电力变压器的振动和噪声及消减措施研究
关于降低变压器噪音的研究
研究目的和意义
研究目的
通过研究变压器噪音的产生机理，寻找有效的降噪方法和措施
研究意义
降低变压器噪音，保护环境，提高居民生活质量，同时也有助于提高电力系 统的安全性和稳定性
国内外研究现状和发展趋势
国内外研究现状
目前，国内外学者已经开展了一系列关于降低变压器噪音的研究，主要涉及材料 选择、结构设计、优化安装等方面
现有方法的局限性及前景展望
局限性
目前降低变压器噪音的方法主要集中在设 计和材料优化上，而对于实际应用中的安 装和使用环境等因素仍存在局限性。
VS
前景展望
随着电力电子技术的发展和人们对环保的 重视，研究和开发更高效、更环保的变压 器及其降噪技术将是未来的重要研究方向 。同时，也需要从系统级的角度出发，综 合考虑变压器的性能、成本、环保和社会 效益等多方面因素，推动变压器降噪技术 的发展和应用。
变压器噪音产生原因
1 2
铁芯振动
变压器工作时，铁芯受到交变磁场的力作用， 产生振动。
线圈振动
由于电流在导线中产生磁场，磁场与电流相互 作用，产生振动。
冷却风扇和调压装置
3
变压器中的冷却风扇和调压装置在运行时也会 产生噪音。
变压器噪音分类及特性
变压器噪音分类
根据产生部位和特性，变压器噪音可分为铁芯噪音、线圈噪音、冷却风扇噪 音和调压装置噪音等。
变压器噪音特性
变压器噪音具有频率较低、强度较小、主要通过空气和固体介质传播等特点 。
03
降低变压器噪音的方法
优化变压器设计
优化磁性材料
01
选择低损耗的磁性材料，如硅钢片、坡莫合金等，以减少变压
器内部的磁场强度，从而降低噪声。
采用分布式绕组
配电房变压器高低频噪声治理措施
标题：配电房变压器高低频噪声治理措施详解在现代工业生产中，配电房扮演着十分重要的角色，而变压器则是配电房中最为常见且重要的设备之一。
然而，配电房变压器产生的高低频噪声却成为了一道难题，影响着工作环境和生产效率。
针对这一问题，我们需要采取相应的治理措施，以降低噪声对周围环境和人员的影响。
1. 高低频噪声的特点我们需要了解高低频噪声的特点。
高频噪声通常指频率大于1000赫兹的噪声，而低频噪声则指频率小于1000赫兹的噪声。
高低频噪声对人体和环境的影响也有所不同，了解这些特点对我们选择治理措施至关重要。
2. 噪声治理措施a. 选择噪声小的变压器在选购变压器时，应优先选择噪声小的产品。
合理的选型能有效降低变压器在运行时产生的噪声，为工作环境创造一个相对安静的氛围。
b. 安装减振设备配电房变压器的震动也会引起噪声，因此在安装变压器时，要考虑选择适当的减振设备，减少震动转化为噪声的可能性。
c. 维护保养变压器的正常维护保养也对噪声的控制有重要影响。
定期对变压器进行检查、清洁和维护，可以减少因设备故障引起的噪声问题。
d. 声屏障设置在配电房周围设置声屏障，能够有效隔离变压器产生的噪声，保护周围的工作区和人员。
3. 个人观点和理解高低频噪声治理对于提高工作环境的舒适度和生产效率有着重要意义。
在治理措施选择上，我认为应该综合考虑成本、效果和可操作性，在不影响设备正常运行的前提下，尽可能降低噪声对周围环境和人员的影响。
在本文中，我们详细介绍了配电房变压器高低频噪声的特点及相应的治理措施。
通过选择噪声小的变压器、安装减振设备、进行定期的维护保养和设置声屏障等手段，可以有效降低变压器噪声对周围环境和工作人员的影响。
希望本文能够对读者有所启发，并为实际工程实践提供一些有益的参考。
4. 噪声对工作环境和人员的影响高低频噪声不仅会影响工作环境的舒适度，还可能对人员的健康造成不良影响。
长期处于高噪声环境中工作，会导致人员产生头痛、听力下降、失眠等健康问题，甚至会导致心理压力增加，影响工作效率和工作质量。
电力变压器的防振与减噪设计
电力变压器的防振与减噪设计在电力系统中，变压器作为重要的电气设备之一，承担着电能传输和分配的关键角色。
然而，由于其复杂的内部运作和电磁感应现象，变压器在运行过程中会产生振动和噪音，不仅会降低设备的寿命和可靠性，还会对周围环境和人体健康带来潜在威胁。
