CN110875127A - 一种用于变压器的油阻尼减振装置及油浸式变压器 - Google Patents

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马裕超
莫娟
周文晋
李继攀
徐金
李想
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Shanghai Advanced Research Institute of CAS
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
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Shanghai Advanced Research Institute of CAS
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
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Abstract

本发明提供一种用于变压器的油阻尼减振装置及油浸式变压器，所述变压器包括箱体、填充于所述箱体内的绝缘油、浸泡于所述绝缘油内且与所述箱体固定连接的变压器电气本体；减振装置包括数目大于1且浸泡于所述绝缘油内的减振单元；所述减振单元包括同轴心设置的固定结构单元和移动结构单元以及用于连接所述固定结构单元和移动结构单元的阻尼弹簧；所述固定结构单元和所述移动结构单元相互贯穿且可于轴向相对运动；所述固定结构单元与所述箱体的侧壁连接且所述固定结构单元的轴向与所述变压器电气本体的线圈轴向垂直；所述移动结构单元用于减少所述变压器电气本体产生的振动对所述箱体侧壁的影响。所述减振装置能够降低变压器的噪声辐射。

Description

一种用于变压器的油阻尼减振装置及油浸式变压器
技术领域
本发明涉及主机机箱和服务器，具体涉及一种用于变压器的油阻尼减振装置及油浸式变压器。
背景技术
变电站的大量检测数据表明，油浸式电力变压器的本体噪声是变电站噪声的最主要来源之一。对油浸式电力变压器本体减振降噪，是有效改善变电站噪声环境的最直接和根本的手段。本发明人经观察、分析发现变压器本体振动及噪声的根源主要是铁心硅钢片的磁致伸缩和负载电流引起的线圈绕组振动，通过连接构件传导和变压器油体的耦合作用将振动传播到油箱壁表面，进而产生辐射噪声。虽然国内外电力设备相关行业探索了多种对变压器进行本体降噪的技术措施，但大多受到成本、散热、维护等因素的限制，现有多种降噪措施的费效比较高，难以推广应用。
因此需要一种用于变压器的油阻尼减振装置及油浸式变压器来解决现有技术的不足。
发明内容
针对现有技术的不足，本申请人设计了一种用于变压器的油阻尼减振装置及油浸式变压器；通过在变压器箱壁内部安装油阻尼减振装置，使油液形成的声波先传递至油阻尼减振装置的移动结构单元，移动结构单元通过阻尼弹簧作用下的运动降低对油箱壁面振动的影响，进而降低变压器的噪声辐射；且本减振装置占用的内部空间小，成本低且易于实现模块化制作和安装，材料耐油、耐温，结构开放、无密闭空气腔，油液可完全浸入，可以免维护。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现：
本发明提供了一种用于变压器的油阻尼减振装置，所述变压器包括箱体填充于所述箱体内的绝缘油、浸泡于所述绝缘油内且与所述箱体固定连接的变压器电气本体；所述减振装置包括数目大于1且浸泡于所述绝缘油内的减振单元；
所述减振单元包括同轴心设置的固定结构单元和移动结构单元以及用于连接所述固定结构单元和移动结构单元的阻尼弹簧，所述移动结构单元通过阻尼弹簧作用下的往复运动降低振动对箱体壁面的影响；
所述固定结构单元和所述移动结构单元相互贯穿且可于轴向相对运动；
所述固定结构单元与所述箱体的侧壁连接且所述固定结构单元的轴向与所述变压器电气本体的线圈轴向垂直。
优选的，所述固定结构单元包括固定面板和分别与所述固定面板表面连接且与所述固定面板同轴心设置的固定筒，所述固定筒间形成固定环形槽。
优选的，所述移动结构单元包括移动面板和分别与所述移动面板表面连接且与所述移动面板同轴心设置的移动筒，所述移动筒间形成移动环形槽；
所述固定筒于所述移动面板的投影与所述移动环形槽重合；
所述移动筒于所述固定面板的投影与所述固定环形槽重合；
所述固定筒设于所述移动环形槽内且所述移动筒设于所述固定环形槽内。
优选的，所述阻尼弹簧两端分别连接所述固定面板和所述移动面板。
优选的，所述阻尼弹簧、所述固定面板和所述移动面板分别同轴心设置。
优选的，所述固定筒的数量与所述移动筒的数量分别大于等于2。
优选的，所述固定面板和所述移动面板的表面分别为圆形；所述固定筒和所述移动筒分别为圆筒。
优选的，所述固定面板和所述移动面板的表面直径小于等于所述变压器振动波长的1/20。
优选的，所述固定结构单元和所述移动结构单元分别采用陶瓷、金属或高分子聚合物中的一种或几种。
优选的，所述固定结构单元和所述移动结构单元分别包括按质量分数计的下述组分：
