电力变压器有源降噪总结

随着用电量的逐年增加和变压器逐渐进入市区,电力变压器噪声问题逐渐突显。进行了电力变压器噪声测量和分析,并根据测量分析结果进行了变压器有源降噪研究,主要得到以下结论:

1)变压器本体噪声能量主要集中在低频区域,以100Hz为基频在100Hz及其整数倍频处噪声具有最大值,其中100Hz和200Hz是其主要分量。通过声压级分析可以看出,变压器低频噪声值大约在50dB到60dB。变压器噪声周期性较好,波形相对稳定,易于有源降噪的实现。

2)在降噪位置离变压器较远时,本文采用半球声源模型。次级声源的优化涉及到数目、位置、幅值和初相角等参数,基于惠更斯理论,在变压器模型周围均匀放置误差传感器和次级声源,针对100Hz频率噪声,进行有源降噪研究。次级声源优化过程中采用遗传算法,初调幅值和初相角,然后确定数目和位置,最后微调幅值和初相角。通过这个过程,最终确定次级声源的参数,取得了约15dB的有源降噪效果。

3)在降噪位置离变压器较近时,本文釆用长方体声源模型。该模型中长方体的四个侧面用点声源来表示,点声源源强的大小基于现场实测数据换算得来,模型所产生的声场在100Hz和200Hz处与实测数据有较高的吻合度。长方体声源模型能更好的模拟现实中变压器周边声场的实际情况,但也显著增加了有源降噪的难度。为此,本文将降噪目标确定为变压器的一个侧面,仍然基于遗传算法,最终取得了单频100Hz降噪15dB,多频100Hz和200Hz降噪10dB的效果。

4)考虑电力变压器降噪环境的实际情况,提出了一套次级声源参数交替进行、逐步搜索逼近的优化方法,仿真结果表明该方法能够极大地提高降噪量,优化降噪效果明显。在次级声源参数的选择优化过程中引入遗传算法,简化了调节步骤,提高了调节效率,具有较高的推广价值。