因此，为了确保电力系统的稳定运行和提高变压器的工作效率，必须对其进行防振和减噪设计。
本文将讨论电力变压器的防振与减噪设计原则和方法。
1. 声音的产生机制在深入了解电力变压器的防振与减噪设计之前，首先我们需要了解声音产生的机制。
当变压器内部的磁场和电流发生变化时，会引起铁芯振动，从而产生声音。
这些噪音主要可以分为结构噪音和磁场噪音两类。
结构噪音主要来自变压器的机械振动和共振效应，而磁场噪音则是由磁场的不均匀分布和变化速度引起的。
2. 防振设计原则为了降低变压器的振动，我们需要采取一系列的防振设计措施。
首先，合理布局变压器的支撑结构，以减少共振效应的发生。
其次，选用低振动材料，如橡胶垫片和隔振橡胶块等，来减少机械振动的传递。
此外，还可以采用减振器和阻尼材料来吸收振动能量。
另外，对于大型变压器来说，可以考虑增加固定支撑点和采用抗震基座，以增强其抗震性能。
3. 减噪设计原则除了防止振动，减小变压器的噪音也是非常重要的。
在减噪设计中，我们可以从以下几个方面入手。
首先，在变压器的设计阶段，应该选择尽可能低噪音的电磁材料和电磁设计方案。
其次，对于传导噪音来说，可以采用隔音材料进行包覆或者采用隔音罩进行遮挡。
此外，对于辐射噪音来说，可以通过增加吸声材料来减少噪音的辐射传播。
4. 实施振噪设计的意义和效果电力变压器的振噪设计不仅可以提高设备的可靠性和稳定性，还能产生一系列的积极影响。
首先，降低振动和噪音可以减少设备的损耗和能耗，从而提高变压器的工作效率。
其次，减少噪音可以提升设备运行环境的舒适性和安全性。
此外，振噪设计还有助于减少变压器故障的发生，从而降低维修和更换成本。
电源变压器的噪声与振动优化技术研究
电源变压器的噪声与振动优化技术研究引言：电源变压器是电力系统中不可或缺的重要组件，主要用于将电能进行变换与传输。
然而，随着电力系统的发展，对电源变压器的要求也越来越高，尤其是对其噪声和振动的要求。
本文将研究电源变压器的噪声和振动优化技术，旨在改善电源变压器的性能，满足电力系统的要求。
一、噪声优化技术噪声是电源变压器所带来的主要问题之一，对人们的正常生活和工作环境造成了干扰。
因此，降低电源变压器的噪声水平成为了当务之急。
以下是几种常见的噪声优化技术。
1. 选用低噪声材料为了降低电源变压器的噪声，首先需要选用低噪声材料。
例如，在变压器的绝缘材料中，采用具有吸音特性的材料，如橡胶或泡沫塑料，可以有效地吸收噪声，并减少声音的传播。
此外，在设计过程中，还应避免使用具有共鸣频率的材料，以避免共振噪声的产生。
2. 优化变压器的结构优化变压器的结构也是降低噪声的重要方法之一。
通过改变变压器的的布局和组件的安装方式，可以减少振动传递和噪声发射。
例如，采用隔振垫、橡胶吸振块等措施，可以有效地减少振动和噪声的传递。
此外，合理设计变压器的外壳和散热器，也可以降低噪声的产生。
3. 优化变压器的线圈设计变压器的线圈是噪声的主要来源之一。
通过优化线圈的设计，可以有效地降低噪声水平。
例如，采用减小磁通密度、增加绝缘层厚度、改变线圈绕组结构等措施，都可以降低噪声的产生。
此外，合理选择导线材料和绝缘材料的质量，也有助于降低噪声。
4. 应用降噪技术除了上述措施外，还可以采用一些降噪技术来优化电源变压器的噪声水平。
例如，在变压器的外壳表面涂覆降噪材料，或者添加降噪器件，如粘性阻尼器、声音吸收棉等，都可以有效地降低噪声水平。
二、振动优化技术除了噪声外，电源变压器的振动也是一项需要优化的重要指标。
振动不仅影响电源变压器的性能和寿命，还可能对周围设备造成干扰和损坏。
因此，振动优化技术也是电源变压器研究的重点之一。
以下是几种常见的振动优化技术。
电力设备的振动与噪声控制研究
电力设备的振动与噪声控制研究1. 引言电力设备是现代社会不可或缺的重要组成部分。
然而，随着设备的运转，常常会产生振动和噪声，给环境和人们的健康造成负面影响。
因此，研究如何有效控制电力设备的振动和噪声成为了一项紧迫的任务。
