隨著城市化進程的加快，環(huán)境保護的緊迫性日益凸顯，電力變壓器的噪聲問題逐漸受到重視。變壓器空載噪聲不僅干擾周圍環(huán)境，還可能對設備的正常運行造成影響。研究表明，鐵心的磁致伸縮是導致變壓器空載噪聲的主要原因，而鐵心接縫結構的設計對磁致伸縮的影響尤為顯著。
因此，深入研究接縫結構對空載噪聲的影響，對于優(yōu)化變壓器設計、降低噪聲具有重要意義。王革鵬等研究人員通過分析不同接縫結構對鐵心噪聲的影響，提出了一種基于接縫區(qū)材料磁致伸縮特性等效的新方法，對提高變壓器空載噪聲的計算精度，并為變壓器設計和噪聲控制提供了理論依據(jù)。
研究人員首先通過建立含有接縫氣隙的鐵心模型，并對接縫區(qū)的材料進行了磁化特性和磁致伸縮特性的等效處理。通過有限元法，對一臺110 kV電力變壓器進行了磁-力-聲耦合分析，模擬了不同接縫結構下的噪聲情況。研究中采用了多物理場仿真軟件，對不同接縫結構進行了二維磁場分析，從而獲得了等效的磁化特性曲線和磁致伸縮特性曲線。
仿真結果顯示，不同接縫結構的鐵心模型在磁致伸縮力分布和聲壓級分布上存在顯著差異。特別是二級接縫模型，其磁致伸縮力最大，且集中于接縫位置，這與磁場分析結果一致。此外，二級接縫模型在200Hz時的噪聲明顯大于100Hz時噪聲對總聲級的貢獻量，這主要歸因于接縫處的局部磁通飽和現(xiàn)象，加劇了鐵心的磁致伸縮。
為驗證仿真結果的準確性，研究人員還采用了GB1094.10推薦的聲壓法，對采用不同接縫結構的變壓器樣機進行了空載噪聲測試。測試結果表明，考慮接縫結構的模型與實測數(shù)據(jù)誤差較小，證明了仿真方法的有效性。特別是采用磁致伸縮特性等效的方法，仿真結果與測試值更加接近，若采用無接縫模型，測試與仿真的差值至少約3.7dB。
研究結果表明，二級接縫結構在接縫處存在明顯的磁通集中，由此導致的磁致伸縮及空載噪聲更為明顯。而六級接縫模型的噪聲水平相對較低，說明增加接縫級數(shù)有利于改善接縫區(qū)磁密局部集中，減少空載噪聲的高頻分量。
同時通過對仿真結果與測試數(shù)據(jù)的對比，發(fā)現(xiàn)采用磁致伸縮特性等效的方法可以對變壓器的空載噪聲實現(xiàn)更加準確的預估。
來源：《考慮鐵心接縫的電力變壓器空載噪聲計算》
因此，深入研究接縫結構對空載噪聲的影響，對于優(yōu)化變壓器設計、降低噪聲具有重要意義。王革鵬等研究人員通過分析不同接縫結構對鐵心噪聲的影響，提出了一種基于接縫區(qū)材料磁致伸縮特性等效的新方法，對提高變壓器空載噪聲的計算精度，并為變壓器設計和噪聲控制提供了理論依據(jù)。
研究人員首先通過建立含有接縫氣隙的鐵心模型，并對接縫區(qū)的材料進行了磁化特性和磁致伸縮特性的等效處理。通過有限元法，對一臺110 kV電力變壓器進行了磁-力-聲耦合分析，模擬了不同接縫結構下的噪聲情況。研究中采用了多物理場仿真軟件，對不同接縫結構進行了二維磁場分析，從而獲得了等效的磁化特性曲線和磁致伸縮特性曲線。
仿真結果顯示，不同接縫結構的鐵心模型在磁致伸縮力分布和聲壓級分布上存在顯著差異。特別是二級接縫模型，其磁致伸縮力最大，且集中于接縫位置，這與磁場分析結果一致。此外，二級接縫模型在200Hz時的噪聲明顯大于100Hz時噪聲對總聲級的貢獻量，這主要歸因于接縫處的局部磁通飽和現(xiàn)象，加劇了鐵心的磁致伸縮。
為驗證仿真結果的準確性，研究人員還采用了GB1094.10推薦的聲壓法，對采用不同接縫結構的變壓器樣機進行了空載噪聲測試。測試結果表明，考慮接縫結構的模型與實測數(shù)據(jù)誤差較小，證明了仿真方法的有效性。特別是采用磁致伸縮特性等效的方法，仿真結果與測試值更加接近，若采用無接縫模型，測試與仿真的差值至少約3.7dB。
研究結果表明，二級接縫結構在接縫處存在明顯的磁通集中，由此導致的磁致伸縮及空載噪聲更為明顯。而六級接縫模型的噪聲水平相對較低，說明增加接縫級數(shù)有利于改善接縫區(qū)磁密局部集中，減少空載噪聲的高頻分量。
同時通過對仿真結果與測試數(shù)據(jù)的對比，發(fā)現(xiàn)采用磁致伸縮特性等效的方法可以對變壓器的空載噪聲實現(xiàn)更加準確的預估。
來源：《考慮鐵心接縫的電力變壓器空載噪聲計算》
