[发明专利]一种用于变压器油箱结构低噪声优化的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于变压器油箱结构低噪声优化的方法及系统，属于噪声控制领域。本发明方法包括：建立变压器结构的有限元模型，设置固支边界条件，获取各阶固有频率对应的模态振型；确定主要噪声频率，及主要噪声频率接近的固有频率及振动幅值，及接近的固有频率的差值的和Δf，及振动幅值的和S；对变压器油箱表面布置振动加速度测点，绘制变压器油箱表面振动云图，确定变压器箱体表面振动的最大位置；施加不同质量的质量块，获取与主要噪声频率接近的固有频率的差值的和Δf’，及振动幅值的和S’；选择在Δf’＞Δf且S’最小的质量块，施加至变压器箱体表面振动的最大位置处，对变压器油箱结构低噪声进行优化。

技术领域

本发明涉及噪声控制领域，并且更具体地，涉及一种用于变压器油箱结构低噪声优化的方法及系统。

背景技术

随着电网的快速发展和用电负荷的不断增加，变压器数量越来越多，变压器运行所产生的噪声会对人们的生活和工作产生不良影响。噪声污染是非常重要的环境问题，变压器噪声已经引起了公众广泛的关注，纠纷与投诉现象时常发生。低噪声环保型变压器设备的研制成为电网噪声控制领域的研究热点。

发明内容

本发明的目的在于降低配变噪声减小低频噪声扰民问题，而提出了一种用于变压器油箱结构低噪声优化的方法，包括：

根据变压器油箱和散热片的尺寸参数，建立变压器结构的有限元模型，对有限元模型设置固支边界条件，获取有限元模型各阶固有频率对应的模态振型；

确定变压器油箱配变的主要噪声频率，确定有限元模型各阶固有频率对应的模态振型中与主要噪声频率接近的固有频率及振动幅值，获取与主要噪声频率接近的固有频率的差值的和Δf，及振动幅值的和S；

对变压器油箱表面布置振动加速度测点，获取测点处的加速度数据，根据加速度数据绘制变压器油箱表面振动云图，确定变压器箱体表面振动的最大位置；

在变压器箱体表面振动的最大位置处施加不同质量的质量块，获取变压器油箱的各阶固有频率与主要噪声频率接近的固有频率及振动幅值，获取与主要噪声频率接近的固有频率的差值的和Δf’，及振动幅值的和S’；

选择在Δf’＞Δf且S’最小的质量块，施加至变压器箱体表面振动的最大位置处，对变压器油箱结构低噪声进行优化。

可选的，振动加速度测点在变压器油箱纵向上布置4-5个测点，横向上每隔一片散热片布置1个测点。

可选的，质量块的质量范围为0-2kg。

可选的，绘制变压器油箱表面振动云图使用线性插值法。

本发明还提出了一种用于变压器油箱结构低噪声优化的系统，包括：

模型搭建单元，根据变压器油箱和散热片的尺寸参数，建立变压器结构的有限元模型，对有限元模型设置固支边界条件，获取有限元模型各阶固有频率对应的模态振型；

计算单元，确定变压器油箱配变的主要噪声频率，确定有限元模型各阶固有频率对应的模态振型中与主要噪声频率接近的固有频率及振动幅值，获取与主要噪声频率接近的固有频率的差值的和Δf，及振动幅值的和S；

第一测量单元，获取变压器油箱表面布置振动加速度测点处的加速度数据，根据加速度数据绘制变压器油箱表面振动云图，确定变压器箱体表面振动的最大位置；

第二测量单元，在变压器箱体表面振动的最大位置处施加不同质量的质量块后，获取变压器油箱的各阶固有频率与主要噪声频率接近的固有频率及振动幅值，获取与主要噪声频率接近的固有频率的差值的和Δf’，及振动幅值的和S’；

优化单元，确定Δf’＞Δf且S’最小的质量块，施加至变压器箱体表面振动的最大位置处，对变压器油箱结构低噪声进行优化。