2. 振动的成因与评估电力设备的振动主要来自于以下几个方面：不平衡、偏心、轴承故障、叶轮共振等。
对于不同的振动源，需要采用相应的控制方法。
为了评估电力设备的振动水平，常用的方法包括振动测量仪器的使用、振动信号的分析与处理等。
3. 振动控制方法为了减少电力设备的振动，可以采用主动控制方法和被动控制方法。
主动控制方法包括传统的PID控制、自适应控制以及最优控制等。
被动控制方法主要是通过阻尼器、隔振器、悬挂系统等来减震和降噪。
4. 噪声的成因与评估电力设备的噪声主要来自于机械噪声、气动噪声、电磁噪声等。
机械噪声主要由电机和传动装置引起，气动噪声主要是由于流体介质通过设备引起，电磁噪声主要是由于磁场和电场的作用产生。
评估噪声的方法主要包括噪声级的测量、频谱分析等。
5. 噪声控制方法为了降低电力设备的噪声，可以从源头控制、传递路径控制和接收端控制三个方面入手。
源头控制主要是通过改变设备的结构、材料等来减少噪声的产生。
传递路径控制主要是通过隔音和隔振材料来减少噪声的传递。
接收端控制主要是通过降噪耳机等设备来减少噪声对人的影响。
6. 振动与噪声控制技术的发展趋势随着科技的进步，振动与噪声控制技术也在不断发展。
未来的研究重点将在于更高效的控制方法和技术的应用。
例如，采用智能控制方法和材料，利用人工智能和大数据分析等技术来实现更精准的控制效果。
7. 结论电力设备的振动与噪声控制是一项重要的研究任务。
通过采用适当的控制方法和技术，我们可以有效减少设备的振动和噪声，提高设备的运行效率和使用环境的质量。
在未来，振动与噪声控制技术的进一步发展将为电力设备的可持续发展提供更多的支持。
110 kV油浸式电力变压器噪声抑制措施研究
110 kV油浸式电力变压器噪声抑制措施研究摘要：目前我国城市不断发展，工业，农业以及人民生活都需要依靠电力。
人们对电力的需求越来越大。
同时也增加了用电负荷的密度，带来了很多的噪声问题，影响了人们的生活。
变压器的噪声会对环境造成一定程度的污染，更严重的还会影响人们的身体健康。
随着污染问题的严重，人们的环保意识不断提高，以及我国对噪声问题提出了要求，必须采取措施来控制变压器的噪声。
关键词：油浸式电力变压器；噪声源；降噪对策一、变压器噪声产生的原因及噪声计算1.1变压器噪声产生的原因根据相关资料记载，变压器之所以出现噪声是因为硅钢片的磁致伸缩。
另一个原因是机体身上的电磁力和冷却装置发生振动引起了噪声。
磁致伸缩和电磁力都会使变压器的铁芯发生振动，振动经过变压器的油箱来传送出去。
因此，如果想要降低变压器的噪声，首先要找到噪声源，然后控制噪声源以及控制噪声的传播途径。
1.2变压器的噪声计算变压器的铁芯发生振动以及风冷却装置的噪声进行叠加会形成变压器的噪声。
又把铁心振动的噪声称作本体噪声。
变压器计算噪声时只计算这一部分的噪声。
二、降低变压器噪声的措施根据开展的调查，我们总结出降低噪声的方法主要有三种。
第一，要对变压器的内部结构进行调整，第二是外部结构，第三是在制造研发方面采取的措施。
2.1改进内部结构这一方法主要是降低铁芯的振动，并控制它传播的辐射。
主要采取以下方法来降低噪声。
（1）我们在制造变压器时要选用高质量的材料，可以使用高导磁硅钢片。
现如今我们使用的是冷压轧硅钢片。
我们已经开始使用更好的高导磁硅钢片来取代冷轧硅钢片。
高档次硅钢片会提高硅片的导磁率和电阻率使铁芯损耗降低。
它的含硅量很高，取向度也高。
并且在它的表面还有应力涂层，这样会降低铁磨损的程度。
同时应力还会产生拉应力，细化磁化方向磁畴来抵消进行装配时所产生的压应力，进一步是磁致伸缩降低。
除此之外，高导磁优质硅钢片，它的表面较光滑且波浪性十分好，平整度较高，薄厚均匀。
变压器的响声及处理模版
变压器的响声及处理模版1. 引言变压器作为电力系统中不可或缺的重要组成部分，起着电能传输和分配的关键作用。
然而，在变压器运行过程中，产生的响声问题时常困扰着人们。
本文将探讨变压器的响声产生原因、对人体健康的影响以及处理方法，并给出相应的处理模版，帮助解决这一问题。
