Виброакустический анализ для снижения шума в трансформаторах

Акустический шум, исходящий от трансформатора, часто является таким же важным параметром, как и номинальная мощность устройства, напряжение или потери. Новые методы виброакустического анализа и численное моделирование определяют усовершенствования конструкции, которые снижают уровень шума трансформатора.

Во времена острой конкуренции на рынке трансформаторов надежность оборудования имеет важное значение для привлечения внимания клиентов. Одним из параметров надежности и качества является уровень шума трансформатор.

Промышленный шум классифицируется как вредный фактор. Трансформаторный шум, благодаря своей гармонической природе, считается особенно неприятным звуковым фактором и, следовательно, его уровень всегда стремились снизить при проектировании оборудования АВВ.

Форма рабочего отклонения трансформаторного бака 40 МВА при 100 Гц.
Форма рабочего отклонения трансформаторного бака 40 МВА при 100 Гц.

Однако, недавнее появление новых инструментов для виброакустического анализа изменило правила разработки: лазерная виброметрия с трехмерным сканированием и сканирование интенсивности звука, при помощи многофизического числового моделирования, теперь позволяет проводить подробный анализ и идентификацию источников шума и вибрации.

Кроме того, эти инструменты и методы также облегчают проектирование систем, которые снижают шум трансформатора с беспрецедентной точностью и эффективностью.

Шум и вибрация трансформатора.

Гул - неотъемлемая характеристика трансформатора, которая происходит от физических явлений в сердечнике и обмотках. В трансформаторах на холостом ходу основным источником шума является магнитострикция магнитопровода; в трансформаторах под нагрузкой это колебания обмоток [1,2]. В обоих режимах шум имеет гармоническую природу, однако отличается по частотному спектру и доминирующей частоте.

Хотя активная часть силового трансформатора, обычно погруженная в масло, является источником вибраций, альтернативными источниками шума являются радиаторы и бак трансформатора. Неправильная механическая конструкция трансформатора, особенно бака, может вызвать локальные структурные резонансы и, следовательно, усугубить шумовое излучение. Надежная идентификация этих источников шума и вибрации необходима для принятия контрмер.

Лазерное измерение вибрации

Одним из лучших методов измерения структурных вибраций и формы рабочего отклонения является сканирующая лазерная доплеровская виброметрия (LDV), поскольку она непосредственно измеряет скорость вибрации. LDV измеряет доплеровский сдвиг, создаваемый в отраженном лазерном луче вибрирующей поверхности.

Благодаря очень высокой частоте лазерного излучения (~ 400 ТГц), измерение является точным. LDV - это бесконтактный метод, поэтому он не влияет на тестируемое устройство и, что более важно, позволяет производить измерения на безопасном расстоянии от силовых устройств, таких как высоковольтные трансформаторы, которые работают под напряжением. Более того, в отличие от традиционного акселерометрического подхода - медленного метода с низким разрешением, который должен учитывать ситуацию с нагрузкой на трансформаторе - LDV обеспечивает непрерывное трехмерное сканирование с высоким разрешением и может в кратчайшие сроки передавать тысячи точек измерения вибрации и подробные данные об отклонениях.

Поделиться новостью

Facebook LinkedIn Twitter WhatsApp