Si：0.705～0.795％，Mg：0.905～1.005％，Fe：0.2163％，Mn：0.0705％，剩余为Al。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种油浸式变压器，所述变压器包括箱体、填充于所述箱体内的绝缘油、浸泡于所述绝缘油内且与所述箱体固定连接的变压器电气本体和数目大于1且浸泡于所述绝缘油内的的减振单元；
所述减振单元包括同轴心设置的固定结构单元和移动结构单元以及用于连接所述固定结构单元和移动结构单元的阻尼弹簧，所述移动结构单元通过阻尼弹簧作用下的往复运动降低振动对箱体壁面的影响；
所述固定结构单元和所述移动结构单元相互贯穿且可于轴向相对运动；
所述固定结构单元与所述箱体的侧壁连接且所述固定结构单元的轴向与所述变压器电气本体的线圈轴向垂直。
与最接近现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的技术方案，通过在变压器箱壁内部安装油阻尼减振装置，使油液形成的声波先传递至油阻尼减振装置的移动结构单元，移动结构单元通过阻尼弹簧作用下的运动降低对油箱壁面振动的影响，进而降低变压器的噪声辐射；且本减振装置占用的内部空间小，成本低且易于实现模块化制作和安装，材料耐油、耐温，结构开放、无密闭空气腔，油液可完全浸入，可以免维护。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1：本发明提供的减振装置的轴切图；
图2：本发明提供的减振装置的移动结构单元的结构示意图；
附图标记：1-固定结构单元，2-移动结构单元，3-阻尼弹簧，4-固定面板，5-固定筒，6-固定环形槽，7-移动面板，8-移动筒，9-移动环形槽。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1至图2所示，本发明提供了一种用于变压器的油阻尼减振装置，所述变压器包括箱体、填充于所述箱体内的绝缘油、浸泡于所述绝缘油内且与所述箱体固定连接的变压器电气本体；所述减振装置包括数目大于1且浸泡于所述绝缘油内的减振单元；
所述减振单元包括同轴心设置的固定结构单元1和移动结构单元2以及用于连接所述固定结构单元1和移动结构单元2的阻尼弹簧3；
所述固定结构单元1和所述移动结构单元2相互贯穿且可于轴向相对运动；
所述固定结构单元1与所述箱体的侧壁连接且所述固定结构单元1的轴向与所述变压器电气本体的线圈轴向垂直；所述移动结构单元用于减少所述变压器电气本体产生的振动对所述箱体侧壁的影响。
本实施例中所述减振单元主要设于低压侧。
所述固定结构单元1包括固定面板4和分别与所述固定面板4表面连接且与所述固定面板4同轴心设置的固定筒5，所述固定筒5间形成固定环形槽6。
所述移动结构单元2包括移动面板7和分别与所述移动面板7表面连接且与所述移动面板7同轴心设置的移动筒8，所述移动筒间8形成移动环形槽9；
所述固定筒5于所述移动面板7的投影与所述移动环形槽9重合；
所述移动筒8于所述固定面板4的投影与所述固定环形槽6重合；
所述固定筒5设于所述移动环形槽9内且所述移动筒8设于所述固定环形槽6内。
所述阻尼弹簧3两端分别连接所述固定面板4和所述移动面板7。
所述阻尼弹簧3、所述固定面板4和所述移动面板7分别同轴心设置。
所述固定面板4和所述移动面板7的表面分别为圆形；所述固定筒5和所述移动筒8分别为圆筒。
所述固定筒5的数量为2，所述两个固定筒的内径分别为100mm和60mm；
所述移动筒8的数量为3；所述三个移动筒的内径分别为40mm、80mm和120mm。本实施例中的阻尼弹簧的直径小于40mm。
所述固定面板4和所述移动面板7的表面直径小于等于所述变压器振动波长的1/20；本实施例中的固定面板和所述移动面板的直径分别为400mm。
所述固定结构单元1和所述移动结构单元2分别采用陶瓷、金属或高分子聚合物中的一种或几种。
所述固定结构单元1和所述移动结构单元2分别包括按质量分数计的下述组分：
Si：0.705～0.795％，Mg：0.905～1.005％，Fe：0.2163％，Mn：0.0705％，剩余为Al。
未安装本实施例提供的减振装置前，所述变压器电气本体中的铁芯的振动通过固定结构连接和绝缘油间的耦合传播到变压器箱体壁面，使箱体壁面振动，最终形成对外的空气声辐射与地面结构振动的能量传播；
安装了本实施例提供的减振装置后，使绝缘油形成的声波先传递至减振装置的移动结构单元，移动结构单元通过阻尼弹簧作用下的运动降低对油箱壁面振动的影响，进而降低变压器的噪声辐射；即使在箱体内侧结构的部分区域设置也能达到整体上的降噪效果，进一步地，通过优化该装置的吸声带宽，可以大幅抑制油浸式电力设备特定的线谱噪声。
本实施例的减振装置主要针对的噪声频率为100Hz、200Hz、300Hz和400Hz。
本发明提出的措施，占用的内部空间小，成本低且易于实现模块化制作和安装，材料耐油、耐温，结构开放、无密闭空气腔，油液可完全浸入，可以免维护长期使用。
最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (11)