2. 响声产生原因变压器产生响声的主要原因有两个：磁场震荡和结构共振。
2.1 磁场震荡变压器中的磁场震荡是产生响声的重要原因之一。
当变压器工作时，磁场会导致铁芯和绕组之间的振动，进而产生声音。
这种磁场震荡主要包括磁通密度变化引起的磁饱和效应和铁芯的磁滞效应。
2.2 结构共振结构共振是变压器响声的另一个重要原因。
变压器的结构经历着电力负荷的变化，而在一定条件下，结构的自然频率与电力负荷频率相匹配，就会出现结构共振现象，导致响声产生。
3. 响声对人体健康的影响变压器响声对人体健康可能产生多种影响，包括噪音污染、睡眠障碍、工作效率下降等。
3.1 噪音污染变压器响声过大会造成环境的噪音污染，影响附近居民的正常生活。
长期暴露在高强度的噪音环境下，人们可能会出现听力损伤、心理压力增加等问题。
3.2 睡眠障碍变压器响声也可能影响人们的睡眠质量。
在夜间，响声过大会干扰到人们的入睡和睡眠维持，导致睡眠质量下降，进而引发一系列与睡眠相关的问题。
3.3 工作效率下降如果变压器响声在办公场所或工厂等工作场景产生，会对员工的工作效率造成影响。
响声的干扰会分散人们的注意力，降低工作效率，甚至增加错误的发生率。
4. 响声的处理方法为了减小变压器的响声，人们可以采取多种处理方法，包括减少震动、降低噪音传播和增强结构的抗振性能等。
4.1 减少震动首先，可以通过调整绕组的设计和加固变压器结构来减少磁场震荡引起的响声。
使用高质量的绝缘材料和设计合理的绕组结构可以减少绕组的振动。
4.2 降低噪音传播其次，采取有效的隔音措施可以降低变压器响声的传播。
比如，在变压器周围安装隔音板、隔声窗等设备，可以阻断噪音在空气中的传播，减少对周围环境的影响。
500kV变压器异常噪声及振动的原因分析及解决措施
500kV变压器异常噪声及振动的原因分析及解决措施摘要：变压器作为电力网络环节中最为关键的环节，决定了电力网络能否稳定安全运行。
变压器在工作中最常见的问题是异常噪声及振动，因此本论文针对此现象展开了探究。
首先通过依次分析变压器的各组成部分来确定原因，然后制定了周密详细的噪声及振动测试方案。
通过测试、分析及实验，发现电压和电流对变压器异常噪声及振动得影响大小。
最后，针对文中分析出的各种原因提出了相应的处理办法和监测建议。
关键词：变压器;噪声;振动;解决方法引言变压器作为电力网络中最重要的设备之一，对电力网络的安全稳定的运行有着至关重要的影响。
变压器异常噪声及振动是变压器非正常运作的体现，特别是在500KV的超高压电网中，如果变压器发生故障，造成的人力物力损失将是巨大的。
除此之外，变压器的噪声问题也是现今社会关注的环境问题，因此分析500kV变压器异常噪声及振动问题的原因，并提出有用的解决措施是值得研究的课题。
本研究就500kV变压器异常噪声及振动的原因进行深入调查，对变压器的噪声声源进行分析，对它的振动进行检测，最后提出有实用价值的解决方法。
1.噪声及振动原因分析变压器噪声是由本体结构设计、选型布局、安装、使用过程中，变压器本体及冷却系统产生的不规则、间歇、连续或随机引起的机械噪声及空气噪声总和。
噪声除了对环境污染外，对人类的健康影响也很大，因此现今社会都把变压器噪声水平的高低，作为衡量变压器生产厂家设计和制造水平的指标，其中变压器的振动与噪声往往是密不可分的。
常见变压器的主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯），变压器的冷却系统也是必备的。
由此分析可得变压器的噪声声源主要来自变压器冷却器、变压器的铁芯和线圈绕组三个方面。
变压器冷却系统在工作时冷却风扇会产生噪声，风扇速度、外形、数量等都会一定程度上影响噪声的大小。
变压器的铁芯通常由硅钢片叠装而成，在工作时的铁芯励磁时硅钢片磁致伸缩会引起铁芯振动和噪声，硅钢片的叠装连接和接缝处会因为励磁过程中磁通分布不均匀造成漏磁，产生侧面的电磁吸引力使铁芯产生振动和噪声。
