[发明专利]一种变压器器身复合隔振支座及变压器器身隔振设计方法

说明书

本发明公开了一种变压器器身复合隔振支座及变压器器身隔振设计方法，其中复合隔振支座包括安装在变压器油箱底部的环形下压盘、固定于环形下压盘上方的环形上压盘，环形上压盘设有向下插入环形下压盘内孔中的凸缘部，凸缘部与环形下压盘底部之间设置环形金属橡胶弹性元件，环形金属橡胶弹性元件上放置环形叠层橡胶隔振元件，环形叠层橡胶隔振元件支承于变压器器身支架的底梁，锁紧螺栓穿过环形金属橡胶弹性元件和环形叠层橡胶隔振元件内孔与底梁连接，环形金属橡胶弹性元件与环形上压盘以及环形叠层橡胶隔振元件之间的空隙填充密封填充材料。本发明能较好地适应变压器器身所处油箱内部油液环境，具有良好的隔振和耗能减振作用。

技术领域

本发明属于变压器技术领域，具体涉及变压器减振降噪技术。

背景技术

随着我国城镇化进程的快速推进和电网建设的快速发展，各电压等级的变电站因变压器、电抗器等设备引发的振动与噪声成为电网建设与运行的突出问题。变压器类设备噪声是其内部铁心与绕组线圈在电压与电流作用下产生振动，经箱体结构传递至空气中向外传播产生的。其中，绕组线圈产生振动的原因为，设备施加负载之后，其中电流产生的电磁力在环型线圈的不同部位相互作用从而使线圈自身产生周期性伸缩；铁心产生振动的原因为其自身在电磁场中产生磁致伸缩振动以及电磁力对其施加的作用。由于电磁力与磁致伸缩效应均与电磁场的周期变化紧密联系，故变压器设备的振动与噪声特性与所施加的交流电频率有直接关系。

国外为降低变压器的振动和噪声，已经提出了许多可行的方法，例如通过改进铁心结构，减小硅钢片的磁致伸缩，降低铁心的额定工作磁密度等方式，取得了良好的减振降噪效果。此外，欧美各国还采用了隔声、吸声、消声等降噪措施，也取得了较显著的效果。我国在变电站噪声治理方面取得了一定成效，变压器制造厂家、电网公司及相关高校、科研单位开展了大量的变压器类设备的振动与噪声控制技术研究和应用，在振动与声学理论研究及相关标准制定方面与国外水平相差不大，尤其在变电站声源设备的声振分析、隔声、消声及平面布置优化及全站综合降噪技术方面取得了不少具有显著成效的科技成果、实用技术措施及方案。基于IEC等国际机构颁布输变电工程噪声控制标准，参考国外发达国家噪声水平控制指标，编制了GB/T22075-2008高压直流换流站可听噪声控制标准，形成了合理的设备制造标准及噪声试验检测方法。

目前，国内外在变电站降噪方面采取了降低变压器设备本体噪声、在传播途径中采取降噪措施、变电站平面布置优化、辅助降噪措施等方法。器身本体减振降噪是变压器振动与噪声控制最为捷径和有效的途径。要降低变压器的本体噪声，一是要开展器身和油箱等的结构、制造工艺优化及选用高导磁优质硅钢片；二是要从噪声和振动的传播途径入手，采取切断传播途径、消耗或阻隔振动与噪声的能量。但是仅从铁心和绕组材料选择及制造工艺、结构优化来控制变压器振动与噪声性价比不高，有必要从变压器声振传播路径出发，可采用器身隔振等辅助减振降噪措施，降低器身振动向油箱壁、基础、邻近结构物传递。

变压器器身往往通过夹件浮放在油箱底部的定位销上，或者在夹件底部设置橡胶垫片，变压器器身绕组和铁心的振动能量大部分会通过油箱底部的箱体传至箱壁，向外辐射噪声。金属橡胶作为一种新型弹性材料，不仅具有较好的弹性和阻尼特性，还具有加工成型方便、耐老化，适应性强等显著特点，近年来，金属橡胶元件在复杂运行环境下的隔振减振领域的应用越来越广泛。但工程上多采用金属橡胶的压缩变形刚度和阻尼进行减振，对于质量不大的设备，采用压缩变形难以发挥金属橡胶的高阻尼和高弹性等机械力学性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种安装在变压器油箱内部的变压器器身复合隔振支座，有效解决变压器器身振动特性复杂，主频较多的技术问题。