1.一种用于变压器的油阻尼减振装置，所述变压器包括箱体、填充于所述箱体内的绝缘油、浸泡于所述绝缘油内且与所述箱体固定连接的变压器电气本体；其特征在于，减振装置包括数目大于1且浸泡于所述绝缘油内的减振单元；
所述减振单元包括同轴心设置的固定结构单元和移动结构单元以及用于连接所述固定结构单元和移动结构单元的阻尼弹簧，所述移动结构单元通过阻尼弹簧作用下的往复运动降低振动对箱体壁面的影响；
所述固定结构单元和所述移动结构单元相互贯穿且可于轴向相对运动；
所述固定结构单元与所述箱体的侧壁连接且所述固定结构单元的轴向与所述变压器电气本体的线圈轴向垂直。
2.根据权利要求1所述的用于变压器的油阻尼减振装置，其特征在于，所述固定结构单元包括固定面板和分别与所述固定面板表面连接且与所述固定面板同轴心设置的固定筒，所述固定筒间形成固定环形槽。
3.根据权利要求2所述的用于变压器的油阻尼减振装置，其特征在于，所述移动结构单元包括移动面板和分别与所述移动面板表面连接且与所述移动面板同轴心设置的移动筒，所述移动筒间形成移动环形槽；
所述固定筒于所述移动面板的投影与所述移动环形槽重合；
所述移动筒于所述固定面板的投影与所述固定环形槽重合；
所述固定筒设于所述移动环形槽内且所述移动筒设于所述固定环形槽内。
4.根据权利要求3所述的用于变压器的油阻尼减振装置，其特征在于，所述阻尼弹簧两端分别连接所述固定面板和所述移动面板。
5.根据权利要求4所述的用于变压器的油阻尼减振装置，其特征在于，所述阻尼弹簧、所述固定面板和所述移动面板分别同轴心设置。
6.根据权利要求3所述的用于变压器的油阻尼减振装置，其特征在于，所述固定筒的数量与所述移动筒的数量分别大于等于2。
7.根据权利要求3所述的用于变压器的油阻尼减振装置，其特征在于，所述固定面板和所述移动面板的表面分别为圆形；所述固定筒和所述移动筒分别为圆筒。
8.根据权利要求7所述的用于变压器的油阻尼减振装置，其特征在于，所述固定面板和所述移动面板的表面直径小于等于所述变压器振动波长的1/20。
9.根据权利要求1所述的用于变压器的油阻尼减振装置，其特征在于，所述固定结构单元和所述移动结构单元分别采用陶瓷、金属或高分子聚合物中的一种或几种。
10.根据权利要求9所述的用于变压器的油阻尼减振装置，其特征在于，所述固定结构单元和所述移动结构单元分别包括按质量分数计的下述组分：
Si：0.705～0.795％，Mg：0.905～1.005％，Fe：0.2163％，Mn：0.0705％，剩余为Al。
11.一种油浸式变压器，其特征在于，所述变压器包括箱体、填充于所述箱体内的绝缘油、浸泡于所述绝缘油内且与所述箱体固定连接的变压器电气本体和数目大于1且浸泡于所述绝缘油内的减振单元；
所述减振单元包括同轴心设置的固定结构单元和移动结构单元以及用于连接所述固定结构单元和移动结构单元的阻尼弹簧，所述移动结构单元通过阻尼弹簧作用下的往复运动降低振动对箱体壁面的影响；
所述固定结构单元和所述移动结构单元相互贯穿且可于轴向相对运动；
所述固定结构单元与所述箱体的侧壁连接且所述固定结构单元的轴向与所述变压器电气本体的线圈轴向垂直。
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