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∂un , j 2 2 = = ρ0 c0 ki ∑ W ρ cki ki ∑ vn Sc , j , j Sc , j ∫ s vn dSc ρ0 c0= i i ∂t
式中， W ——总辐射噪声声功率；
ρ c ——声传播介质的特性阻抗，变压器箱壁周围介质为空气，即为 ρ0 c0 ；
Keywords
Transformer, Vibration, Noise, Reduction Measure, Numerical Analysis, Test
电力变压器的振动和噪声及消减措施研究
彭明聪1，夏明超1，黄松岭2，曹枚根3
1
北京交通大学电气工程学院，北京
67
电力变压器的振动和噪声及消减措施研究
2. 变压器的振动噪声
2.1. 变压器振动分析
当变压器绕组中流过负载电流时，绕组周围就会产生漏磁场，由于电流和漏磁场的作用，在绕组内 产生洛伦兹力，洛伦兹力大小正比于电流平方。 dF = i dl × B (1)
F 为洛伦兹力(N)， B 为漏磁通密度(T)。 ˆ×(B r ˆ ˆ + Fz z ˆ ) dv =Fr r ˆ F =∫ Jφ φ r + Bz z
v
(2)
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电力变压器的振动和噪声及消减措施研究
ˆ， z Jφ 为 φ 方向的短路电流密度， r ˆ ，φ ˆ 为圆柱坐标系下单位向量。 Fr ， Fz 分别为轴向和幅向电磁
力。 运行中的变压器，绕组可以看成受外界激励的机械振动，变压器油箱表面振动可以看成一种近似正弦 的稳态响应[9] [10]。 因此我们可以利用 ANSYS Workbench 的谐响应分析模块模拟电磁作用产生的振动。 根据经验和计算[11] [12]，绕组中的轴向电磁力
8.427e-6 Max 6.5543e-6 4.6817e-6 2.809e-6 9.3633e-7 0 Min
Figure 3. Deformation nephogram of transformer 图 3. 变压器整机变形云图 Table 1. Material properties 表 1. 材料属性
B pr ——绕组内等效平均磁感应强度(幅向) (T)， 联导线根数， Bri ——第 i 根导线中心磁感应强度(幅向) (T)。
本文中忽略轴向电磁力和辐向电磁力的差别，因此根据式(3)、(4)可知，SSZ11-180000/220 变压器最 大辐向和轴向绕组电磁力约为 2.0 × 105 N。对每一项绕组均施加 2.0 × 105 N 的轴向载荷和径向载荷，如 图 1 所示。 忽略了散热片、套管、油枕等外部连接设备，网格划分含有 169,786 个单元，铁心和绕组均细化， 其它自由划分。对变压器各部件赋以相对应的材料属性，如表 1 所示。 经过谐响应分析求解后，得到 100 Hz 下变压器振动情况，如图 2、图 3 所示。 由图 2、图 3 可知，器身振动最大处在绕组上，上铁轭到下铁轭振动传递，逐渐减小。箱壁外振动 分布较均匀。
Smart Grid 智能电网, 2015, 5, 67-77 Published Online April 2015 in Hans. /journal/sg /10.12677/sg.2015.52009
Research on Vibrations and Noises of Power Transformer and Its’ Reduction Measures
结合变压器实际情况和声学计算方法的特点，本文采用声学软件 b Acoustics 间接边界元法 对变压器辐射声场进行仿真分析，声学间接边界元法计算流程如图 4 所示。 将有限元振动结果导入到声学软件中，经过定义声学网格、映射转移计算以及定义位移边界条件等 步骤，就可以进行声场分布计算。按照变压器国家标准，计算箱壁外 1 m 处的辐射噪声，变压器主频 100 Hz 下的声场分布如图 5 所示。 提取变压器 4 个侧面 1/3 高度上四个典型测点，如图 6 所示。 四个测点平均声压级值如表 2 所示。 由表 2 可知，正面和背面噪声要明显大于两个侧面。
