Page 169 - 《应用声学》2021年第3期
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第 40 卷 第 3 期 胡静竹等： 散热片对变压器声辐射的影响及优化分析 487
优化后，散热片厚度为 T = 0.0023 m，min⟨¯v ⟩ e 为 参 考 文 献
2
n
56.88 dB。图13为结构在优化前后的表面结构振速
均方值，图中表明通过优化散热片的厚度，也能有效 [1] 林朝扶, 韩方源, 刘威. 城区变电站噪声治理措施的理论计算
地降低变压器表面结构的均方速度。 与分析 [J]. 广西电力, 2017, 40(6): 34–37.
Lin Chaofu, Han Fangyuan, Liu Wei. Theoretical cal-
culation and analysis of noise control measures for urban
100
substation[J]. Guangxi Electric Power, 2017, 40(6): 34–37.
T=0.0012
T=0.0023 [2] 潘军, 王玮, 徐斌山, 等. 110 kV 油浸式电力变压器噪声抑制
80
措施研究 [J]. 四川电力技术, 2017, 40(4): 53–58.
ᤴکவϙ/dB 60 noise suppression measures of 110 kV oil-immersed power
Pan Jun, Wang Wei, Xu Binshan, et al. Research on
transformer[J]. Sichuan Electric Power Technology, 2017,
40
40(4): 53–58.
[3] 马裕超, 莫娟, 徐铼, 等. 220 kV 油浸式变压器振动与噪声试
20
验研究 [J]. 变压器, 2017, 54(7): 49–55.
Ma Yuchao, Mo Juan, Xu Lai, et al. Research on vibra-
0
0 50 100 150 200 250 300 tion and noise tests of 220 kV oil-immersed transformer[J].
ᮠဋ/Hz Transformer, 2017, 54(7): 49–55.
[4] 聂京凯, 卢林, 李睿, 等. 电网变压器铁心磁致伸缩与油箱外
图 13 优化散热片厚度的振速均方值
特性关联分析 [J]. 中国电力, 2017, 50(12): 118–124.
Fig. 13 Mean square velocity of the optimized fin Nie Jingkai, Lu Lin, Li Rui, et al. Analysisi on the rele-
thickness vance of core magnetostriction and oil tank external char-
acteristics of power transformers[J]. Electric Power, 2017,
50(12): 118–124.
4 结论
[5] 韩芳旭, 李岩, 井永腾, 等. 超高压变压器铁芯硅钢片磁致伸
缩力数值计算 [J]. 高电压技术, 2017, 43(3): 980–986.
通过仿真分析了散热片的振动效应、声源效应 Han Fangxu, Li Yan, Jing Yongteng, et al. Numeri-
和声障效应，并计算相关系数 coh 和能量 E 准则定 cal calculation of magnetostrictive force for EHV trans-
former core silicon steel[J]. High Voltage Engineering,
量描述散热片的声障效应和声源效应，在此基础上
2017, 43(3): 980–986.
应用遗传算法通过优化散热片分布位置和尺寸来 [6] Weiser B, Pfutzner H, Anger J. Relevance of magne-
实现改变结构的表面振动并减少声辐射，得到如下 tostrietion and forces for the generation of audible noise
of transformer cores[J]. IEEE Transactions of Magnetics,
结论：
2000, 36(6): 3759–3777.
(1) 散热片作为结构构件的振动效应是必须要 [7] Moses A J, Anderson P I, Phophongviwat T, et al. Contri-
考虑的。散热片会增大结构固有频率和改变振型， bution of magnetostriction to transformer noise[C]. 2010
45th International. IEEE, 2010.
实验测量得到的加速度云图和频响分析的响应云
[8] 鲁文波, 曲光磊. 油浸式自耦变压器振动噪声研究 [J]. 振动与
图相似，主要是连接散热片的板块发生了改变，变形 冲击, 2019, 38(15): 273–280.
的峰值集中在油箱的中下方，油箱中下方位置对应 Lu Wenbo, Qu Guanglei. Vibration and noise of oil-
immersed auto-transformers[J]. Journal of Vibration and
散热片与油箱连接的末端处。
Shock, 2019, 38(15): 273–280.
(2) 相关系数 coh 基本小于 0.7，表明散热片的 [9] 赵璐. 配电变压器噪声抑制方法及试验的研究 [D]. 天津: 天
声源声障效应在声辐射中是不可忽视的。表征声源 津大学, 2014.
[10] 刘超群, 李宪斌, 陈花玲, 等. 基于 CAE 的变压器结构减振降
效应的能量指标 E 2 在模态分析和频响分析中大于
噪技术研究 [J]. 变压器, 2014, 51(4): 41–45.
0.5，在模态分析中甚至接近于1，表明散热片的声源 Liu Chaoqun, Li Xianbin, Chen Hualing, et al. Research
效应非常明显。 on vibration and noise reduction technology of trans-
former based on CAE[J]. Transformer, 2014, 51(4): 41–45.
(3) 通过优化散热片的高度、宽度和厚度均可
[11] 李猛, 谢庆峰, 龚宜祥, 等. 油浸式电力变压器降噪措施 [J]. 机
在一定程度上减小变压器油箱结构的均方振动加 电工程技术, 2015(1): 112–115.
速度，同时也达到了降低辐射声功率的作用，优化散 Li Meng, Xie Qingfeng, Gong Yixiang, et al. The noise
reduction measure of oil-immersed power transformer[J].
热片结构分析方法可为变压器降噪提供依据。
Mechanical & Electrical Engineering Technology, 2015(1):
112–115.
