区居民造成生理和心理的不利影响，一方面使配电房、配电柜的工作环境更加恶劣。由于噪音可以通过固体、空气传播，引起通过采取声屏障、吸声材料以及合理规划布局能够在一定程度上缓解变压器带来的噪音污染，但在一些对环境噪音要求苛刻下、或变压器配置集中的环境中、火灾高压/大型变压器附近，上述降噪减噪措施尚不能完全的消除噪音污染。

发明内容

本发明创造的目的在于，设计一种隔振配电变压器并提供其设计方法，通过该方法可获得能够实现良好隔振降噪的变压器。

为实现上述目的，本发明创造采用如下技术方案。

一种隔振配电变压器，包括变压器本体还包括位于变压器本体下方的上层隔振装置，上层隔振装置下端连接有质量块，质量块下方连接有下层隔振装置，下层隔振装置固定于基础；

所述上层隔振装置和下层隔振装置的阻尼比ξ≥0.05；所述变压器本体质量m₁，质量块的重量为m₂，且其中μ为质量比，且μ∈[5，10]；下层隔振装置与上层隔振装置的刚度之比k₁为变压器与质量块隔振装置之间的刚度、k₂为质量块与下层隔振装置之间的刚度。

还包括质量块固定板，所述质量块均匀布置于质量块固定板上，质量块固定板上下端分别连接至上层隔振装置和下层隔振装置。

所述质量块由层状金属板以及夹在金属板之间的橡胶填充层组成。

一种变压器的隔振结构的设计方法，包括以下步骤，步骤一，明确变压器的基本参数包括变压器的重量、安装尺寸以及主要的振动频率；步骤二，根据变压器底座的安装尺寸以及其使用空间的高度限制，给出质量块的尺寸范围，并且综合考虑变压器的工作环境确定质量块选用的材料，进而确定其质量大小，得到确定被隔振变压器本体(包括变压器及其附属装置)与质量块的质量比的取值范围；步骤三，依据变压器和质量块的质量，即通过荷载范围选取满足载荷条件的上层和下层隔振装置，并通过相应的产品说明确定其刚度及阻尼比，进而确定下层和上层的刚度比；步骤四，以双层隔振系统的力传递率曲线为基础，对隔振效果进行初步预测，将隔振效果与预设阀值进行比较，若满足，则进行下一步骤；若不满足则返回步骤二重新进行参数的选取；步骤五，依照步骤四中所选定的最优方案，进行装置的装配，将变压器安装于双层隔振装置之上并进行现场实测，调节质量块的质量来进一步改善隔振效果。

进一步地，所述步骤一中的主要的振动频率取值为100Hz或者200Hz。由于我国的电源频率是50Hz，因此铁芯的振动频率(即变压器主要振动噪音源)是以100Hz为基频的，且主要为100Hz和200Hz，其他更高次的高次谐波可以忽略以简化数据处理过程。

进一步地，所述步骤二中的变压器本体与质量块的质量比的范围为5～10。

其有益效果在于：

在现有在变压器上设置隔振结构，对变压器以及减振结构的质量比、隔振装置的刚度、阻尼比进行优化改进，使该结构获得最佳的隔振降噪效果，在针对10kV级别的常用变压器进行试验过程中，在变压器整体质量分别为1*10³kg、1.5*10³kg和2*10³kg的情况下对 100Hz频率下的隔振效果分别为65dB、58dB和58dB，对200Hz频率下的隔振效果分别为 73dB、62dB、62dB，对变压器主要的振动传递频率隔振降噪效果明显。

附图说明

图1是本发明的隔振变压器的结构原理图；

图2是本发明的隔振系统的原理图；

图3是本发明中隔振系统中质量比对力传递率的影响图；

图4是本发明中隔振系统中刚度比对力传递率的影响图；

图5是本发明中隔振系统中阻尼比对力传递率的影响图。

其附图标记包括：