2
(5)
ki ——箱壁外 i 面的声辐射系数，文中设声场分析外边界表面以平面波向外辐射， ki = 1 ； vn ——油箱表面与空气介质接触面振动的时间空间均方速度； Sc ——油箱表面与周围介质交界面的面积。
根据式(5)计算得到振动声辐射总能量后，可根据标准声压方程[13]计算箱壁外声压级的大小和分布。
关键词
变压器，振动，噪声，消减措施，数值分析，试验
1. 引言
提高城市供电的可靠性和改善供电质量，减少电力传输的损耗，城网用大型变电站要建在市区。为 了保证居民不受噪声干扰，供电部门对变压器的噪声性能提出较高的要求[1] [2]。 电力变压器振动的根源在于以下三个方面：硅钢片磁致伸缩引起的铁心振动；硅钢片接缝处和叠片 之间存在着漏磁而产生的电磁吸引力，从而引起铁心振动；当绕组中有负载电流通过时，负载电流产生 的漏磁引起绕组振动。研究表明[3] [4]，在负载电流工况下，变压器的振动和噪声主要是由绕组电磁力产 生的。 目前国内外针对变压器振动和噪声已经做了大量研究， 文献[5] [6]阐述了几乎所有可以降低变压器振 动和噪声的方案，但大多方案没有在实践中验证。同时诸多文献对变压器内部器身振动和噪声做了研究 [7] [8]，但都没有涉及到变压器整机，不能得到箱壁外的辐射噪声，也不能深入到外部结构减振降噪层面 上。本文以 220 kV、180,000 kVA 三相电力变压器作为研究对象，利用数值分析方法模拟变压器电磁作 用产生的振动和噪声，并采用在器身与下油箱连接处安装减振垫的振动和噪声消减措施。仿真和变压器 振动噪声试验验证了其效果。
密度(Kg/m3) 硅钢片 纯铜 绝缘纸 结构钢 变压器油 7650 8300 1450 7850 895 弹性模量(Pa) 1.95e11 1.1e11 1.2e11 2e11 7e11 泊松比 0.26 0.34 0.3 0.3 0.5
70
电力变压器的振动和噪声及消减措施研究
2.3. 变压器辐射噪声
Mingcong Peng1, Mingchao Xia1, Songling Huang2, Meigen Cao3
1 2
School of Electrical Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing State Key Lab of Power Systems, Department of Electrical Engineering, Tsinghua University, Beijing 3 China Electric Power Research Institute, Beijing Email: w77211@ Received: Mar. 14 , 2015; accepted: Mar. 28 , 2015; published: Apr. 3 , 2015 Copyright © 2015 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /消减措施研究
Figure 1. The axial and radial load 图 1. 施加轴向和径向载荷
8.427e-6 Max 6.5543e-6 4.6817e-6 2.809e-6 9.3633e-7 0 Min
Figure 2. Deformation nephogram of transformer body 图 2. 变压器器身变形云图
2.2. 声场分析
对于油浸式电力变压器，众所周知铁心的振动也是噪声来源之一，为分析更接近实际工作情况，声 场分析中包含铁心和绕组两部分。所以，由磁致伸缩引起的铁心振动和电磁力作用引起的绕组振动作为 噪声的总能量来源，能量传递到油箱表面，转化为声波传入人耳。油箱表面每个与空气介质接触的面都 独立地辐射噪声，表面每个单元位移以时间空间分布的 u x ， u y ， u z 表示，辐射声源总能量等于单元振动 速度 vx ， v y ， vz 的机械振动能量总和。油箱表面振动辐射的声能源为
2 3
清华大学电机系电力系统国家重点实验室，北京 中国电力科学研究院，北京 Email: w77211@
收稿日期：2015年3月14日；录用日期：2015年3月28日；发布日期：2015年4月3日
摘
要
随着越来越多变电所建于居民区和商业区内，变压器噪声问题变得十分突出。变压器噪声水平的高低， 已经成为了衡量变压器生产厂家设计和制造水平的重要指标。在负载电流工况下，变压器的振动和噪声 主要是由绕组电磁力产生的。本文从噪声传播路径考虑，研究了振动和噪声的来源和传播途径，以及相 应的消减措施， 利用ANSYS Workbench和b Acoustics软件联合仿真， 建立了变压器实体模型， 通过数值分析方式模拟变压器电磁作用产生的振动和噪声，初步验证了消减措施效果。变压器振动和噪 声试验进一步验证了消减措施的有效性，同时证实了数值分析方法的可靠性。
F = z
n n
= i 1= i 1
∑ Bri ⋅ Ii ⋅ Li ≈ 2πrp I d ∑ Bri
(3)
n ∑ Bri 2 πrp INB pr , = 2 πrp ⋅ I ⋅ N ⋅ i =1 = m
其中 B pr =
∑ Bri
i =1
n
m
(4)
式中 rp ——绕组平均半径， I d ——单根导线电流(A)， I ——绕组电流， N ——绕组匝数， m ——并
th th rd
Abstract
As more and more substations are built in residential and commercial areas, transformer noise becomes very prominent. Transformer noise level has become the important indicator to measure design and manufacture level of transformer manufacturers. Under working condition of load current, the main source of transformer vibration and noise is winding electromagnetic force. Considering from noise propagation path, this paper studies the source of vibration and noise, route of transmission and the corresponding reduction measures. It takes advantage of ANSYS Workbench and Virtual Lab Acoustics software to simulation analysis and builds the solid model of transformer. On the basis of the solid model, it simulates transformer vibration and noise generated by electromagnetic interaction by means of numerical analysis method and preliminarily verifies the effect of the reduction measures. Then, the test of transformer vibration and noise further verifies the effectiveness of the reduction measures and meanwhile confirms the reliability of the numerical analysis method.